CN102229000A - 全液压驱动立式刀塔 - Google Patents

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Abstract

一种全液压驱动立式刀塔，腔体内中段有驱动刀盘轴轴向运动的环形液压缸，腔体内的后段有鼓形柱转套，鼓形柱转套的内孔有内齿，刀盘轴后段有与鼓形柱转套内齿相啮合的外齿，腔体侧面有进出口相串连、轴线相垂直的第一、第二液压缸，第一液压缸和第二液压缸的轴线与鼓形柱转套轴线之间的距离大于鼓形柱转套内接圆柱面的半径、小于鼓形柱转套外圆柱面的半径，液压缸的活塞杆前端、靠近鼓形柱转套轴线一侧、有与活塞杆的轴线交角是10度~45度的斜面。本发明刀盘轴的轴向运动驱动装置和旋转驱动装置都是液压缸，刀盘轴的旋转驱动装置是在壳体内进出口相串连、轴线相垂直的两个液压缸，结构简单、体积较小、造价较低，使用时，刀盘转位快、精度高。

Description

全液压驱动立式刀塔
技术领域
本发明涉及一种数控机床的立式液压刀塔，特别是一种数控机床的四工位立式液压刀塔刀盘轴的旋转驱动装置。
背景技术
液压刀塔是数控车床的自动换刀装置。立式液压刀塔有壳体，壳体内有圆柱形腔体，腔体内有上段伸出壳体的刀盘轴，壳体内、刀盘轴的外圆周有圆环形液压缸，圆环形液压缸有进液口和出液口，圆环形液压缸内有定位连在刀盘轴上的圆环形活塞，刀盘轴的前段依次连有活动端齿盘和刀盘，壳体的前端有可与活动端齿盘相啮合的固定端齿盘，刀盘轴的后端连有刀盘轴的旋转驱动装置。
数控车床在使用时，在刀盘上固定有不同加工步骤所需的多个刀具，活动端齿盘与固定端齿盘处于啮合状态，刀盘固定不动，刀盘上的一个刀具准确地固定在工作位置。数控车床在使用过程中需要换刀具时，先用立式液压刀塔的环形液压缸推动刀盘轴上的环形活塞沿轴向向前运动，驱动刀盘轴和刀盘沿轴向向前运动，使刀盘上的活动端齿盘脱离与固定端齿盘的啮合，然后用刀盘轴的旋转驱动装置驱动刀盘轴旋转，让下一加工步骤所用的新刀具较为准确地转到工作位置，再用环形液压缸推动刀盘轴上的环形活塞沿轴向向后运动，让刀盘上的活动端齿盘与固定端齿盘恢复啮合，压紧端齿盘，刀盘固定不动，让下一加工步骤所用的新刀具精准地固定在工作位置。
为了驱动刀盘轴旋转，现有技术中，刀盘轴的旋转驱动装置有液压旋转驱动装置和电动旋转驱动装置，液压旋转驱动装置有液压马达，液压马达驱动的速度不是很快，把下一加工步骤所用的新刀较转到工作位置也不是很准确，生产准备时间较长，劳动生产率不是很高；中国专利200910248518.6中公开了一种用伺服电机驱动刀盘轴旋转的电动旋转驱动装置，电动旋转驱动装置转位快、精度高，但电动旋转驱动装置结构复杂、造价较高，电动机外露在立式液压刀塔的侧面，不仅使立式液压刀塔的体积大，使用时数控车床内的润滑冷却液也容易喷溅到电动机上，时间长了会污损电动机，不适于在只需要四工位的数控车床用刀塔。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足，提出一种四工位数控车床用全液压驱动立式刀塔。
本发明是用如下方法实现的。
全液压驱动立式刀塔有壳体，壳体内有圆柱形腔体，圆柱形腔体内有前段伸出壳体的刀盘轴，壳体内圆柱形腔体的中段、刀盘轴的外圆周有圆环形液压缸，圆环形液压缸内有定位连在刀盘轴上的圆环形活塞，刀盘轴的前段依次连有活动端齿盘和刀盘，壳体的前端有与活动端齿盘相啮合的固定端齿盘，刀盘轴的后段连有双缸刀盘轴旋转驱动装置，双缸刀盘轴旋转驱动装置有在壳体内圆柱形腔体后段的鼓形柱转套，鼓形柱转套的内圆孔有内齿，刀盘轴的后段插入鼓形柱转套的内圆孔里，刀盘轴插入鼓形柱转套的内圆孔里的后段有与鼓形柱转套的内齿相啮合的外齿，壳体内、圆柱形腔体的侧面有进出口相串连的第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸和第二液压缸的轴线互相垂直，第一液压缸和第二液压缸的轴线所在平面与刀盘轴的轴线相垂直，第一液压缸和第二液压缸的轴线与鼓形柱转套轴线之间的距离大于鼓形柱转套内接圆柱面的半径、小于鼓形柱转套外圆柱面的半径，上述液压缸的活塞杆前端、靠近鼓形柱转套轴线一侧、有与活塞杆的轴线交角是10度~45度的斜面。
使用时，在刀盘上固定有不同加工步骤所需的四个刀具，活动端齿盘与固定端齿盘处于啮合状态，刀盘固定不动，刀盘上的一个刀具准确地固定在工作位置。数控车床在使用过程中需要换刀具时，先用立式液压刀塔的环形液压缸推动刀盘轴上的环形活塞沿轴向向前运动，驱动刀盘轴和刀盘沿轴向向前运动，使刀盘上的活动端齿盘脱离与固定端齿盘的啮合，然后用液压驱动进出口相串连的第一液压缸和第二液压缸活塞运动，因为第一液压缸和第二液压缸第一液压缸和第二液压缸的活塞的进出口是串连的，当其中的一个液压液压缸的活塞伸出时，另一个液压液压缸的活塞缩回，前端具有10度~45度斜面的活塞杆可以推动鼓形柱转套旋转90度，鼓形柱转套带动刀盘轴的旋转90度，让下一加工步骤所用的新刀具快速地转到工作位置，再用环形液压缸推动刀盘轴上的环形活塞沿轴向向后运动，让刀盘上的活动端齿盘与固定端齿盘恢复啮合，压紧端齿盘，刀盘固定不动，让下一加工步骤所用的新刀具精准地固定在工作位置。第一液压缸和第二液压缸的活塞每伸缩一次，可以驱动鼓形柱转套旋转90度，本刀盘轴的旋转驱动装置适合于四工位数控车床用刀塔。
本发明刀盘轴的轴向运动驱动装置和旋转驱动装置都是液压缸，是一种全液压驱动立式刀塔，刀盘轴的旋转驱动装置是在壳体内的轴线互相垂直、进出口串连的第一液压缸和第二液压缸，结构简单、体积较小、造价较低，使用时，刀盘转位快、精度高。
下面结合附图，对本发明作进一步地说明。
附图说明
图1是根据本发明的发明方案提出的一种全液压驱动立式刀塔的主剖视示意图；
图2是刀盘在一个工位时的图1的A-A剖面示意图； 
图3是刀盘从图2所示工位旋转90度后图1的A-A剖面示意图；
图4是刀盘轴的主视局剖示意图；                     
图5是图4的仰视示意图；
图6是鼓形柱转套的主剖视示意图；
图7是图6的俯视示意图；
图8是液压缸活塞杆的主视局剖示意图；
图9是图8的仰视示意图；
图10是图8的侧视示意图。
具体实施方式
图1~图10中，全液压驱动立式刀塔有壳体1，壳体内有圆柱形腔体2，圆柱形腔体内有前段伸出壳体的刀盘轴3，壳体内圆柱形腔体的中段、刀盘轴的外圆周有圆环形液压缸4，圆环形液压缸内有定位连在刀盘轴上的圆环形活塞5，刀盘轴的前段依次连有活动端齿盘6和刀盘7，壳体的前端有与活动端齿盘相啮合的固定端齿盘8，刀盘轴的后段连有双缸刀盘轴旋转驱动装置，双缸刀盘轴旋转驱动装置有在壳体内圆柱形腔体后段的鼓形柱转套9，鼓形柱转套与壳体之间有轴承10，鼓形柱转套的内圆孔有内齿11，刀盘轴的后段插入鼓形柱转套的内圆孔里，刀盘轴插入鼓形柱转套的内圆孔里的后段有与鼓形柱转套的内齿相啮合的外齿12，壳体内、圆柱形腔体的侧面有进出口相串连的第一液压缸13和第二液压缸14，第一液压缸和第二液压缸的轴线互相垂直，第一液压缸和第二液压缸的轴线所在平面与刀盘轴的轴线相垂直，第一液压缸和第二液压缸的轴线与鼓形柱转套轴线之间的距离大于鼓形柱转套内接圆柱面的半径、小于鼓形柱转套外圆柱面的半径，上述液压缸的活塞杆15前端、靠近鼓形柱转套轴线一侧、有与活塞杆的轴线交角a是10度~20度的斜面16。
上述液压缸的活塞杆前端、靠近鼓形柱转套轴线一侧的斜面与活塞杆的轴线交角a也可以是15度。

