高档五轴数控机床关键技术：力矩电机直驱式 AC 摆头

五轴联动机床

作为复杂曲面加工的关键设备，在航空航天、汽车模具等领域的需求逐渐增长。AC 摆头作为大型五轴联动机床的核心功能部件，一直是国内外各机床厂家研究的重点。请关注微 机械公社圈传统的 AC 摆头驱动方式主要为普通伺服电机传动链驱动，一般为齿轮传动和蜗轮蜗杆传动，其特点是传动扭矩大，但精度不高，存在间隙，存在机械磨损，体积庞大，浪费机床有效行程。

力矩电机直驱式 AC 摆头

1、C 轴壳体，2、角度编码器一，3、C 轴定子连接件，4、C 轴转子连接件，5、C 轴力矩电机，6、轴承一，7、C 轴，8、A 轴壳体，9、轴承二，10、A 轴力矩电机，11、A 轴定子连接件，12、A 轴转子连接件，13、A 轴，14、角度编码器二 ,15、主轴套，16、电主轴，17，A 轴中心轴。

如图 1所示的力矩电机直驱式 AC 摆头，包括 A 轴 13、C 轴 7、A 轴壳体 8、C 轴壳体1 和电主轴 16，A 轴 13 与 C 轴 7 垂直设置，A 轴壳体 8 和 C 轴壳体 1 固定连接，C 轴 7 通过轴承一 6 连接在 C 轴壳体 1 上，C 轴壳体 1 内侧固定有 C 轴力矩电机 5，C 轴力矩电机 5 通过连接装置一与 C 轴 7 连接，A 轴 13 外侧设置有 A 轴中心轴 17，A 轴 13 通过轴承二 9 连接在 A 轴中心轴 17 上，A 轴中心轴 17 通过螺钉与 A 轴壳体 8 紧固，A 轴壳体 8 内侧固定有 A轴力矩电机 10，A 轴力矩电机 10 通过连接装置二与 A 轴 13 连接，A 轴 13 的外部通过螺钉连接有主轴套 15，电主轴 16 固定在主轴套 15 内。

连接装置一包括 C 轴定子连接件 3 和 C 轴转子连接件 4，C 轴力矩电机 5 的定子通过 C 轴定子连接件 3 与 C 轴壳体 1 固定，通过 C 轴转子连接件 4 使 C 轴力矩电机 5 的转子与 C 轴 7 连接。 连接装置二包括 A 轴定子连接件 11 和 A 轴转子连接件 12，A 轴力矩电机 10 的定子通过 A 轴定子连接件 11 与 A 轴壳体 8 固定，通过 A 轴转子连接件 12 使 A 轴力矩电机 10的转子与 A 轴 13 连接。C 轴 7 顶部安装有角度编码器一 2，A 轴 13 左侧支持轴上安装有角度编码器二 14，来进行角度的测量。

优点

通过力矩电机直驱摆头，简化了摆头传动结构，减少传动环节，提高了 AC 轴运行速度和精度 ；减小了 AC 摆头的体积，减少了机床的无效行程，扩展了机床加工范围。

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