CN104190973B - 一种复合加工液压锁紧动力刀台 - Google Patents

一种复合加工液压锁紧动力刀台 Download PDF

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Abstract

一种复合加工液压锁紧动力刀台，属于机床零部件。本发明的多个动力刀座在刀盘上沿圆周方向间隔安装，刀盘与转位齿盘固定连接并由轴承支撑，齿轮轴与转位齿盘外周面轮齿啮合，传递换刀驱动电机的动力；锁紧油缸活塞通过连接件与锁紧齿盘连接，驱动锁紧齿盘后端面齿槽与转位齿盘和固定于刀台座的定齿盘的前端面齿槽对应啮合实现锁紧；动力驱动电机通过传动连接的主动轴和从动轴传递旋转动力给动力刀座，从动轴与动力刀座通过卡槽和卡榫配合，从动轴角度感应机构反馈信号控制从动轴旋转角度，从动轴通过轴承支撑安装于法兰座上的径向从动轴孔，刀台座设置有前后向的传动空腔用于通过传动机构。本发明结构简单，解决了传统动力刀台结构复杂的问题。

Description

一种复合加工液压锁紧动力刀台
技术领域
本发明属于机床零部件装置，尤其与一种用于车铣复合加工中心的液压锁紧动力刀台有关。
背景技术
一般数控车床的工作形式，主要是让车床主轴夹头夹持固定一个工件并高速旋转，利用一组刀台装置装设各式各样的刀具，并使刀具进给对工件进行各种车削动作。目前数控车床工作形式已朝向多元化发展，刀台装置也向具有车铣复合切削功能的动力刀台方向发展，对工件能进一步地达到钻铣加工的功能，但市场上现有的动力刀台普遍存在结构复杂、成本高等缺点。
发明内容
本发明的目的旨在解决现有动力刀台结构复杂、成本较高的缺陷，提供一种机构相对较为简单紧凑、功能较为齐全的复合加工液压锁紧动力刀台。
为此，本发明采用以下技术方案：一种复合加工液压锁紧动力刀台，包括刀台座、动力刀座和中空的刀盘，动力刀座安装在刀盘上，多个动力刀座在刀盘上沿圆周方向间隔分布，其特征是，所述的动力刀台还包括动力驱动机构、换刀驱动机构和刀盘锁紧机构；所述的换刀驱动机构包括换刀驱动电机、中空的转位齿盘和齿轮轴，转位齿盘的外周面设置有轮齿，齿轮轴与转位齿盘外周面轮齿啮合，齿轮轴由轴承支撑安装于刀台座，齿轮轴通过减速机构与换刀驱动电机连接，所述的刀盘由安装于其中空内腔中的第一轴承支撑安装，所述刀盘与转位齿盘通过螺钉固定连接；所述的刀盘锁紧机构包括定齿盘、锁紧齿盘和锁紧油缸，定齿盘固定于所述的刀台座，所述的转位齿盘外套于定齿盘，定齿盘前端面和所述转位齿盘前端面都设置齿槽，锁紧齿盘后端面设置与转位齿盘和定齿盘前端面上的齿槽相对应的齿槽，锁紧状态时锁紧齿盘后端面的齿槽和定齿盘、转位齿盘前端面的齿槽同时啮合，使转位齿盘和定齿盘无法产生相对转动，所述的锁紧油缸安装于刀台座后侧，锁紧油缸的活塞通过连接件与锁紧齿盘连接，由锁紧油缸的活塞移动带动锁紧齿盘前后移动，实现锁紧齿盘、定齿盘和转位齿盘互锁锁紧或松开；所述的动力驱动机构包括动力驱动电机、主动轴、从动轴、中空的法兰座和从动轴角度感应机构，法兰座设置有贯通中空内腔的径向从动轴孔，从动轴通过轴承支撑安装于从动轴孔内，主动轴通过轴承支撑安装于位于刀台座后侧的主动轴孔中，主动轴与动力驱动电机连接，所述的刀台座设置有前后向的传动空腔，所述法兰座安装于刀台座前端，法兰座中空内腔与所述传动空腔连通，从动轴内端和主动轴由通过所述传动空腔的传动机构传动连接，所述从动轴外端设置有在轴端面圆径向上贯穿的卡槽，动力刀座内端设置与所述卡槽配合的卡榫，通过卡榫和卡槽的配合使动力刀座能随从动轴旋转，实现动力刀座外端的刀具由动力驱动电机驱动，从动轴角度感应机构包括安装于从动轴上的感应块以及与该感应块对应的感应开关，通过感应开关感知感应块的位置角度后发送反馈信号控制动力驱动电机动作，使从动轴停在合适角度位置，在刀盘换刀转动时保证动力刀座内端的卡榫能从从动轴的卡槽中脱出和卡入，实现离合。
