CN110434653A - 改进的伺服展刀动力头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改进的伺服展刀动力头，该改进的伺服展刀动力头，支撑其主轴电机的支撑架采用上下分体式结构设计，上、下架体通过连接螺栓活动连接，通过旋拧连接螺栓可以改变上、下架体之间的距离——即调节了主轴同步带的松紧度。该伺服展刀动力头能够很好地适应不同的工作环境温度，稳定性好、可靠性高。

Description

改进的伺服展刀动力头
技术领域
本发明涉及机械加工设备领域，更具体地说，它涉及一种改进的伺服展刀动力头。
背景技术
在机械加工的过程中，因为专用机床结构紧凑，有些单元模块主轴只具备轴向进给，而不具备径向进给，在遇到内孔或外圆需要沟槽的零件时，就需要使用到展刀头，所以展刀头被广泛地应用于专用金属切削机床。
申请号为201721395249.2的中国专利公开了一种改进型展刀动力头，其旋转主轴由主轴电机驱动，主轴电机与旋转主轴之间通过同步轮、同步带传递动力，从而驱动主轴旋转，主轴的轴向运动由进给电机带动丝杆转动，从而驱动主轴进行轴向运动。相比于传统的油压式驱动旋转和进给的动力结构，这种伺服线性导轨展刀动力头加工精度高、降低了工人劳动强度。
但是在实际的加工过程中，由于主轴的旋转运动是执行频率最高的动作，即主轴电机与主轴之间同步轮同步带动力传递机构往往会承受较高的工作负荷。受环境温度变化带来的热胀冷缩效应的影响，同步带的绷紧程度会有所不同。当环境温度太高时，同步带会膨胀导致其崩紧度下降，可能出现同步带打滑的情况；而当环境温度太高时，同步带会收缩导致其崩紧度增大，可能出现同步带绷断的情况。在高温或低温环境中，使同步带保持相对稳定的崩紧度十分必要。然而现有的伺服展刀动力头，并不能调节同步带的松紧度，影响到展刀动力头在不同环境温度中工作的可靠性和稳定性。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种改进的伺服展刀动力头，驱动去主轴旋转的同步带的松紧度可调，其能够适应不同的工作环境温度，可靠、稳定。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种改进的伺服展刀动力头，包括壳体、在壳体内的前端设置有旋转主轴、主轴套筒，在壳体上方设置有主轴动力机构，在壳体的后端设置有展刀变径传动机构，展刀变径传动机构包括固定在壳体尾端的第一伺服电机、通过轴承与壳体尾端转动连接的丝杆、穿设于主轴内的刀杆以及连接滑套，第一伺服电机的转动轴同轴固定有第一主动轮，丝杆的尾端同轴固定有第一从动轮，第一主动轮与第一从动轮通过第一同步带传动联接，连接滑套位于刀杆的尾端与丝杆的前端之间，在连接滑套的尾端固定有螺纹套，丝杆旋入螺纹套内并与螺纹套螺纹配合，丝杆的前端固定有连接轴承，刀杆的尾端通过连接轴承与连接滑套转动连接，主轴动力机构包括支撑架和第二伺服电机，支撑架位于壳体上方，第二伺服电机与支撑架的上部连接固定，在支撑架内设置有第二主动轮，第二主动轮与第二伺服电机的转动轴同轴固定，在主轴的外部同轴套接有第二从动轮，第二主动轮与第二从动轮通过第二同步带传动联接，所述支撑架包括分体设置的上架体和下架体，所述下架体的下部与展刀动力头的壳体连接固定，所述第二伺服电机与上架体连接固定，所述上架体的底部设置有向外突出的上连接板，所述下架体的顶部设置有向外突出的下连接板，所述上连接板上开设有通孔，所述下连接板上开设有螺纹孔，所述螺纹孔位于通孔的正下方，所述通孔内穿设有连接螺栓，所述连接螺栓旋入螺纹孔内并于螺纹孔螺纹配合，所述上连接板与下连接板之间设置有弹性垫。
