CN103752923A - 活络模花纹圈精铣数控铣床 - Google Patents

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本发明的一种活络模花纹圈精铣数控铣床,包括控制器,机座上设置有Y轴向移动机构;回转盘座设置在机座一端,回转盘座上设置有竖直的圆形回转盘;Y轴滑座通过Y轴向移动机构设置在机座上并与回转盘座相对,Y轴滑座上设置有X轴向移动机构;X轴滑座通过X轴向移动机构设置在Y轴滑座上,X轴滑座上设置有Z轴向移动机构;主轴箱通过Z轴向移动机构设置在X轴滑座上,主轴箱上竖直设置有铣刀主轴、打刀缸总成和与控制器信号连接的主轴伺服电机,主轴伺服电机位于主轴箱下方。本发明的有益效果是:提高了加工效率和加工精度,可以进行精加工;操作简单,自动化程度高。

Description

活络模花纹圈精铣数控铣床
技术领域
[0001] 本发明涉及一种活络模花纹圈精铣数控铣床。
背景技术
[0002] 活络模花纹圈是汽车轮胎模具的一部分,现在的活络模花纹圈是采用四轴数控铣床进行加工的,包括两个直线轴和两个回转轴,一般使用低转速主轴和高速钢刀具进行粗加工,移动导轨为硬轨,先预钻进刀孔,然后再使用高速钢刀具进行加工。这样生产效率低,而且只能粗加工,留余量大且不均匀,精度低,操作繁琐。
发明内容
[0003] 为解决以上技术上的不足,本发明提供了一种生产效率高,而且加工精度高的活络模花纹圈精铣数控铣床。
[0004] 本发明是通过以下措施实现的:
本发明的一种活络模花纹圈精铣数控铣床,包括控制器,还包括:
机座,所述机座上设置有Y轴向移动机构;
回转盘座,设置在机座一端,所述回转盘座上设置有竖直的圆形回转盘;
Y轴滑座,通过Y轴向移动机构设置在机座上并与回转盘座相对,所述 Y轴滑座上设置有X轴向移动机构;
X轴滑座,通过X轴向移动机构设置在Y轴滑座上,所述X轴滑座上 设置有Z轴向移动机构;
主轴箱,通过Z轴向移动机构设置在X轴滑座上,所述主轴箱上竖直设置有铣刀主轴、打刀缸总成和与控制器信号连接的主轴伺服电机,所述主轴伺服电机位于主轴箱下方,主轴伺服电机的转轴竖直向上并且通过同步带与铣刀主轴相连接;
所述X轴向移动机构、Y轴向移动机构、Z轴向移动机构和回转盘均通 过传动机构连接有与控制器信号连接的伺服电机。
[0005] 上述打刀缸总成包括设置在铣刀主轴正上方的油缸I,所述油缸I 一侧设置有油缸II,所述油缸II顶部设置有气缸,所述气缸的活塞杆伸入油缸II内并作为油缸II的活塞体,油缸II底部与油缸I顶部之间连接有油管。
[0006] 上述回转盘包括中心设置有转轴座的固定轮,所述固定轮的轮面边缘设置有环形的卡槽,所述卡槽内设置有环形的活动轮,所述活动轮上表面与卡槽上沿平齐,并且固定轮和活动轮的外圆周面上下拼接共同组成一圈完整的蜗轮齿,所述活动轮和固定轮上方叠加有压板,并且压板与固定轮固定连接。
[0007] 上述回转盘上设置有间隙调节机构,所述间隙调节机构包括设置在回转盘相对两侧的拉紧机构和锁紧机构;
所述拉紧机构包括稳柱1、稳柱II以及连接在稳柱I与稳柱II之间的拉伸弹簧I,所述活动轮上设置有直径大于稳柱I直径的通孔,稳柱I穿过活动轮的通孔且末端与固定轮连接,所述稳柱II连接在活动轮上,稳柱II位于稳柱I所在位置沿回转盘轴向转动方向上的前方;
所述锁紧机构包括固定块1、固定块II和斜块,所述固定块I连接在活动轮上,所述固定块II连接在压板上,固定块I位于固定块II所在位置沿回转盘轴向转动方向上的前方,所述斜块夹在固定块I和固定块II之间,斜块的里端连接有拉伸弹簧II的一端,所述拉伸弹簧II沿回转盘径向设置并且另一端连接在压板上,所述斜块从里端向外端宽度逐渐增大。
[0008] 上述回转盘上设置有卡盘,所述卡盘的四等分方向上分别设置有可径向移动的阶梯形卡爪。
[0009] 本发明的有益效果是:提高了加工效率和加工精度,可以进行精加工;操作简单,自动化程度高。
附图说明
[0010] 图1为本发明的结构示意图。
[0011] 图2为图1的部分结构放大示意图。
[0012] 图3为回转盘主视结构示意图。
[0013] 图4为图3中C-C向剖面结构示意图。
[0014] 图5为图3中B-B向剖面结构示意图。
[0015] 图6为图3中A-A向剖面结构示意图。
[0016] 其中:1机座,2 Y轴滑座,3回转盘,4X轴滑座,5主轴箱,6打刀缸总成,7主轴伺服电机,8铣刀主轴,9待加工件,10卡盘,11卡爪,al固定块I,a2斜块,a3固定块II,a4拉伸弹簧II,bl稳柱II,b2拉伸弹簧I,b3稳柱I,3-1固定轮,3-2压板,3-3活动轮。
