CN103341646A - 用于安装和驱动刀具的刀架及小模数齿轮加工中心 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于安装和驱动刀具的刀架及小模数齿轮加工中心，属于机械制造领域，刀架包括直驱电机1、刀夹2、刀具3、辅助刀夹4和进给机构5。直驱电机1、刀夹2、刀具3和辅助刀夹4依次同轴连接，直驱电机1旋转驱动刀夹2。进给机构5包括两根平行的导轨、丝杠和动力装置，刀夹2和辅助刀夹4分别还包括刀夹壳体和辅助壳体，刀夹壳体和辅助壳体设于两根平行的导轨上。丝杠置于两根平行的导轨间，动力装置通过丝杠与刀夹壳体和辅助壳体连接，动力装置驱动刀夹壳体和辅助壳体沿两根平行的导轨移动。本发明技术方案通过将进给机构的丝杆布置在导轨间，位于刀具3正下方，最大限度的保证刀具3轴向进给的传动刚性，保证了较好的传动效果。

Description

用于安装和驱动刀具的刀架及小模数齿轮加工中心

本发明属于机械设备制造领域，涉及一种用于安装和驱动刀具的刀架，尤其涉及一种用于安装和驱动齿轮滚、磨刀具的刀架及小模数齿轮加工中心。

背景技术

目前，小模数齿轮加工中心的刀具安装和驱动用刀夹普遍运用直驱电机驱动，其刀具安装方式分为专用刀柄专用安装接口和标准刀柄标准拉刀机构安装接口两种方式。不同的齿轮加工刀具（如滚和磨）需要采用不同的安装和驱动刀夹。

现有技术中的一些刀具以及刀夹大多具有以下的技术问题：

1）丝杆通常在导轨的一侧驱动刀夹直线进给运动，因而传动效果不佳；

2）进给系统的装配工艺复杂，丝杆中心轴线与导轨侧向以及安装面的平行度要求较高；

3）主轴轴承布置方式刚性较差，循环油润滑的冷却效果不佳，采用密封圈密封限制了刀具的最高转速，不能运用到磨齿加工刀具的安装和驱动上；

4））刀夹针对不同刀具的通用性较差；刀具安装方式不能实现刀具拉紧和放松的自动化。

发明内容

有鉴于此，本发明通过将进给机构的丝杆布置在刀具正下方，最大限度的保证了刀具轴向进给的传动刚性，保证了较好的传动效果。

为达到上述目的，具体技术方案如下：

一方面，提供一种用于安装和驱动刀具的刀架，包括直驱电机、刀夹、刀具、辅助刀夹和进给机构，所述直驱电机、刀夹、刀具和辅助刀夹依次同轴连接，所述直驱电机旋转驱动所述刀夹，所述进给机构包括两根平行的导轨、丝杠和动力装置，所述刀夹和辅助刀夹分别还包括刀夹壳体和辅助壳体，所述刀夹壳体和辅助壳体设于所述两根平行的导轨上，所述丝杠置于所述两根平行的导轨间，所述动力装置通过所述丝杠与所述刀夹壳体和辅助壳体连接，所述动力装置驱动所述刀夹壳体和辅助壳体沿所述两根平行的导轨移动。

优选的，所述刀夹还底座，所述丝杠置于所述底座的内腔中。

优选的，所述刀夹中还设有主轴、拉刀杆和液压缸，所述主轴设于所述刀夹的旋转轴线上，所述拉刀杆设于所述主轴的旋转轴线上，所述刀具与所述刀夹的一端连接，所述液压缸设于所述刀夹的另一端，并与所述拉刀杆连接。

优选的，所述刀夹的一端还设有主轴轴承，所述主轴轴承套设于所述主轴上，并设于所述刀夹的一端。

优选的，所述主轴轴承为脂润滑轴承。

优选的，还包括循环水冷却套，所述循环水冷却套套设于所述主轴轴承上，并位于所述刀夹的一端。

优选的，所述主轴上位于所述主轴轴承的两端均设有迷宫密封件。

优选的，所述刀具为滚齿用砂轮刀具或磨齿用砂轮刀具。

另一方面，提供一种小模数齿轮加工中心，包括如上述的用于安装和驱动刀具的刀架。

相对于现有技术，本发明的技术方案的优点有：

1、进给机构沿轴线进给的丝杆布置在导轨间，位于刀具的正下方，最大限度的保证了刀具轴向进给的传动刚性；将丝杆安装在刀夹底座内腔中的布局方式结构紧凑，加工和装配难度均有降低；

2、刀具在刀夹中的安装接口设计成标准刀具安装接口形式，并通过标准刀柄结构的刀杆可以使刀夹能够安装多种刀具。刀具在刀夹上的拉紧和放松由刀夹主轴内部的拉刀杆和尾部的液压缸完成。可以实现自动化，操作简更加单、快捷。

3、将脂润滑轴承、循环水冷却套和迷宫密封件应用到刀夹主轴上，使该刀夹不再局限于滚齿加工刀具的应用上，在刀具直驱电机最高转速适合的情况下还能满足磨齿加工用刀具的安装和驱动。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明用于安装和驱动刀具的刀架实施例的结构示意图；