作为优选方案：所述弹性垫为橡胶垫。
作为优选方案：所述橡胶垫内设置有金属丝网层。
作为优选方案：所述金属丝网层至少间隔设置有两层。
作为优选方案：所述金属丝网层的厚度为0.5-1mm。
作为优选方案：相邻两层金属丝网层之间的距离为2-3mm。
与现有技术相比，本发明的优点是：该改进的伺服展刀动力头，支撑其主轴电机的支撑架采用上下分体式结构设计，上、下架体通过连接螺栓活动连接，通过旋拧连接螺栓可以改变上、下架体之间的距离——即调节了主轴同步带的松紧度。该伺服展刀动力头能够很好地适应不同的工作环境温度，稳定性好、可靠性高。
附图说明
图1为伺服展刀动力头的内部结构示意图；
图2为图1中的A部放大图；
图3为弹性垫的层结构示意图。
附图标记说明:1、壳体；2、主轴套筒；3、旋转主轴；4、刀杆；5、连接轴承；6、连接滑套；7、螺纹套；8、丝杆；9、第一伺服电机；10、第一主动轮；11、第二从动轮；12、第一同步带；13、支撑架；1301、上架体；1302、下架体；1303、上连接板；1304、下连接板；1305、通孔；1306、螺纹孔；14、第二伺服电机；15、第二主动轮；16、第二从动轮；17、第二同步带；18、连接螺栓；19、弹性垫；1901、橡胶层；1902、金属丝网层。
具体实施方式
参照图1，一种改进的伺服展刀动力头，包括壳体1、在壳体1内的前端设置有旋转主轴3、主轴套筒2，在壳体1上方设置有主轴动力机构，在壳体1的后端设置有展刀变径传动机构。
展刀变径传动机构包括固定在壳体1尾端的第一伺服电机9、通过轴承与壳体1尾端转动连接的丝杆8、穿设于主轴内的刀杆4以及连接滑套6，第一伺服电机9的转动轴同轴固定有第一主动轮10，丝杆8的尾端同轴固定有第一从动轮11，第一主动轮10与第一从动轮11通过第一同步带12传动联接，连接滑套6位于刀杆4的尾端与丝杆8的前端之间，在连接滑套6的尾端固定有螺纹套7，丝杆8旋入螺纹套7内并与螺纹套7螺纹配合，丝杆8的前端固定有连接轴承5，刀杆4的尾端通过连接轴承5与连接滑套6转动连接。
主轴动力机构包括支撑架13和第二伺服电机14，支撑架13位于壳体1上方，第二伺服电机14与支撑架13的上部连接固定，在支撑架13内设置有第二主动轮15，第二主动轮15与第二伺服电机14的转动轴同轴固定，在主轴的外部同轴套接有第二从动轮16，第二主动轮15与第二从动轮16通过第二同步带17传动联接。
该展刀动力头的工作原理为：
第一伺服电机9驱动丝杆8转动，丝杆8带动连接滑套6前后运动，刀杆4随连接滑套6同步运动，最终带动旋转主轴3前后运动，从而改变展刀的工作半径。
第二伺服电机14驱动旋转主轴3转动，最终带动安装于旋转主轴3前端的展刀动作。
参照图2，本实施例中，支撑架13包括分体设置的上架体1301和下架体1302，其中下架体1302的下部与展刀动力头的壳体1连接固定，第二伺服电机14与上架体1301连接固定，在上架体1301的底部设置有向外突出的上连接板1303，在下架体1302的顶部设置有向外突出的下连接板1304，在上连接板1303上开设有通孔1305，在下连接板1304上开设有螺纹孔1306，螺纹孔1306位于通孔1305的正下方，在通孔1305内穿设有连接螺栓18，连接螺栓18旋入螺纹孔1306内并于螺纹孔1306螺纹配合，在上连接板1303与下连接板1304之间设置有弹性垫19。
