CN100544887C - 用于刀架转塔中的旋转刀具的驱动系统 - Google Patents

Abstract

用于车床、加工中心等的刀架转塔中的旋转刀具的驱动系统，包括静止的基座主体(2)，其具有绕纵轴(X-X)延伸的空腔(3)；相对于该静止的基座主体(2)绕与所述空腔(3)的纵轴(X-X)共轴并重合的旋转轴线可以旋转的刀架工作台(5)；形成在所述工作台(5)上并沿该工作台的圆周区域分布的多个刀具支架(7)，每个所述支架(7)具有用于安装旋转刀具(9)的相应的心轴(8)，该心轴(8)包括设置成与该工作台的所述旋转轴线(X-X)平行的运动接收轴(10a)；用于转动刀具的驱动轴(13)，该驱动轴(13)以可旋转方式安装在所述静止基座主体(2)上，其旋转轴线也平行于该工作台的所述旋转轴线(X-X)；电机部件(6)，用于使该工作台(5)绕所述旋转轴线(X-X)角位移以使所述刀架心轴(8)中的任何一个的运动接收轴(10a)与驱动轴(13)轴向对齐；能够根据指令产生位移的装置(12)，其安装在所述静止主体(2)上，用于使所述驱动轴(13)与刀架心轴的运动接收轴(10a)连接和脱开，其随着该工作台的旋转与它对齐；安装在所述静止基座主体(2)上的驱动装置(20、21)，其使所述驱动轴(13)旋转以转动刀具。

Description

用于刀架转塔中的旋转刀具的驱动系统

技术领域

本发明涉及一种用于车床、加工中心等的刀架转塔中的旋转刀具的驱动系统。

背景技术

众所周知，车床并且特别是加工中心必须能够进行大量的不同类型的加工，不仅用固定型的切割刀具而且用旋转型的刀具，旋转型的刀具适合于在工件上进行钻孔、镗孔以及诸如此类的操作。

因此能够替代具有用于固定型刀具的支架的工作台的用于安装转塔的旋转刀具的工作台必须装有具有能够接纳并安装旋转型刀具的心轴的支架。

而且，它必须具有驱动部件，用于在某些时间需要开动刀具以便进行预计的操作时，使得心轴旋转。

具有上述一般特征的具有用于转塔的旋转刀架的工作台的例子示于GB-A-2.126.143和SU-A-1196155中。

在前述两种现有技术的情况中，使刀具在各自的可旋转刀架中旋转的运动传动装置包括一系列具有较小直径的齿轮，它将电机连接于该刀架心轴的驱动轴，并且设置在垂直于该工作台转动轴线的多个平面内，相互轴向分开。

这种已知的结构虽然由于使用了小直径齿轮而具有坚固耐用和成本低的优点，但是具有由复杂的运动部件所需的相当大的轴向尺寸的缺点。

例如，从1982年2月11日提交、1984年8月11公开的意大利实用新型189.444，以及文献EP 0.302.998A1中还知道，通过与转塔的可转动工作台的轴线共轴的单个齿冠(toothed crown)，将旋转运动从电机传递到可旋转的刀具的驱动轴。这种最新的技术方案，一方面它具有占用较小的轴向空间的优点，另一方面，具有严重的缺点，即需要高成本的机加工来制备齿冠，该齿冠具有较大的直径，能够承受当驱动刀具时作用在刀具上的力所产生的应力，另一个缺点是需要复杂的齿冠组装系统，以便在运行时使这种方案产生危及由转塔进行的加工操作的精度的应变。

此外，所有的前述技术方案还具有这样的缺点，即旋转刀架工作台不容易实现模块化的形式，以使其能够通过对现有的刀架工作台进行简单的更换而应用于常规的转塔。

发明内容

本发明的目的是解决在用于前文指出的那种类型的转塔的刀架工作台中从电机向旋转刀具的驱动轴的运动传递问题，提出的运动方案能够消除在已知的技术方案中所遇到的结构和经济方面的缺点，而不损害转塔的精度和可靠性。

