单伺服动力刀架制造技术

本发明专利技术涉及数控机床用刀架领域，具体为一种单伺服电机同时驱动刀盘转位和动力刀具的单伺服动力刀架，解决刀架的传动和和动力切换等问题。该单伺服动力刀架设有用于安装刀座的刀盘、刀架箱体、后座盖，在刀架箱体的一端安装后座盖，在刀架箱体另一端依次安装定齿盘和动齿盘，定齿盘和动齿盘的一端伸至刀架箱体内，定齿盘固定在刀架箱体上，可在刀架箱体内转动的动齿盘外端与刀盘相连，在刀架箱体内设置第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴。刀盘转位和刀具驱动工作状态的转换通过液压传动系统控制实现，液压传动系统靠换向阀控制液压流向实现内齿轮与第一轴齿轮的啮合与分离、锁紧齿盘的锁紧与脱离、动力刀具的驱动部分啮合和分离动作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数控机床用刀架领域，具体为一种单伺服电机同时驱动刀盘转位和动力刀具的单伺服动力刀架。
技术介绍
刀架是数控机床的重要功能部件，传统的数控刀架只能安装车刀或镗刀进行最基本的车削功能。对于能进行车削、钻孔、铣削等加工的车削中心或车铣复合加工机床来讲， 除了要求刀架具有转位功能外，还需要有动力刀具的驱动功能。双伺服动力刀架，如美国专利7，010，839和7，263, 915等，刀架转位机构和动力刀驱动机构分别由两台伺服电机驱动。双电机的使用增加了生产成本，也使刀架的体积和重量增大。采用单伺服电机分别驱动刀架转位机构和动力刀可以解决上述问题，但刀架的传动机构和动力切换机构成为重要的技术难点。数控刀架从实际使用角度来讲，发生撞车或过载现象，会对刀架产生破坏甚至报废，带来巨大的经济损失。
技术实现思路
本专利技术提供了一种单伺服动力刀架，解决刀架的传动和和动力切换等问题。本专利技术的技术方案一种单伺服动力刀架，该单伺服动力刀架设有用于安装刀座的刀盘、刀架箱体、后座盖，在刀架箱体的一端安装后座盖，在刀架箱体另一端依次安装定齿盘和动齿盘，定齿盘和动齿盘的一端伸至刀架箱体内，定齿盘固定在刀架箱体上，可在刀架箱体内转动的动齿盘外端与刀盘相连；在刀架箱体内设置第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴，其中第一旋转轴通过滚针轴承连接齿轮套，第一旋转轴上设有动力刀具驱动齿轮、刀盘驱动齿轮；齿轮套外侧套有与齿轮套啮合的内齿轮；第二旋转轴伸至刀架箱体外，第二旋转轴伸出刀架箱体端设有端面齿轮，第二旋转轴上设有通过齿轮a与动力刀具驱动齿轮相啮合的齿轮b ；活塞a通过轴承连接刀具驱动轴，刀具驱动轴的一端设有可与端面齿轮啮合的齿轮c，刀具驱动轴另一端设有可与插入刀盘的刀座相啮合的键；第三旋转轴的一端通过中间轴与第一旋转轴传动连接，中间轴上设有两个齿轮 齿轮d和齿轮e，齿轮套与中间轴上的齿轮d相啮合，齿轮e与所述第三旋转轴的一端啮合；第三旋转轴上设有锁紧齿盘，所述定齿盘和动齿盘伸至刀架箱体内的一端设有可与锁紧齿盘相啮合的齿轮。所述的单伺服动力刀架，端面齿轮通过轴承安装于刀盘内的活塞缸体，沿活塞缸体滑动的活塞a两侧与活塞缸体之间形成两个油腔油腔a、油腔b。所述的单伺服动力刀架，沿后座盖滑动的活塞b两侧与后座盖之间形成两个油腔油腔C、油腔d。