90度萬向銑頭是關(guān)鍵技術(shù)，目前國內(nèi)只有很少數(shù)幾個廠家正在開發(fā)和生產(chǎn)90度萬向銑頭，主要還處于搜集技術(shù)資料和研究階段。而國外一些發(fā)達國家中，90度萬向銑頭已經(jīng)普遍應(yīng)用于立式和龍門式數(shù)控銑床以及數(shù)控加工中心。使銑床達到五軸聯(lián)動，實現(xiàn)四面體和五面體加工，可以大大提高銑床的自動化水平和工藝范圍以及工作效率。基本原理是在傳統(tǒng)加工中心的三個移動坐標軸的基礎(chǔ)上增加兩個旋轉(zhuǎn)坐標軸，使這種加工中心具有X、Y、Z三個直線運動的數(shù)控坐標軸和A、B(C)兩個旋轉(zhuǎn)數(shù)控坐標軸，并且各坐標軸既可單獨運動又可聯(lián)動。
  90度萬向銑頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要完成沿X軸轉(zhuǎn)動的A軸擺動的結(jié)構(gòu)設(shè)計和沿著Y軸轉(zhuǎn)動的C軸擺動的結(jié)構(gòu)設(shè)計，A軸擺動的角度范圍在-110度到+110度之內(nèi)，而C軸的結(jié)構(gòu)則可以沿著C軸方向旋轉(zhuǎn)一周。
  主軸系統(tǒng)采用電主軸結(jié)構(gòu)，電主軸又稱內(nèi)裝式電機主軸單元，具有結(jié)構(gòu)緊湊，機械效率高，躁聲低，運行平穩(wěn)，精度高的優(yōu)點。采用電主軸不僅有易于實現(xiàn)高速切削加工，而且可以使整個90度萬向銑頭結(jié)構(gòu)緊湊。整個90度萬向銑頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中還需考慮電主軸和伺服電機的電線和冷卻裝置的安置。90度萬向銑頭和滑枕相對于整臺機床設(shè)計成一個獨立的主軸箱，主軸箱上帶有Z軸的絲杠和電機，然后再總體裝配在機床上。由于所設(shè)計的雕銑機必須滿足高速切削的要求，所以Z軸的絲杠采用滾珠絲杠。
  一般大型數(shù)控龍門銑可以通過手動或機械手直接把刀裝在莫氏60°或50°等主軸孔內(nèi)，對工件進行加工，但是有國外廠家設(shè)計機床滑枕主軸無主軸錐孔的形式，也就是說在不裝90度萬向銑頭的情況下是無法加工產(chǎn)品的。經(jīng)過與有主軸孔的對比分析，這種結(jié)構(gòu)有幾大亮點：①在滑枕內(nèi)部減少了一套主軸部件裝置，降低了制造成本。②改變了原來90度萬向銑頭利用傳動塊傳遞轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的形式，變90度萬向銑頭的主軸直接通過內(nèi)外花鍵或者內(nèi)外齒輪聯(lián)接，主軸箱只需做到傳遞的作用，可以大大提升90度萬向銑頭主軸的切削功率和剛度。③保證了機床與各自90度萬向銑頭的加工精度。多面體加工特別是典型的箱體零件加工，對設(shè)備有很高的要求，為了達到工藝標準要求，對設(shè)備的90度萬向銑頭有更高的要求和限制。工件對直線度和水平面內(nèi)垂直度有要求的，90度萬向銑頭要具有精準的分度和分度定位精度；工件外形及型腔復(fù)雜的，特別是加工內(nèi)腔的90度萬向銑頭要具備抗干涉的設(shè)計；工件有特殊要求的還必須量身定做。不是一個90度萬向銑頭就能夠加工所有產(chǎn)品的。
  90度萬向銑頭
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