CN101357441B - 液压驱动的差动进刀系统 - Google Patents

Abstract

液压驱动的差动进刀系统，它包括油缸(3)，位于油缸(3)前端的滚珠丝杆(4)，滚珠丝杆(4)的前端有第三齿轮(7)，第一齿轮(5)固定在滚珠丝杆(4)的螺母(13)上，第一齿轮(5)与第二齿轮(2)啮合，第四齿轮(6)空套在主轴(1)上，第四齿轮(6)和第三齿轮(7)啮合，第五齿轮(8)位于第三齿轮(7)左侧并与第四齿轮(6)啮合，第一伞齿轮(9)与第二伞齿轮(10)啮合，第二伞齿轮(10)上固定有丝杆(11)。它克服了现有金属切削机床的差动进刀系统。不但级数有限而且不能对机床的进刀量作无级调节，使用与维修成本高的缺点。本发明液压驱动的差动进刀系统具有传动力矩大，进刀速度可作无级调整，可更好地满足加工制造业的要求等优点。

Description

液压驱动的差动进刀系统

技术领域

本发明涉及金属切削机床的进刀系统，更具体地说它是一种液压驱动的差动进刀系统。它能将液压系统提供的动力，转化成金属切削机床的进刀力矩。

背景技术

进刀量是金属切削机床的一个重要参数，进刀量调节合理与否，关系到刀具的耐用度、产品质量及生产效率。

现有金属切削机床的差动进刀系统。多采用机械式和近年来使用的交流伺服驱动。机械式采用齿轮变速原理，为有级式。不但级数有限而且不能对机床的进刀量作无级调节，已不能满足现代制造业的要求。交流伺服系统虽然可以对进刀量作无级调节，控制精度高。但也存在大扭矩(100N/M以上)的交流伺服系统投资大，使用与维修成本高的缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有金属切削机床差动进刀系统的不足之处，而提供一种液压驱动的差动进刀系统。

本发明液压驱动的差动进刀系统的工作原理为：采用液压油缸带动滚珠丝杆作直线运动，由于滚珠丝杆的直线运动从而使滚珠丝杆螺母产生绕滚珠丝杆中心的旋转运动。在滚珠丝杆螺母上安装有齿轮，由此将液压系统的油缸的直线运动转换成齿轮的旋转运动。通过齿轮传动链，进而驱动刀架丝杆，实现刀架的进刀、退刀运动。

本发明的目的是通过如下措施来达到的：液压驱动的差动进刀系统，它包括主轴1、刀架12，位于刀架12上的丝杆11，其特征在于它还包括油缸3，位于油缸3前端的滚珠丝杆4，所述滚珠丝杆4的前端有第三齿轮7，第一齿轮5固定在滚珠丝杆4的螺母13上，第一齿轮5与第二齿轮2啮合，第二齿轮2固定在主轴1上，第四齿轮6空套在主轴1上，第四齿轮6和第三齿轮7啮合，第五齿轮8位于第三齿轮7左侧并与第四齿轮6啮合，齿轮轴14固定在主轴1上，齿轮轴的另一侧为第一伞齿轮9，第一伞齿轮9与第二伞齿轮10啮合，第二伞齿轮10上固定有丝杆11。

在上述技术方案中，所述第五齿轮8沿主轴1对称安装于主轴1的圆周上，并通过齿轮轴14连接第一伞齿轮9、依次传动第二伞齿轮10和丝杆11。

在上述技术方案中，所述刀架12为1至6个。

本发明液压驱动的差动进刀系统具有如下优点：①传动力矩大。由于本差动进刀系统为液压驱动，具有传动力矩大的特点；②进刀速度可作无级调整。更好地满足加工制造业的要求；③进刀平稳，延长刀具寿命。由于采用两级滚珠丝杆副与液压传动组成的差动，使进刀更平稳，有效延长刀具寿命；④生产效率高。由于采用多刀架对称安装于主轴的圆周上，生产效率得到显著的提高；⑤自动化程度高。油缸作直线运动的位置控制，可由直线编码器或旋转编码器或可编程序控制器(PLC)控制，易与主机.机组实现自动化控制；⑥投资小，使用与维护成本低。与大扭矩的交流伺服进刀系统相比，具有投资小，使用与维护成本低的特点。