所述的单伺服动力刀架，锁紧齿盘的一端与定齿盘和动齿盘伸至刀架箱体内的一端之间形成油腔e，锁紧齿盘另一端与刀架箱体之间形成油腔f。所述的单伺服动力刀架，内齿轮外侧连接活塞b带动的拨叉，内齿轮通过拨叉带动，同时与齿轮套和刀盘驱动齿轮啮合。所述的单伺服动力刀架，动齿盘另一端开槽，其内设有与动齿盘滑动配合的T型块，螺钉a通过T型块固定刀盘在动齿盘上，T型块与动齿盘通过面、面接触连接。所述的单伺服动力刀架，第一旋转轴通过力矩限制器连接伺服电机。所述的单伺服动力刀架，第三旋转轴另一端通过螺钉b连接动齿盘。所述的单伺服动力刀架，锁紧齿盘与刀架箱体相对位置装有弹簧。本专利技术的有益效果是1、本专利技术单伺服动力刀架包括刀盘驱动机构，动力刀具驱动机构和液压控制机构，第一旋转轴上套有齿轮套，齿轮套和第一旋转轴间有滚针轴承，内齿轮同时与齿轮套和第一旋转轴上的刀盘驱动齿轮啮合，中间轴上有两齿轮，分别与齿轮套以及第三旋转轴上的齿轮啮合，第三旋转轴靠螺钉与动齿盘和刀盘连接，实现刀盘驱动；中间齿轮同时与第一旋转轴上的刀具驱动齿轮和第二旋转轴上的齿轮啮合，第二旋转轴端部有端面齿轮，提高刀具驱动轴的传动性能，该端面齿轮与刀具驱动轴上的齿轮啮合，实现动力刀具驱动。刀盘转位和刀具驱动工作状态的转换通过液压传动系统控制实现，液压传动系统靠换向阀控制液压流向实现内齿轮与第一轴齿轮的啮合与分离、锁紧齿盘的锁紧与脱离、动力刀具的驱动部分啮合和分离动作。2、本专利技术液压传动系统通过改变液压油流向推动活塞，并带动拨叉拨动内齿轮改变第一旋转轴上的刀盘驱动齿轮与内齿轮的啮合与脱离，控制刀盘的转位。3、本专利技术第一旋转轴通过力矩限制器与电机相连，在刀架过载时起电机保护的作用。4、本专利技术刀盘通过螺钉和T型块与动齿盘相连，在刀架撞车时靠T型块与动齿盘间的相对滑动起保护刀架内部结构的作用，降低过载和撞车对刀架带来的损害。5、本专利技术刀具驱动轴通过该轴上的直齿轮与第二旋转轴上的端面齿轮啮合传动。附图说明图1是本专利技术的总体结构示意图；图2是本专利技术的液压原理图；图3是本专利技术的T型块示意图；图4是本专利技术的动齿盘示意图一；图5是本专利技术的动齿盘示意图二 ；图6是本专利技术的端面齿轮传动示意图。图中，1伺服电机；2力矩限制器；3第一旋转轴；3. 1动力刀具驱动齿轮；3. 2刀盘驱动齿轮；4齿轮a ；5第二旋转轴；5. 1齿轮b ；5. 2端面齿轮；6刀具驱动轴；6. 1齿轮c ；6. 2 键；7活塞a ；7. 1油腔a ；7. 2油腔b ；7. 3活塞缸体；8活塞b ；8. 1油腔c ；8. 2油腔d ;9拨叉；10内齿轮；11齿轮套；12中间轴；12. 1齿轮d ;12. 2齿轮e ;13第三旋转轴；14锁紧齿盘；14. 1油腔e ； 14. 2油腔f ；15定齿盘；16动齿盘；16. 1面a ；16. 2开口 ；17T型块；17. 14面b ;18刀盘；19刀座；19. 1键；20刀架箱体；21后座盖；22螺钉a ；23螺钉b ；24弹簧；25 滚针轴承。