作为对上述技术方案的补充和完善，本发明还包括以下技术特征。
所述的动力刀台还包括法兰座端盖，所述法兰座的中空内腔后端与所述刀台座的传动空腔连通，法兰座端盖盖装于法兰座前端，对法兰座中空内腔形成密封作用，防止切削液进入传动空腔和法兰座中空内腔。
所述的动力刀台还包括对刀盘内腔形成密封作用的刀盘端盖件，刀盘端盖件包括中空的端盖和盖装于端盖中空内腔前端的盖板，所述的法兰座端盖前端设置有凸轴，凸轴伸入所述端盖的中空内腔，凸轴与端盖中空内腔壁之间设置第二轴承，与所述的第一轴承共同形成对刀盘的安装支撑，使刀盘在刀具加工受力和换刀旋转时更平稳，减少刀具振动，提高加工精度。
所述的法兰座后端面通过一调整垫圈固定安装于刀台座，通过磨配调整垫圈使从动轴的卡槽与动力刀座的卡榫位置对应配合。
所述的法兰座上安装有限位盘，限位盘的端面和所述从动轴上的卡槽侧面相平，在保证动力刀座卡榫能沿限位盘移动的前提下对卡榫进行限位，防止卡榫在刀盘换刀转动时发生旋转，保证在后续换刀时卡榫能卡入卡槽。
所述的第一轴承套装于法兰座上，更好的保证刀盘和法兰座的同心度，从而保证卡榫和卡槽的离合。
所述的法兰座包括法兰和安装于法兰上的轴承座套，所述的从动轴孔设置于轴承座套内，使得法兰座制造容易，安装简单。
所述的从动轴和主动轴通过同步带同步带轮传动连接，使结构简单，传动准确。
所述的刀台座前端设置有环形凹槽，定齿盘、转位齿盘和锁紧齿盘都容设于该环形凹槽内，所述的刀盘后端伸入环形凹槽与转位齿盘连接，所述的刀台座上安装有一外套于刀盘后端的中空密封端盖，密封端盖内腔壁与刀盘后端外周面、环形凹槽侧壁之间分别设置密封圈，通过密封端盖和密封圈对环形凹槽形成密封，防止切削液进入环形凹槽。
本发明可以达到以下有益效果：1、本发明具备自动换刀、自带动力装置，功能较为齐全，能适应复合机床的功能需求；
2、本发明的动力刀座的离合结构采用卡槽和卡榫配合的方式实现，动力刀台主传动采用带传动，结构简单；
3、本发明采用限位盘，可实现动力刀具随刀盘转动时的卡榫的限位，并有从动轴角度位置感应装置，提高了传动精度；
4、本发明刀盘锁紧采用三齿盘结构，液压油提供动力源，刀盘的锁紧力大，机构稳定性好。
附图说明
图1是本发明的主视方向的剖视图。
图2是图1的B-B剖视图。
图3是图2的C-C剖视图。
图4是图2的D-D剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1～图4所示，本发明包括包括刀台座1、中空的刀盘13、动力驱动机构、换刀驱动机构、刀盘锁紧机构和多个动力刀座14。