一种数控摆轴铣磨机床的摆轴箱技术领域
本发明涉及机床领域，具体说是一种用于数控摆轴铣磨机床的摆轴箱。
背景技术
现有加工精密光学镜片的数控铣磨机床的铣磨主轴箱都是垂直固定式，没有摆动
功能，数控联动铣磨时的摆角轴由工作台摇台完成，这就造成工作台的刚性较弱，致使加工
效率不高。
发明内容
为了克服现有的数控铣磨机床的铣磨主轴箱没有摆动功能的不足，本发明提供一
种数控摆轴铣磨机床的摆轴箱，该数控摆轴铣磨机床的摆轴箱可以实现摆动，从而避免铣
磨机床工作台摇台，因此提高了整机的刚性，提高了加工精度与加工效率。
本发明的技术方案是：一种数控摆轴铣磨机床的摆轴箱，包括磨头架、摆轴体、摆
轴座，所述摆轴座通过两端的垂直偏心调位装置连接在机床的垂直滑板上，摆轴座内部通
过轴承支撑有摆轴体，且摆轴体的左端连接在磨头架上，且摆轴座与摆轴体之间置有两个
摆动锁紧装置；所述摆轴座左侧的摆轴体外部固定有行程信号撞块，摆轴座上部固定有水
平调位装置；
所述摆轴体右端部通过齿轮副连接减速机，且减速机与伺服电机相连。
所述摆轴体左端外部固定有回转密封架，摆轴体右端面上固定有光栅。
所述摆动锁紧装置包括摆动汽缸体，所述摆动汽缸体一侧通过法兰与摆轴座相
连，所述摆动汽缸体内的摆动汽缸输出轴外部连接有调整连接套，调整连接套右端连接夹
紧螺杆，所述摆轴座内部分别置有空心夹紧块和螺母夹紧块；所述夹紧螺杆右端穿过空心
夹紧块与螺母夹紧块螺纹连接，且所述空心夹紧块和螺母夹紧块底部与摆轴体通过弧面接
触。
所述夹紧螺杆为阶梯轴，其台阶右侧顶在空心夹紧块的左侧面上；所述夹紧螺杆
外部套有复位弹簧，且复位弹簧的两端分别顶在空心夹紧块和螺母夹紧块上。
本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，该摆轴箱通过伺服电机经减速机、
齿轮副驱动电磨头摆动进给，实现了摆角轴功能，从而避免铣磨机床工作台摇台，使整机刚
性增强，提高了加工精度与加工效率。本机床的首台产品已在中科院成都光机所试用两年，
实践验证本摆轴箱的功能稳定、可靠。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为沿图中B-B的剖视图；
图3为摆动锁紧装置的结构示意图。
图中1-回转接头，2-磨头架，3-摆轴体，4-摆轴座，5-水平调位装置，6-摆动锁紧装
置，7-齿轮副，8-垂直偏心调位装置，9-光栅，10-减速机，11-伺服电机，12-电磨头，13-回转
密封架，14-行程信号撞块，15-角接触球轴承，61-摆动汽缸体，62-法兰，63-摆动汽缸输出
轴，64-夹紧螺杆，65-空心夹紧块，66-复位弹簧，67-螺母夹紧块，68-限位套，69-调整连接
套。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1至图3所示，一种数控摆轴铣磨机床的摆轴箱，包括磨头架2、摆轴体3、摆轴座4，
所述摆轴座4通过两端的垂直偏心调位装置８连接在机床的垂直滑板上，通过偏心轮副精确
调整砂轮轴线的垂直度。摆轴座4内部通过角接触球轴承15支撑有摆轴体3，且摆轴体3的左
端连接在磨头架2上，磨头架2支撑电磨头12并将其固定连接在摆轴体3上，磨头架2上部为