具体实施方式
[0017] 如图1、2所示,本发明的一种活络模花纹圈精铣数控铣床,包括控制
器、机座1、回转盘座、Y轴滑座2、X轴滑座4和主轴箱5。其中,Y轴向移动机构设置在机座I上,回转盘座设置在机座I 一端,回转盘座上设置有竖直的圆形回转盘3,回转盘3后部设置蜗轮蜗杆箱。回转盘3上设置有卡盘10,卡盘10的四等分方向上分别设置有可径向移动的阶梯形卡爪11。Y轴滑座2通过Y轴向移动机构设置在机座I上并与回转盘座相对,Y轴滑座2上设置有X轴向移动机构;X轴滑座4通过X轴向移动机构设置在Y轴滑座2上,X轴滑座4上设置有Z轴向移动机构;主轴箱5通过Z轴向移动机构设置在X轴滑座4上,主轴箱5上竖直设置有铣刀主轴8、打刀缸总成6和与控制器信号连接的主轴伺服电机7。X轴向移动机构、Y轴向移动机构、Z轴向移动机构和回转盘3均通过传动机构连接有伺服电机,伺服电机连接控制器。X轴向移动机构、Y轴向移动机构、Z轴向移动机构均米用滚珠丝杠和滚柱型直线导轨。控制器对X轴、Y轴、Z轴和回转盘3的回转轴进行四轴联动控制,从而提高了控制精度。
[0018] 一般铣刀主轴8和主轴箱5需要伸入待加工件9的花纹圈内进行加工,如果铣 刀主轴和主轴箱5太高就无法伸入到小直径的花纹圈内,因此为了能够降低主轴箱5
和铣刀主轴8高度,进行加工小直径的花纹圈,本发明做了两处改进。一个是将主轴伺服电机7改在主轴箱5下方,另一个是将原来的油缸进行改造。
[0019] 其具体结构为,主轴伺服电机7设置在主轴箱5下方,主轴伺服电机7的转轴
竖直向上并且通过同步带与铣刀主轴8相连接;打刀缸总成6包括设置在铣刀主轴8正上方的油缸I,油缸I 一侧设置有油缸II,油缸II顶部设置有气缸,气缸的活塞杆伸入油缸II内并作为油缸II的活塞体,油缸II底部与油缸I顶部之间连接有油管。
[0020] 在加工时,控制器内设定数控程序,并控制各个伺服电机联动,待加工件9放置在卡盘10上并用卡爪11固定,三个直线轴在程序控制下高速加工,加工完一部分后,回转盘3带动卡盘10自动旋转一定读数,然后再加工另一部分,依次加工完整圈的花纹。
[0021] 如图3、4所示,工作盘作为蜗轮蜗杆机构中的蜗轮,其包括中心设置有转轴座的固定轮3-1,固定轮3-1的轮面边缘设置有环形的卡槽,卡槽内设置有环形的活动轮3-3,活动轮3-3上表面与卡槽上沿平齐,固定轮3-1的外圆周面设置一圈蜗轮齿的下半部分,活动轮3-3的外圆周面设置一圈蜗轮齿的上半部分。固定轮3-1和活动轮3-3的外圆周面上下拼接共同组成一圈完整的蜗轮齿,活动轮3-3和固定轮3-1上方叠加有压板3-2,并且压板3-2与固定轮3-1固定连接。活动轮3-3受到压板3-2向下的压力,但可以在卡槽内相对于固定轮3-1转动。
[0022] 在蜗轮蜗杆机构在长时间的磨损后,需要调节蜗轮蜗杆之间的间隙,从而保持一定精度。因此工作盘在上述结构基础上设置了间隙调节机构,间隙调节机构包括一锁紧机构和均布在工作盘上的若干拉紧机构。
[0023] 如图5所示,拉紧机构包括稳柱I b3、稳柱II bl以及连接在稳柱I b3与稳柱II bl之间的拉伸弹簧I b2,活动轮3-3上设置有直径大于稳柱I b3直径的通孔,以保证稳柱I b3在通孔内留有一定的活动余量。稳柱I b3穿过活动轮3-3的通孔且末端与固定轮
3-1连接,稳柱II bl连接在活动轮3-3上,稳柱II bl位于稳柱I b3所在位置沿工作盘轴向转动方向上的前方。
[0024] 如图6所示,锁紧机构包括固定块I al、固定块II a3和斜块a2,固定块I al连接在活动轮3-3上,固定块II a3连接在压板3-2上,固定块I al位于固定块II a3所在位置沿工作盘轴向转动方向上的前方,斜块a2夹在固定块I al和固定块II a3之间,斜块a2的里端连接有拉伸弹簧II a4的一端,拉伸弹簧II a4沿工作盘径向设置并且另一端连接在压板3-2上,斜块a2从里端向外端宽度逐渐增大。
[0025] 在蜗轮蜗杆因相互磨损产生间隙时,稳柱I b3通过拉伸弹簧I b2拉紧稳柱II bl,稳柱II bl带动活动轮3-3沿工作盘轴向转动的方向转动,从而消除间隙,使活动轮3-3圆周上的蜗轮齿与蜗杆上的齿啮合更加紧密。同时,拉伸弹簧II a4拉紧斜块a2,使斜块a2较宽的部分向上移动以弥补由于活动轮3-3转动造成的间隙,从而保持斜块a2的两侧面与固定块I al和固定块II a3侧面的紧密接触,起到锁紧作用,防止蜗轮逆转造成对工作盘的损坏。
[0026] 以上所述仅是本专利的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