图2是本发明用于安装和驱动刀具的刀架实施例的水平剖视图；

图3是本发明用于安装和驱动刀具的刀架实施例的刀夹主轴的截面结构示意图；

图4是本发明实施例的循环水冷却套结构示意图。

其中，1为直驱电机、2为刀夹、3为刀具、4为辅助刀夹、5为进给机构、6为主轴、7为拉刀杆、8为液压缸、9为主轴轴承、10为循环水冷却套、11为迷宫密封件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下将结合附图对本发明的实施例做具体阐释。

如图1中所示的本发明的实施例的一种用于安装和驱动刀具的刀架，包括直驱电机1、刀夹2、刀具3、辅助刀夹4和进给机构5。直驱电机1、刀夹2、刀具3和辅助刀夹4依次同轴连接，直驱电机1旋转驱动刀夹2。进给机构5包括两根平行的导轨、丝杠和动力装置，刀夹2和辅助刀夹4分别还包括刀夹壳体和辅助壳体，刀夹壳体和辅助壳体设于两根平行的导轨上。丝杠置于两根平行的导轨间，动力装置通过丝杠与刀夹壳体和辅助壳体连接，动力装置驱动刀夹壳体和辅助壳体沿两根平行的导轨移动。

本发明的实施例通过将进给机构的丝杆布置在导轨间，位于刀具3正下方，最大限度的保证了刀具3轴向进给的传动刚性，保证了较好的传动效果。

在本发明的实施例中，优选刀夹2包括底座，丝杠置于底座的内腔中。如图2中所示，刀夹2中还设有主轴6、拉刀杆7和液压缸8。主轴6设于刀夹3的旋转轴线上，拉刀杆7设于主轴6的旋转轴线上。刀具3与刀夹2的一端连接，液压缸8，优选为液压油缸设于刀夹2的另一端，并与拉刀杆连接7。

如图3中所示，在本发明的实施例中，刀夹2的一端还设有主轴轴承9，优选为两组背靠背布置的脂润滑轴承，通过润滑脂润滑。主轴6通过主轴轴承9与刀夹2连接。并结合如图4中所示，还包括循环水冷却套10、迷宫密封件11。循环水冷却套10设于主轴轴承9和刀夹2之间，其上设有循环水槽。迷宫密封件11设于主轴6上位于主轴轴承10的两端，包括前端迷宫密封件和主轴前端与电机之间的迷宫密封件。

在本发明的实施例中，刀具3可为滚齿用砂轮刀具或磨齿用砂轮刀具。刀夹2和辅助刀夹4通过与刀具3的刀杆尾部锥孔配合起支撑作用。刀夹2的安装接口设计成标准刀具安装接口形式，并通过刀具3的标准刀柄结构的刀杆可以使刀夹2能够安装多种刀具。

本发明的实施例中还包括一种小模数齿轮加工中心，设有如上述的刀架。由于上述刀架具有上述技术效果，因此，设有该刀架的小模数齿轮加工中心也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (9)

1.一种用于安装和驱动刀具的刀架，其特征在于，包括直驱电机（1）、刀夹（2）、刀具（3）、辅助刀夹（4）和进给机构（5），所述直驱电机（1）、刀夹（2）、刀具（3）和辅助刀夹（4）依次同轴连接，所述直驱电机（1）旋转驱动所述刀夹（2），所述进给机构（5）包括两根平行的导轨、丝杠和动力装置，所述刀夹（2）和辅助刀夹（4）分别还包括刀夹壳体和辅助壳体，所述刀夹壳体和辅助壳体设于所述两根平行的导轨上，所述丝杠置于所述两根平行的导轨间，所述动力装置通过所述丝杠与所述刀夹壳体和辅助壳体连接，所述动力装置驱动所述刀夹壳体和辅助壳体沿所述两根平行的导轨移动。

2.如权利要求1所述的刀架，其特征在于，所述刀夹（2）还底座，所述丝杠置于所述底座的内腔中。

3.如权利要求2所述的刀架，其特征在于，所述刀夹（2）中还设有主轴（6）、拉刀杆（7）和液压缸（8），所述主轴（6）设于所述刀夹（2）的旋转轴线上，所述拉刀杆（7）设于所述主轴（6）的旋转轴线上，所述刀具（3）与所述刀夹（2）的一端连接，所述液压缸（8）设于所述刀夹（2）的另一端，并与所述拉刀杆（7）连接。

4.如权利要求3所述的刀架，其特征在于，所述刀夹（2）的一端还设有主轴轴承（9），所述主轴轴承套设于所述主轴（6）上，并设于所述刀夹（2）的一端。

5.如权利要求4所述的刀架，其特征在于，所述主轴轴承（9）为脂润滑轴承。

6.如权利要求5所述的刀架，其特征在于，还包括循环水冷却套（10），所述循环水冷却套（10）套设于所述主轴轴承（9）上，并设于所述刀夹（2）的一端。

7.如权利要求6所述的刀架，其特征在于，所述主轴（6）上位于所述主轴轴承（9）的两端均设有迷宫密封件（11）。

8.如权利要求7所述的刀架，其特征在于，所述刀具（3）为滚齿用砂轮刀具或磨齿用砂轮刀具。

9.一种小模数齿轮加工中心，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的用于安装和驱动刀具的刀架。

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