附图说明

图1为本发明液压驱动的差动进刀系统的结构示意图。

图中1.主轴，2.第二齿轮，3.油缸，4.滚珠丝杆，5.第一齿轮，6.第四齿轮，7.第三齿轮，8.第五齿轮，9.第一伞齿轮，10.第二伞齿轮，11.丝杆，12.刀架，13.(滚珠丝杆)螺母，14.齿轮轴。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明液压驱动的差动进刀系统的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：本发明液压驱动的差动进刀系统，它包括主轴1、刀架12，位于刀架12上的丝杆11，它还包括油缸3，位于油缸3前端的滚珠丝杆4，所述滚珠丝杆4的前端有第三齿轮7，第一齿轮5固定在滚珠丝杆4的螺母13上，第一齿轮5与第二齿轮2啮合，第二齿轮2固定在主轴1上，第四齿轮6空套在主轴1上，第四齿轮6和第三齿轮7啮合，第五齿轮8位于第三齿轮7左侧并与第四齿轮6啮合，齿轮轴14固定在主轴1上，齿轮轴的另一侧为第一伞齿轮9，第一伞齿轮9与第二伞齿轮10啮合，第二伞齿轮10上固定有丝杆11。第五齿轮8沿主轴1对称安装于主轴1的圆周上，并通过齿轮轴14连接第一伞齿轮9、依次传动第二伞齿轮10和丝杆11。

本发明液压驱动的差动进刀系统工作过程如下：第二齿轮2在机床主传动链的驱动下，绕主轴1作旋转运动。第一齿轮5与第二齿轮2啮合，带动滚珠丝杆螺母13、滚珠丝杆4也作旋转运动。并通过滚珠丝杆4右端的花键带动第三齿轮7也作旋转运动。由于第二齿轮2、第一齿轮5、第四齿轮6、第三齿轮7的传动比为1，所以第四齿轮6与第二齿轮2同步运行，这时刀架12处于静止位置。

当油缸3在液压系统的驱动下作直线运动时，由于第一齿轮5与滚珠丝杆螺母13是联接在一起的，滚珠丝杆4除随油缸3作直线运动和主传动的旋转运动外，还会产生一个附加的旋转运动，这时第三齿轮7的旋转为机床主传动的旋转运动与滚珠丝杆4的附加的旋转运动的合成(即差动运动)，因此第四齿轮6与第二齿轮2不同步。经第四齿轮6传动至第五齿轮8，第一伞齿轮9传动至第二伞齿轮10。使丝杆11旋转，从而使刀架产生进刀或退刀运动。

油缸3作直线运动的速度控制，可由液压系统的二级调速阀控制。分别控制刀架的快速进刀、快速退刀和工作进刀的速度。

油缸3作直线运动的位置控制，可由直线编码器或旋转编码器或可编程序控制器(PLC)控制。分别对刀架的快速进刀、工作进刀、快速退刀进行准确的行程和位置控制。

Claims (3)

1.液压驱动的差动进刀系统，它包括主轴(1)、刀架(12)，位于刀架(12)上的丝杆(11)，其特征在于它还包括油缸(3)，位于油缸(3)前端的滚珠丝杆(4)，所述滚珠丝杆(4)的前端有第三齿轮(7)，第一齿轮(5)固定在滚珠丝杆(4)的螺母(13)上，第一齿轮(5)与第二齿轮(2)啮合，第二齿轮(2)固定在主轴(1)上，第四齿轮(6)空套在主轴(1)上，第四齿轮(6)和第三齿轮(7)啮合，第五齿轮(8)位于第三齿轮(7)左侧并与第四齿轮(6)啮合，齿轮轴(14)固定在主轴(1)上，齿轮轴的另一侧为第一伞齿轮(9)，第一伞齿轮(9)与第二伞齿轮(10)啮合，第二伞齿轮(10)上固定有丝杆(11)。

2.根据权利要求1所述的液压驱动的差动进刀系统，其特征在于所述第五齿轮(8)沿主轴(1)对称安装于主轴(1)的圆周上，并通过齿轮轴(14)连接第一伞齿轮(9)、依次传动第二伞齿轮(10)和丝杆(11)。

3.按权利要求1所述的液压驱动的差动进刀系统，其特征在于所述刀架(12)为1至6个。

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