一种集成优化的动力刀塔结构制造技术

本实用新型专利技术公开一种集成优化的动力刀塔结构，其涉及数控机床技术领域，并包括基座、刀塔、刀座组件和主箱体，主箱体单臂悬挂式往复导向滑动在基座上；主箱体上设置有刀塔伺服电机、刀座伺服电机、浮动牙盘、旋转齿轮；刀塔伺服电机通过旋转齿轮与刀塔驱动连接；浮动牙盘自适应浮动在主箱体上、且朝旋转齿轮的方向活动时与旋转齿轮无间隙啮合；刀座伺服电机在浮动牙盘、旋转齿轮啮合时与刀座组件驱动连接。上述结构能够保证换刀的顺利进行，同时整体体积小，空间利用率高，而且还能实现双向加工，提高工作效率及灵活性。高工作效率及灵活性。高工作效率及灵活性。

【技术实现步骤摘要】
一种集成优化的动力刀塔结构


[0001]本技术涉及数控机床
，具体是一种集成优化的动力刀塔结构。

技术介绍

[0002]旋转刀塔是数控机床装备中自动换刀装置和刀具驱动装置的总称，动力刀塔常用于车铣复合加工中心，且为加工中心的核心部件之一。动力刀塔上可沿刀盘周向安装多个刀具，刀具由程序控制能够实现换刀、进刀、退刀、旋转切削的工序。
[0003]如：中国专利号2021223986608公开一种新型可自动交换刀具的伺服动力刀塔结构，它的活塞齿盘与刀库之间很难达到同一轴线设置，就算二者实现同一轴线设置，但设备经过长时间工作后，活塞齿盘与刀库之间的位置还是会出现偏差，因此活塞齿盘朝刀库的方向移动时，不但会对刀库内壁锯齿造成碰撞，影响使用寿命，同时还很难实现对刀库内壁锯齿的完全锁紧，即，活塞齿盘外圈与刀库内壁锯齿在锁紧时相互之间会存在间隙，导致刀库角度无法锁紧，不但造成换刀困难，还会影响刀具后续的工作稳定性。
[0004]又如：中国专利号2020222725042公开一种新型刀塔，它的主电机通过皮带将动力传递至驱动轴，皮带传递稳定性较差，动能容易出现损失，而且工作时间长容易还会出现断裂问题，而且刀盘在转动时，安装凸块与弧形导向槽才有导向配合作用，除此之处则没有什么的位置进行限位并导向，影响刀具的装配便利性。
[0005]再如：中国专利号2022212382492公开一种Y轴动力刀塔，它的滑轨设置在滑动座左右两侧，同时机壳在内壁对应位置同样设置有两个滑动槽，因此占用了刀盘左右两侧较大的空间位置，造成刀塔的整体体积较大，导致机床需要预留较多的空间才能满足刀塔工作，浪费空间，同时体积较大的刀塔在工作时灵活性差，只能满足机床上的单侧工件的旋转切削，工作效率低。
[0006]由于现有技术的旋转刀塔存在较多缺陷，因此，有必要进一步改进。