Claims (3)

1.一种全液压驱动立式刀塔，有壳体，壳体内有圆柱形腔体，圆柱形腔体内有前段伸出壳体的刀盘轴，壳体内圆柱形腔体的中段、刀盘轴的外圆周有圆环形液压缸，圆环形液压缸内有定位连在刀盘轴上的圆环形活塞，刀盘轴的前段依次连有活动端齿盘和刀盘，壳体的前端有与活动端齿盘相啮合的固定端齿盘，其特征在于：刀盘轴的后段连有双缸刀盘轴旋转驱动装置，双缸刀盘轴旋转驱动装置有在壳体内圆柱形腔体后段的鼓形柱转套，鼓形柱转套的内圆孔有内齿，刀盘轴的后段插入鼓形柱转套的内圆孔里，刀盘轴插入鼓形柱转套的内圆孔里的后段有与鼓形柱转套的内齿相啮合的外齿，壳体内、圆柱形腔体的侧面有进出口相串连的第一液压缸和第二液压缸，第一液压缸和第二液压缸的轴线互相垂直，第一液压缸和第二液压缸的轴线所在平面与刀盘轴的轴线相垂直，第一液压缸和第二液压缸的轴线与鼓形柱转套轴线之间的距离大于鼓形柱转套内接圆柱面的半径、小于鼓形柱转套外圆柱面的半径，上述液压缸的活塞杆前端、靠近鼓形柱转套轴线一侧、有与活塞杆的轴线交角是10度~45度的斜面。
2.按权利要求1所述的全液压驱动立式刀塔，其特征是：所述的液压缸活塞杆前端、靠近鼓形柱转套轴线一侧的斜面与活塞杆的轴线交角是10度~20度。
3.按权利要求1所述的全液压驱动立式刀塔，其特征是：所述的液压缸活塞杆前端、靠近鼓形柱转套轴线一侧的斜面与活塞杆的轴线交角是15度。
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