回转接头1，回转接头1将切削冷却液配水到砂轮轴中心出水，冷却砂轮、工件。所述摆轴座4
与摆轴体3之间置有两个摆动锁紧装置6，所述摆轴体3右端部通过齿轮副7连接减速机10，
且减速机10与伺服电机11相连；所述摆轴体3左端外部固定有回转密封架13，摆轴体3右端
面上固定有光栅9。所述摆轴座4左侧的摆轴体3外部固定有行程信号撞块14，摆轴座4上部
固定有水平调位装置5；水平调位装置5固定在机床的垂直滑板上，可通过前、后两个微调螺
栓精确地调整砂轮回转中心与机床工作台回转中心两轴线相交。
所述摆动锁紧装置6包括摆动汽缸体61，所述摆动汽缸体61一侧通过法兰62与摆
轴座4相连，所述摆动汽缸体61内的摆动汽缸输出轴63外部连接有调整连接套69，调整连接
套69穿过法兰内部，且调整连接套69右端连接夹紧螺杆4。所述摆轴座4内部分别置有左右
布置的空心夹紧块65和螺母夹紧块67，且空心夹紧块65和螺母夹紧块67之间有间隙，其中
空心夹紧块65左侧由法兰62限位，螺母夹紧块67右侧设有限位套68，且限位套68固定在摆
轴座4上。所述空心夹紧块65和螺母夹紧块67底部与摆轴体3通过弧面接触。所述夹紧螺杆
64为阶梯轴，其中部设有台阶，所述空心夹紧块65与夹紧螺杆64的台阶相配合，且夹紧螺杆
64台阶右侧面顶在空心夹紧块65的左侧面上；夹紧螺杆64右端穿过空心夹紧块65后与螺母
夹紧块67螺纹连接。所述夹紧螺杆64外部套有复位弹簧66，且复位弹簧66的两端分别顶在
空心夹紧块65和螺母夹紧块67上。
摆锁紧装置6的夹紧过程为：当需要夹紧摆轴体3时，汽缸夹紧腔给气，驱动摆动汽
缸输出轴63回转，通过调整连接套69带动夹紧螺杆64转动，夹紧螺杆64带动螺母夹紧块67
与空心夹紧块65相对移动，从而楔紧摆轴体3，使其与摆轴座4固联，达到锁紧目的。放松时，
汽缸放松腔给气，驱动摆动汽缸输出轴63反向回转，夹紧螺杆64反向转动，螺母夹紧块67与
空心夹紧块65在复位弹簧66的作用下分开，从而放松对摆轴体3的锁紧，摆轴体3从摆轴座4
上放松。放松时，复位弹簧66与限位套8分别保证空心夹紧块65与螺母夹紧块67不与摆轴体
3接触，以防摆轴体3转动时空心夹紧块65与螺母夹紧块67有被楔入的可能。调整连接套69
与夹紧螺杆4由六方联接，装配时调整调整连接套69与夹紧螺杆4的方位角，使摆动汽缸与
夹紧螺杆4的行程吻合。
当该铣磨机床采用范成法加工时，砂轮轴线摆角调整好后，前后两套摆动锁紧装
置6将摆轴体3锁紧在摆轴座4上，精密齿轮副7联接减速机10与摆轴体3之间的传动；前后两
套垂直偏心调位装置8嵌装在机床的垂直滑板上，有偏心轮副精确调整砂轮轴线的垂直度，
同时，当水平调位装置5工作时，偏心调位的外套方健在机床的垂直滑板上的横槽内滑动，
起到水平导轨副的功能；光栅9安装在摆轴座4后端，作为摆角轴的数控位置环，反馈摆角轴
的转角，辅助数控系统完成摆角轴的全闭环控制；减速机10为精密两级行星减速机，与齿轮
副7一起完成大降速比的传动功能；伺服电机11经减速机10、齿轮副7驱动电磨头12摆动进
给；电磨头12为高精度、无级调速电主轴；回转密封架13与机床的内胆密封伸缩防护罩相
连；行程信号撞块组14安装在摆轴体3上，其上的撞块与安装在摆轴座4上的行程开关配合，
限定摆角轴的行程。