这种目的通过一种旋转刀具的驱动系统来实现。

本发明提供一种用于车床、加工中心的刀架转塔中的旋转刀具的驱动系统，包括静止的基座主体，其具有绕纵轴延伸的空腔；相对于该静止的基座主体绕与所述空腔的纵轴共轴并重合的旋转轴线可以旋转的刀架工作台；形成在所述工作台上并沿该工作台的圆周区域分布的多个刀具支架，每个所述支架具有用于安装旋转刀具的相应的心轴，该心轴包括设置成与该工作台的所述旋转轴线平行的运动接收轴；用于转动刀具的驱动轴，该驱动轴以可旋转方式安装在所述静止基座主体上，其旋转轴线也平行于该工作台的所述旋转轴线；电机部件，用于使该工作台绕所述旋转轴线角位移以使所述刀架心轴中的任何一个的运动接收轴与驱动轴轴向对齐；能够根据指令产生位移的装置，其安装在所述静止主体上，用于使所述驱动轴与刀架心轴的运动接收轴连接和脱开，其随着该工作台的旋转与它对齐；安装在所述静止基座主体上的驱动装置，其使所述驱动轴旋转以转动刀具，其特征在于，所述驱动装置包括驱动轴，其轴线平行于该工作台的旋转轴线；和传递运动的运动部件，它们设置在驱动装置的所述轴和刀具的所述驱动轴之间，设置在与该工作台的旋转轴线相同的横向平面上，所有传递运动的运动部件的旋转轴线平行于该工作台的所述旋转轴线，并且所有传递运动的运动部件的旋转轴线设置在距可转动工作台的旋转中心预定的径向距离，该距离足以使得传递运动的运动链不与该旋转轴线交叉。

附图说明

下面将参考附图示出的具体实施例详细描述本发明，该实施例是指示性的而不是限制性的，其中：

图1示出根据本发明第一实施例的驱动系统的垂直于工作台旋转轴线截取的部分前视剖视图；

图2示出沿图1的II-II线截取的该刀架工作台和该驱动系统的剖视图；

图3示出图2的放大的剖视图；

图4示出根据本发明另一个实施例的驱动系统的垂直于工作台旋转轴线截取的部分前视剖视图；

图5示出沿图4的V-V线截取的该刀架工作台和该驱动系统的剖视图；

图6示出图5的工作台和驱动系统的部分剖视图。

具体实施方式

参考前述附图，刀架工作台、特别是用于安装旋转钻头和镗刀的工作台总体上由1表示。

该工作台的静止部分包括具有绕纵轴X-X延伸的空腔3的主体2；该主体2设计用于与部分地示于图中的常规的转塔的固定部分4连接。

该工作台的旋转部分用5表示，其与用轴6表示的该转塔的旋转部分连接，该轴6的轴线与轴线X-X重合，用以改变该刀具的工作位置的围绕该X-X轴线的角位移以常规方式发生。

在旋转部分5上，用于心轴8的支架7形成在在圆周区域，诸如在附图中用9表示的旋转刀具固定在其中。

在这些常规的心轴8中，它们各自的运动接收轴10a的轴柄用10表示。

静止的主体2具有用11总体表示的刀具的活动台，其中安装有在其内表面开槽的衬套12。

所述衬套12安装成使得它能够在套筒13内轴向地滑动，衬套12连接于套筒13，以便通过用14表示的开槽的连接件旋转。

构成心轴8的驱动轴的套筒13在外侧装有与其一体的同轴链轮15。

衬套12轴向地包封在活塞部件17的端部，其间设置有轴承18。

由用19示意地表示的液压系统以常规方式驱动的活塞部件17根据指令确定衬套12的位移，以当刀具9在该活动台11的前面在给定的时刻需要转动时，确保它与运动接收轴10a的轴柄10接合。

反之亦然，在加工操作的末尾，往回运动的活塞部件17确定衬套12与该轴柄10的脱开，据此，该工作台5能够角位移，从而带有不同刀具9的另一个心轴8被带到该活动台11的前面。

为了它们的连接和脱开，每个刀架的运动接收轴10a和衬套12具有各自的轴线，其不仅通常平行于该工作台5的旋转轴线X-X并因而该转塔的轴线，而且也位于各自的支撑上，以便当它们互相相对时相互轴向对齐并且转塔被锁定在加工位置。

该主体2包括电机外壳20，小齿轮21安装在其中，带有设计成用于以常规方式接纳未示出的电机的轴的中空的轴向部分22。

小齿轮21用轴承23支撑并且与齿轮24的齿互锁，该齿轮24构成用于将旋转运动从小齿轮21传递到套筒13的一系列的运动部件的第一元件，套筒13构成驱动轴，以便能够将旋转运动从它传递到安装在心轴上的刀具9。