具体实施例方式如图1所示，本专利技术单伺服动力刀架主要包括用于安装刀座19的刀盘18、刀架箱体20、后座盖21、刀盘转位机构、动力刀具驱动机构和液压传动与控制机构，具体结构如下在刀架箱体20的一端安装后座盖21，在刀架箱体20另一端依次安装定齿盘15和动齿盘16，定齿盘15和动齿盘16的一端伸至刀架箱体20内，定齿盘15固定在刀架箱体 20上，动齿盘16可在刀架箱体20内转动，动齿盘16外端与刀盘18相连；在刀架箱体20内设置第一旋转轴3、第二旋转轴5、第三旋转轴13，其中第一旋转轴3的一端通过力矩限制器2连接伺服电机1，第一旋转轴3另一端通过滚针轴承25连接齿轮套11，第一旋转轴3上设有动力刀具驱动齿轮3. 1、刀盘驱动齿轮 3. 2 ；齿轮套11外侧套有与齿轮套11啮合的内齿轮10，内齿轮10外侧连接活塞b 8带动的拨叉9，内齿轮10通过拨叉9带动，同时与齿轮套11和刀盘驱动齿轮3. 2啮合，沿后座盖 21滑动的活塞b 8两侧与后座盖21之间形成两个油腔油腔c8. 1、油腔d8.2，两个油腔内液压油驱动活塞b 8往复运动；第二旋转轴5的一端通过轴承安装于后座盖21，第二旋转轴5另一端伸至刀架箱体20外，第二旋转轴5伸出刀架箱体20端设有端面齿轮5. 2，第二旋转轴5上设有通过齿轮a 4与动力刀具驱动齿轮3. 1相啮合的齿轮b 5. 1 ；端面齿轮5. 2通过轴承安装于刀盘18内的活塞缸体7. 3，沿活塞缸体7. 3滑动的活塞a 7两侧与活塞缸体7. 3之间形成两个油腔油腔a 7. 1、油腔b7. 2，两个油腔内液压油驱动活塞a 7往复运动；活塞a 7通过轴承连接刀具驱动轴6，刀具驱动轴6的一端设有可与端面齿轮5. 2啮合的齿轮c 6. 1 (直齿轮)，刀具驱动轴6另一端设有可与插入刀盘18 的刀座19相啮合的键6. 2 ；第三旋转轴13本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种单伺服动力刀架，其特征在于：该单伺服动力刀架设有用于安装刀座的刀盘、刀架箱体、后座盖，在刀架箱体的一端安装后座盖，在刀架箱体另一端依次安装定齿盘和动齿盘，定齿盘和动齿盘的一端伸至刀架箱体内，定齿盘固定在刀架箱体上，可在刀架箱体内转动的动齿盘外端与刀盘相连；在刀架箱体内设置第一旋转轴、第二旋转轴、第三旋转轴，其中：第一旋转轴通过滚针轴承连接齿轮套，第一旋转轴上设有动力刀具驱动齿轮、刀盘驱动齿轮；齿轮套外侧套有与齿轮套啮合的内齿轮；第二旋转轴伸至刀架箱体外，第二旋转轴伸出刀架箱体端设有端面齿轮，第二旋转轴上设有通过齿轮ａ与动力刀具驱动齿轮相啮合的齿轮ｂ；活塞ａ通过轴承连接刀具驱动轴，刀具驱动轴的一端设有可与端面齿轮啮合的齿轮ｃ，刀具驱动轴另一端设有可与插入刀盘的刀座相啮合的键；第三旋转轴的一端通过中间轴与第一旋转轴传动连接，中间轴上设有两个齿轮：齿轮ｄ和齿轮ｅ，齿轮套与中间轴上的齿轮ｄ相啮合，齿轮ｅ与所述第三旋转轴的一端啮合；第三旋转轴上设有锁紧齿盘，所述定齿盘和动齿盘伸至刀架箱体内的一端设有可与锁紧齿盘相啮合的齿轮。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春时，马仕龙，李焱，徐吉存，徐兆成，孔祥志，尹刚，郭智春，张衡，魏传良，
申请(专利权)人：沈阳机床集团设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：89