动力刀座14安装在刀盘13上，多个动力刀座在刀盘上沿圆周方向间隔分布；所述的刀台座1设置有前后向的传动空腔，刀台座1的前端设置有环形凹槽，环形凹槽外围于所述的传动空腔，所述的动力驱动机构包括动力驱动电机2、主动轴19、从动轴11、中空的法兰座6、法兰座端盖7和从动轴角度感应机构，法兰座6包括中空的法兰和安装于法兰上的轴承座套10，轴承座套内设置从动轴孔，从动轴孔贯通法兰的中空内腔并且其中心线成法兰径向，法兰后端面通过一调整垫圈固定安装于环形凹槽与传动空腔之间的刀台座前端面上，法兰的中空内腔与所述传动空腔连通，从动轴11通过轴承支撑安装于从动轴孔内，主动轴19通过轴承座和轴承支撑安装于位于刀台座后侧的主动轴孔中，主动轴19与动力驱动电机2连接，从动轴11的内端和主动轴由通过所述传动空腔的传动机构传动连接，传动机构包括同步带17和同步带轮，所述从动轴11外端设置有在轴端面圆径向上贯穿的卡槽，动力刀座14内端设置与所述卡槽配合的卡榫，通过卡榫和卡槽的配合使动力刀座能随从动轴旋转，实现动力刀座外端的刀具由动力驱动电机驱动，从动轴角度感应机构包括安装于从动轴上的感应块24以及与该感应块对应的感应开关23，通过感应开关感知感应块的位置角度后发送反馈信号控制动力驱动电机动作，使从动轴停在合适角度位置，在刀盘换刀转动时保证动力刀座内端的卡榫能从从动轴的卡槽中脱出和卡入，实现离合。所述的法兰座端盖7盖装于法兰座的法兰前端，对法兰座中空内腔形成密封作用，防止切削液进入传动空腔和法兰座中空内腔。所述的法兰座上安装有限位盘25，限位盘25的端面和所述从动轴上的卡槽侧面相平，在保证动力刀座卡榫能沿限位盘移动的前提下对卡榫进行限位，防止卡榫在刀盘换刀转动时发生旋转，保证在后续换刀时卡榫能卡入卡槽。
所述的换刀驱动机构包括换刀驱动电机26、中空的转位齿盘16、齿轮轴27和刀盘端盖件，转位齿盘16的外周面设置有轮齿，齿轮轴27与转位齿盘外周面轮齿啮合，齿轮轴27由轴承支撑安装于刀台座1，齿轮轴27通过减速机构与换刀驱动电机26连接，所述刀盘13后端伸入所述的环形凹槽与转位齿盘16通过螺钉固定连接；所述的刀盘端盖件包括中空的端盖12和盖装于端盖中空内腔前端的盖板9，端盖12盖装于所述的刀盘13，所述的法兰座端盖7前端设置有凸轴，凸轴伸入所述端盖12的中空内腔，凸轴与端盖中空内腔壁之间设置第二轴承8，第二轴承8与所述刀盘13中空内腔中的第一轴承5对刀盘13形成安装支撑，第一轴承5套装于所述法兰座6的法兰上；换刀驱动电机26通过减速机构、齿轮轴的传动驱动转位齿盘16旋转，从而带动刀盘旋转，使刀盘13上的动力刀座14的卡榫脱出从动轴上的卡槽，刀盘转位到下一个动力刀座的卡榫卡入卡槽，完成换刀。
所述的刀盘锁紧机构包括定齿盘3、锁紧齿盘4、连接件和锁紧油缸，定齿盘3、转位齿盘16和锁紧齿盘4都容设于所述刀台座1的环形凹槽内，定齿盘3固定于刀台座1，转位齿盘16外套于定齿盘3，定齿盘前端面和转位齿盘前端面都设置齿槽，锁紧齿盘后端面设置与转位齿盘和定齿盘前端面上的齿槽相对应的齿槽，锁紧状态时锁紧齿盘后端面的齿槽和定齿盘、转位齿盘前端面的齿槽同时啮合，使转位齿盘和定齿盘无法产生相对转动。所述的锁紧油缸包括缸体20和活塞21，缸体20安装于刀台座后侧，所述的连接件包括连接杆22、推板和四根拉杆18，所述的活塞21和推板都设置中心通孔，所述的连接杆22前端设置朝后的台阶靠肩，连接杆22穿过活塞21和推板的中心通孔，连接杆22后端旋状锁紧螺母，通过与前端的退解靠肩配合将推板和活塞连接在一起，装配方便；四根拉杆18后端成四角分布与推板连接，前端穿过设在刀台座和定齿盘3上的通孔后与锁紧齿盘4固定连接，由锁紧油缸的活塞移动带动锁紧齿盘前后移动，实现锁紧齿盘、定齿盘和转位齿盘互锁锁紧或松开。
所述的刀台座1上安装有一外套于刀盘后端的中空密封端盖15，密封端盖内腔壁与刀盘后端外周面、环形凹槽侧壁之间分别设置密封圈，通过密封端盖和密封圈对环形凹槽形成密封，防止切削液进入环形凹槽。