技术实现思路

[0007]本技术旨在提供一种集成优化的动力刀塔结构，以克服现有技术中的不足之处。
[0008]按此目的设计的一种集成优化的动力刀塔结构，包括基座、刀塔、刀座组件和主箱体，所述主箱体单臂悬挂式往复导向滑动在所述基座上；所述主箱体上设置有刀塔伺服电机、刀座伺服电机、浮动牙盘、旋转齿轮；所述刀塔伺服电机通过所述旋转齿轮与所述刀塔驱动连接；所述浮动牙盘自适应浮动在所述主箱体上、且朝所述旋转齿轮的方向活动时与所述旋转齿轮无间隙啮合；所述刀座伺服电机在所述浮动牙盘、所述旋转齿轮啮合时与所述刀座组件驱动连接。
[0009]所述主箱体上设置有至少两个滑动区域，至少两个所述滑动区域位于所述主箱体的箱体中轴线同一单侧；所述基座上设置有至少两个滑动配合区域；至少两个所述滑动配合区域位于所述基座的基座中轴线同一单侧、并分别与至少两个所述滑动区域相互对应；
至少两个所述滑动区域与至少两个所述滑动配合区域之间呈凹凸式导向滑动配合，以实现所述主箱体单臂悬挂式往复导向滑动在所述基座上。
[0010]至少两个所述滑动区域与至少两个所述滑动配合区域之间设置有纵向滑块、纵向滑轨；所述纵向滑块与所述纵向滑轨之间纵向式导向滑动配合。
[0011]所述基座上设置有箱体伺服电机、皮带传动组件、丝杆；所述箱体伺服电机固定设置在所述基座上；所述皮带传动组件分别与所述箱体伺服电机、所述丝杆传动连接；所述丝杆旋转设置在所述基座上、且在旋转时与所述主箱体驱动配合。
[0012]所述刀塔上环形阵列有若干个刀具；所述刀座伺服电机上设置有编码器、且其动力输出端与所述刀座组件驱动连接；所述刀座组件包括定位板和刀座驱动轴；所述定位板上设置有缺口；所述刀座驱动轴外端位于所述缺口上、且其上设置有刀槽。
[0013]所述刀座伺服电机通过所述编码器对所述刀座驱动轴的旋转角度进行控制，以使所述刀槽的装配槽口在所述刀座驱动轴停止旋转时始终与所述定位板的侧面平行。
[0014]所述刀塔在旋转时，所述刀具的装配部与所述定位板的侧面导向配合、且导向装配在所述刀槽的装配槽口上。
[0015]所述刀座组件还包括刀座箱，所述刀座箱内设置有锥齿传动副；所述刀座驱动轴内端位于所述刀座箱内、且与所述锥齿传动副啮合传动；所述定位板位于所述刀座驱动轴侧部、且固定设置在所述刀座箱上。
[0016]所述主箱体上设置有的旋转腔；所述刀座箱位于所述旋转腔一侧开口处；所述旋转腔另一侧开口处固定设置有刀座伺服电机装配架；所述刀座伺服电机固定设置在所述刀座伺服电机装配架上、且其动力输出端驱动连接有传动杆，所述传动杆穿过所述旋转腔、且与所述锥齿传动副传动配合。
[0017]所述刀座伺服电机装配架上还设置有延伸柱，所述延伸柱朝所述刀座箱的方向延伸、且穿过所述旋转腔，所述延伸柱上设置有装配支架；所述刀座箱固定设置在所述装配支架上；所述传动杆位于所述延伸柱内。
[0018]所述延伸柱上套接有刀塔主轴，所述刀塔主轴与所述刀塔固定连接、且其上套接有主轴承，所述刀塔主轴通过所述主轴承旋转在所述旋转腔内。
[0019]所述旋转齿轮旋转套接在所述延伸柱上；所述刀塔伺服电机与所述旋转齿轮驱动连接；所述旋转齿轮与所述刀塔主轴固定连接；所述浮动牙盘自适应浮动套接在所述延伸柱上，并在浮动时啮合锁定所述旋转齿轮或脱离所述旋转齿轮。
[0020]本技术通过上述结构的改良，与现有技术相比，具有以下优点：
[0021]1、利用浮动牙盘的自适应浮动，从而使其能够朝不同的方向进行自适应活动，并在朝旋转齿轮的方向活动时能够与旋转齿轮实现无间隙啮合，以最终使得刀塔能够实现真正的角度锁定，以避免现有技术中的浮动牙盘只能作轴向活动，造成刀塔角度无法锁定，导致换刀困难、刀具工作稳定性差的问题，以保证换刀的顺利进行，同时还提高刀具的工作稳定性。