当连接螺栓18拧紧时，上连接板1303和下连接板1304压紧弹性垫19，弹性垫19产生的弹力使连接螺栓18被涨紧，从而保证了上架体1301与下架体1302连接的稳定性。需要调节第二同步带17的松紧度时，只需要将连接螺栓18拧紧或拧松一定量，操作方便。该伺服展刀动力头能够很好地适应不同的工作环境温度，稳定性好、可靠性高。
本实施例中的弹性垫19次采用的是橡胶垫。
参照图3，在橡胶垫中还间隔地设置有多层金属丝网层1902。多层金属丝网层1902的叠加大大增强了橡胶垫地强度，使其在承受更大地压力后依然能很好地恢复初始形状，提高了其可靠性。本实施例中的金属丝网层1902的厚度为0.5-1mm,相邻两层金属丝网层1902之间的距离为2-3mm。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种改进的伺服展刀动力头，包括壳体(1)、在壳体(1)内的前端设置有旋转主轴(3)、主轴套筒(2)，在壳体(1)上方设置有主轴动力机构，在壳体(1)的后端设置有展刀变径传动机构，展刀变径传动机构包括固定在壳体(1)尾端的第一伺服电机(9)、通过轴承与壳体(1)尾端转动连接的丝杆(8)、穿设于主轴内的刀杆(4)以及连接滑套(6)，第一伺服电机(9)的转动轴同轴固定有第一主动轮(10)，丝杆(8)的尾端同轴固定有第一从动轮(11)，第一主动轮(10)与第一从动轮(11)通过第一同步带(12)传动联接，连接滑套(6)位于刀杆(4)的尾端与丝杆(8)的前端之间，在连接滑套(6)的尾端固定有螺纹套(7)，丝杆(8)旋入螺纹套(7)内并与螺纹套(7)螺纹配合，丝杆(8)的前端固定有连接轴承(5)，刀杆(4)的尾端通过连接轴承(5)与连接滑套(6)转动连接，主轴动力机构包括支撑架(13)和第二伺服电机(14)，支撑架(13)位于壳体(1)上方，第二伺服电机(14)与支撑架(13)的上部连接固定，在支撑架(13)内设置有第二主动轮(15)，第二主动轮(15)与第二伺服电机(14)的转动轴同轴固定，在主轴的外部同轴套接有第二从动轮(16)，第二主动轮(15)与第二从动轮(16)通过第二同步带(17)传动联接，其特征是：所述支撑架(13)包括分体设置的上架体(1301)和下架体(1302)，所述下架体(1302)的下部与展刀动力头的壳体(1)连接固定，所述第二伺服电机(14)与上架体(1301)连接固定，所述上架体(1301)的底部设置有向外突出的上连接板(1303)，所述下架体(1302)的顶部设置有向外突出的下连接板(1304)，所述上连接板(1303)上开设有通孔(1305)，所述下连接板(1304)上开设有螺纹孔(1306)，所述螺纹孔(1306)位于通孔(1305)的正下方，所述通孔(1305)内穿设有连接螺栓(18)，所述连接螺栓(18)旋入螺纹孔(1306)内并与螺纹孔(1306)螺纹配合，所述上连接板(1303)与下连接板(1304)之间设置有弹性垫(19)。
2.根据权利要求1所述的改进的伺服展刀动力头，其特征是：所述弹性垫(19)为橡胶垫。
3.根据权利要求2所述的改进的伺服展刀动力头，其特征是：所述橡胶垫内设置有金属丝网层(1902)。
4.根据权利要求3所述的改进的伺服展刀动力头，其特征是：所述金属丝网层(1902)至少间隔设置有两层。
5.根据权利要求4所述的改进的伺服展刀动力头，其特征是：所述金属丝网层(1902)的厚度为0.5-1mm。
6.根据权利要求5所述的改进的伺服展刀动力头，其特征是：相邻两层金属丝网层(1902)之间的距离为2-3mm。
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