Claims (9)

1.一种复合加工液压锁紧动力刀台，包括刀台座、动力刀座和中空的刀盘，动力刀座安装在刀盘上，多个动力刀座在刀盘上沿圆周方向间隔分布，其特征在于：所述的动力刀台还包括动力驱动机构、换刀驱动机构和刀盘锁紧机构；所述的换刀驱动机构包括换刀驱动电机、中空的转位齿盘和齿轮轴，转位齿盘的外周面设置有轮齿，齿轮轴与转位齿盘外周面轮齿啮合，齿轮轴由轴承支撑安装于刀台座，齿轮轴通过减速机构与换刀驱动电机连接，所述的刀盘由安装于其中空内腔中的第一轴承支撑安装，所述刀盘与转位齿盘通过螺钉固定连接；所述的刀盘锁紧机构包括定齿盘、锁紧齿盘和锁紧油缸，定齿盘固定于所述的刀台座，所述的转位齿盘外套于定齿盘，定齿盘前端面和所述转位齿盘前端面都设置齿槽，锁紧齿盘后端面设置与转位齿盘和定齿盘前端面上的齿槽相对应的齿槽，锁紧状态时锁紧齿盘后端面的齿槽和定齿盘、转位齿盘前端面的齿槽同时啮合，使转位齿盘和定齿盘无法产生相对转动，所述的锁紧油缸安装于刀台座后侧，锁紧油缸的活塞通过连接件与锁紧齿盘连接；所述的动力驱动机构包括动力驱动电机、主动轴、从动轴、中空的法兰座和从动轴角度感应机构，法兰座设置有贯通中空内腔的径向从动轴孔，从动轴通过轴承支撑安装于从动轴孔内，主动轴通过轴承支撑安装于位于刀台座后侧的主动轴孔中，主动轴与动力驱动电机连接，所述的刀台座设置有前后向的传动空腔，所述法兰座安装于刀台座前端，法兰座中空内腔与所述传动空腔连通，从动轴内端和主动轴由通过所述传动空腔的传动机构传动连接，所述从动轴外端设置有在轴端面圆径向上贯穿的卡槽，动力刀座内端设置与所述卡槽配合的卡榫，从动轴角度感应机构包括安装于从动轴上的感应块以及与该感应块对应的感应开关。
2.根据权利要求1所示的一种复合加工液压锁紧动力刀台，其特征在于：所述的动力刀台还包括法兰座端盖，所述法兰座的中空内腔后端与所述刀台座的传动空腔连通，法兰座端盖盖装于法兰座前端。
3.根据权利要求2所示的一种复合加工液压锁紧动力刀台，其特征在于：所述的动力刀台还包括对刀盘内腔形成密封作用的刀盘端盖件，刀盘端盖件包括中空的端盖和盖装于端盖中空内腔前端的盖板，所述的法兰座端盖前端设置有凸轴，凸轴伸入所述端盖的中空内腔，凸轴与端盖中空内腔壁之间设置第二轴承。
4.根据权利要求2或3所示的一种复合加工液压锁紧动力刀台，其特征在于：所述的法兰座后端面通过一调整垫圈固定安装于刀台座。
5.根据权利要求4所示的一种复合加工液压锁紧动力刀台，其特征在于：所述的法兰座上安装有限位盘，限位盘的端面和所述从动轴上的卡槽侧面相平。
6.根据权利要求5所示的一种复合加工液压锁紧动力刀台，其特征在于：所述的第一轴承套装于法兰座上。
7.根据权利要求5所示的一种复合加工液压锁紧动力刀台，其特征在于：所述的法兰座包括法兰和安装于法兰上的轴承座，所述的从动轴孔设置于轴承座内。
8.根据权利要求5所示的一种复合加工液压锁紧动力刀台，其特征在于：所述的从动轴和主动轴通过同步带同步带轮传动连接。
9.根据权利要求5、6、7或8所示的一种复合加工液压锁紧动力刀台，其特征在于：所述的刀台座前端设置有环形凹槽，定齿盘、转位齿盘和锁紧齿盘都容设于该环形凹槽内，所述的刀盘后端伸入环形凹槽与转位齿盘连接，所述的刀台座上安装有一外套于刀盘后端的中空密封端盖，密封端盖内腔壁与刀盘后端外周面、环形凹槽侧壁之间分别设置密封圈。
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GR01 Patent grant
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