Claims (5)

1.一种活络模花纹圈精铣数控铣床,包括控制器,其特征在于,还包括: 机座,所述机座上设置有Y轴向移动机构; 回转盘座,设置在机座一端,所述回转盘座上设置有竖直的圆形回转盘; Y轴滑座,通过Y轴向移动机构设置在机座上并与回转盘座相对,所述Y轴滑座上设置有X轴向移动机构; X轴滑座,通过X轴向移动机构设置在Y轴滑座上,所述X轴滑座上设置有Z轴向移动机构; 主轴箱,通过Z轴向移动机构设置在X轴滑座上,所述主轴箱上竖直设置有铣刀主轴、打刀缸总成和与控制器信号连接的主轴伺服电机,所述主轴伺服电机位于主轴箱下方,主轴伺服电机的转轴竖直向上并且通过同步带与铣刀主轴相连接; 所述X轴向移动机构、Y轴向移动机构、Z轴向移动机构和回转盘均通过传动机构连接有与控制器信号连接的伺服电机。
2.根据权利要求1所述活络模花纹圈精铣数控铣床,其特征在于:所述打刀缸总成包括设置在铣刀主轴正上方的油缸I,所述油缸I 一侧设置有油缸II,所述油缸II顶部设置有气缸,所述气缸的活塞杆伸入油缸II内并作为油缸II的活塞体,油缸II底部与油缸I顶部之间连接有油管。
3.根据权利要求1所述活络模花纹圈精铣数控铣床,其特征在于:所述回转盘包括中心设置有转轴座的固定轮,所述固定轮的轮面边缘设置有环形的卡槽,所述卡槽内设置有环形的活动轮,所述活动轮上表面与卡槽上沿平齐,并且固定轮和活动轮的外圆周面上下拼接共同组成一圈完整的蜗轮齿,所述活动轮和固定轮上方叠加有压板,并且压板与固定轮固定连接。
4.根据权利要求3所述活络模花纹圈精铣数控铣床,其特征在于:所述回转盘上设置有间隙调节机构,所述间隙调节机构包括设置在回转盘相对两侧的拉紧机构和锁紧机构; 所述拉紧机构包括稳柱1、稳柱II以及连接在稳柱I与稳柱II之间的拉伸弹簧I,所述活动轮上设置有直径大于稳柱I直径的通孔,稳柱I穿过活动轮的通孔且末端与固定轮连接,所述稳柱II连接在活动轮上,稳柱II位于稳柱I所在位置沿回转盘轴向转动方向上的前方; 所述锁紧机构包括固定块1、固定块II和斜块,所述固定块I连接在活动轮上,所述固定块II连接在压板上,固定块I位于固定块II所在位置沿回转盘轴向转动方向上的前方,所述斜块夹在固定块I和固定块II之间,斜块的里端连接有拉伸弹簧II的一端,所述拉伸弹簧II沿回转盘径向设置并且另一端连接在压板上,所述斜块从里端向外端宽度逐渐增大。
5.根据权利要求1所述活络模花纹圈精铣数控铣床,其特征在于:所述回转盘上设置有卡盘,所述卡盘的四等分方向上分别设置有可径向移动的阶梯形卡爪。
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