[0022]2、当浮动牙盘、旋转齿轮啮合时，可利用刀座伺服电机对刀座组件进行驱动，不但结构简单，传动效率高、且稳定，同时刀座伺服电机还可以对刀座组件的旋转角度进行精准控制，使刀座组件上的刀座驱动轴在停止旋转时其角度方向始终能够定位在指定的位置，从而确保刀塔在旋转时，刀槽的装配槽口与定位板的侧面平行，同时刀具的装配部也能够
与定位板的侧面导向配合、且导向装配在刀槽的装配槽口上，进而有效地避免刀具在装配时与刀座驱动轴之间发生干涉现象，而且也保证了刀具与刀座驱动轴之间的顺利装配。
[0023]3、由于主箱体采用单臂悬挂的方式往复导向滑动在基座上，因此不会占用动力刀塔的另外一个单侧空间位置，从而减少动力刀塔的整体体积，提高数控机床的空间利用率，而且由于可以腾出动力刀塔的另外一个单侧的空间，因此刀座组件上的刀具有足够的加工位置，并可以在数控机床上实现双向加工，提高工作效率及灵活性。
附图说明
[0024]图1为本技术一实施例的装配结构示意图。
[0025]图2为本技术一实施例的另一装配结构示意图。
[0026]图3为本技术一实施例的分解结构示意图。
[0027]图4为本技术一实施例的另一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种集成优化的动力刀塔结构，包括基座（40）、刀塔（2）、刀座组件和主箱体（1），其特征在于：所述主箱体（1）单臂悬挂式往复导向滑动在所述基座（40）上；所述主箱体（1）上设置有刀塔伺服电机（3）、刀座伺服电机（25）、浮动牙盘（4）、旋转齿轮（5）；所述刀塔伺服电机（3）通过所述旋转齿轮（5）与所述刀塔（2）驱动连接；所述浮动牙盘（4）自适应浮动在所述主箱体（1）上、且朝所述旋转齿轮（5）的方向活动时与所述旋转齿轮（5）无间隙啮合；所述刀座伺服电机（25）在所述浮动牙盘（4）、所述旋转齿轮（5）啮合时与所述刀座组件驱动连接。2.根据权利要求1所述集成优化的动力刀塔结构，其特征在于：所述主箱体（1）上设置有至少两个滑动区域，至少两个所述滑动区域位于所述主箱体（1）的箱体中轴线（X）同一单侧；所述基座（40）上设置有至少两个滑动配合区域；至少两个所述滑动配合区域位于所述基座（40）的基座中轴线（Y）同一单侧、并分别与至少两个所述滑动区域相互对应；至少两个所述滑动区域与至少两个所述滑动配合区域之间呈凹凸式导向滑动配合，以实现所述主箱体（1）单臂悬挂式往复导向滑动在所述基座（40）上。3.根据权利要求2所述集成优化的动力刀塔结构，其特征在于：至少两个所述滑动区域与至少两个所述滑动配合区域之间设置有纵向滑块（45）、纵向滑轨（46）；所述纵向滑块（45）与所述纵向滑轨（46）之间纵向式导向滑动配合。4.根据权利要求1所述集成优化的动力刀塔结构，其特征在于：所述基座（40）上设置有箱体伺服电机（47）、皮带传动组件、丝杆（48）；所述箱体伺服电机（47）固定设置在所述基座（40）上；所述皮带传动组件分别与所述箱体伺服电机（47）、所述丝杆（48）传动连接；所述丝杆（48）旋转设置在所述基座（40）上、且在旋转时与所述主箱体（1）驱动配合。5.根据权利要求1所述集成优化的动力刀塔结构，其特征在于：所述刀塔（2）上环形阵列有若干个刀具（26）；所述刀座伺服电机（25）上设置有编码器、且其动力输出端与所述刀座组件驱动连接；所述刀座组件包括定位板（27）和刀座驱动轴（28）；所述定位板（27）上设置有缺口（29）；所述刀座驱动轴（28）外端位于所述缺口（29）上、且其上设置有刀槽（30）；所述刀座伺服电机（25）通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学武，何毅锋，
申请(专利权)人：佛山市旭川科技有限公司，
类型：新型
国别省市：