在本发明的第一实施例中，构成用于本发明的驱动系统的运动链还包括齿轮25、26、27，所有这些齿轮通过它们带齿的外部相互啮合。

齿轮27转而与刀具的活动台11的套筒13的链轮15啮合。

由齿轮24、25、26、27构成的所有的链轮安装在刀架工作台的静止主体2的空腔3中，并且由各自的轴承24a、25a、26a和27a所支撑，轴承24a、25a、26a、27a用相应的螺钉24b、25b、26b、27b以大体共面的形式固定于该主体2的侧壁2a。

这种共面设置使主体2的空腔3能够保持非常平整，因此能够在一定程度上减小所获得的刀架工作台的轴向尺寸。

根据图4、图5和图6所示的实施例，可以看到，齿轮系列24、25、26和27已经被运动传动装置所代替，该传动装置包括带齿的皮带28以及传动链轮29和30，链轮29和30通过轴承29a、30a和相应的螺钉29b和30b固定于该主体2的侧壁2a。

链轮29和30以及连接它们的皮带20的设置基本上是共面的，同样具有在前述实施例中所指出的减小轴向尺寸的优点。

根据图4、图5和图6所示的实施例，电机外壳的小齿轮被用于皮带的带齿的轮子31所替代，并且因此，与该套筒13一体的刀具的活动台的齿轮也被用于皮带的链轮所替代。

从已经描述的和附图中示出的结构中，可以看到，在根据本发明的驱动系统的两个实施例中，用于传递运动的一些中间运动部件的旋转轴线设置在距工作台5的旋转中心预定的径向距离处，该距离足以使得传递运动的运动链不与该旋转轴线X-X交叉。

此外，显然一旦通过转塔并且因此该工作台的可旋转部分5的常规的角位移操作带有所需要的刀具9的心轴设置成与该刀具的活动台11相对时，该旋转运动即传递给心轴，并从这里通过运动链传递给刀具9，其中该运动链包括较小尺寸的部件，不需要特定的加工操作，其通过由常规的轴承构成的支撑部件可操作地支撑，因此该转动链也不十分昂贵，因此提供一种成本低、精度高、可靠性好的技术方案。

Claims (4)

1.用于车床、加工中心的刀架转塔中的旋转刀具的驱动系统，包括静止的基座主体(2)，其具有绕纵轴(X-X)延伸的空腔(3)；相对于该静止的基座主体(2)绕与所述空腔(3)的纵轴(X-X)共轴并重合的旋转轴线可以旋转的刀架工作台(5)；形成在所述工作台(5)上并沿该工作台的圆周区域分布的多个刀具支架(7)，每个所述支架(7)具有用于安装旋转刀具(9)的相应的心轴(8)，该心轴(8)包括设置成与该工作台的所述旋转轴线(X-X)平行的运动接收轴(10a)；用于转动刀具的驱动轴(13)，该驱动轴(13)以可旋转方式安装在所述静止基座主体(2)上，其旋转轴线也平行于该工作台的所述旋转轴线(X-X)；电机部件(6)，用于使该工作台(5)绕所述旋转轴线(X-X)角位移以使所述刀架心轴(8)中的任何一个的运动接收轴(10a)与驱动轴(13)轴向对齐；能够根据指令产生位移的装置(12)，其安装在所述静止主体(2)上，用于使所述驱动轴(13)与刀架心轴的运动接收轴(10a)连接和脱开，其随着该工作台的旋转与它对齐；安装在所述静止基座主体(2)上的驱动装置(20、21)，其使所述驱动轴(13)旋转以转动刀具，其特征在于，所述驱动装置包括驱动轴(21)，其轴线平行于该工作台(5)的旋转轴线(X-X)；和传递运动的运动部件(24、25、26、27、28、29、30、31、32)，它们设置在驱动装置的所述轴(21)和刀具的所述驱动轴(13)之间，设置在与该工作台(5)的旋转轴线(X-X)相同的横向平面上，所有传递运动的运动部件的旋转轴线平行于该工作台的所述旋转轴线，并且所有传递运动的运动部件的旋转轴线设置在距可转动工作台(5)的旋转中心预定的径向距离，该距离足以使得传递运动的运动链不与该旋转轴线(X-X)交叉。

2.根据权利要求1的驱动系统，其特征在于，所述传递运动的运动部件包括多个链轮(24、25、、26、27)，它们通过它们带齿的外部相互啮合。

3.根据权利要求1的驱动系统，其特征在于，所述传递运动的运动部件包括通过皮带(28)相互连接的轮子(29、30、31、32)。

4.根据权利要求3的驱动系统，其特征在于，所述轮子(29、30、31、32)和所述皮带(28)是具有齿的类型。

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