CN111151777A - 一种紧凑型伺服刀塔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种紧凑型伺服刀塔，包括刀盘和刀塔箱体；刀塔箱体上装配有伺服电机；伺服电机轴线与刀盘回转中心线平行，且伺服电机尾端靠近刀盘；与现有技术相比：在旋转齿盘的作用下，带动刀盘的转动起到选刀定位的作用，同时移动齿盘在液压力作用下同时与旋转齿盘、固定齿盘相啮合，起到刀盘精确定位的作用。
Description
技术领域
本发明属于刀塔技术领域，尤其是涉及一种用于数控车床的紧凑型伺服刀塔。
背景技术
目前使用的传统刀塔结构形式，主要是以伺服电机通过减速机驱动刀盘回转选刀，通常情况下伺服电机安装在箱体后端，通过箱体内的减速装置驱动刀盘回转。传统结构的弊端之一在于刀塔轴向尺寸较大，包括刀盘、箱体和电机三个主要部分，需要占用机床内部空间也比较大，导致机床整体长度增加，降低性能的同时提高了机床成本。
发明内容
本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种结构紧凑，长度更小的新型伺服刀塔结构，尤其适用于中小型数控机床使用。
为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种紧凑型伺服刀塔，包括刀盘和刀塔箱体；刀塔箱体上装配有伺服电机；伺服电机轴线与刀盘回转中心线平行，且伺服电机尾端靠近刀盘。
伺服刀塔还包括刀塔箱体、减速装置、定位装置及夹紧装置等；伺服电机通过二级齿轮传动带动刀盘旋转，一级齿轮与电机轴采用锥孔连接并与二级齿轮啮合传动，二级齿轮通过普通平键与三级齿轮轴啮合，齿轮轴通过轴承安装在箱体内，直接与端齿盘啮合。
齿轮传动装置位于箱体内，箱体采用后端开放式结构以便于安装和维修。
作为本发明的一种优选方案，所述伺服电机上安装有第一齿轮，第一齿轮上啮合有第二齿轮，第二齿轮套接在齿轮轴上，齿轮轴上套接有相对称的轴承，左侧的轴承安装在刀塔箱体内，且与刀塔箱体内端面相抵，右侧的轴承端面与轴承端盖相抵，且轴承端盖左端面与刀塔箱体相抵。
作为本发明的一种优选方案，所述齿轮轴与旋转齿盘啮合，旋转齿盘左端面与刀盘右端面相抵，旋转齿盘右端面与刀塔箱体相抵，旋转齿盘套接在固定齿盘上，固定齿盘套接在中心轴上，同时移动齿盘也套接在中心轴上，且通过第一密封圈和第二密封圈形成封闭液压腔；采用三联端齿盘定位结构实现刀盘的准确定位，其中固定齿盘安装在箱体上，回转齿盘由前述齿轮减速装置驱动回转，移动齿盘在液压作用下实现三联齿盘定位动作。
由移动齿盘、中心轴和油缸端盖形成封闭的液压缸，以提供齿盘定位所需的动力，中心轴固定在箱体上。
作为本发明的一种优选方案，所述移动齿盘套接在油缸端盖内，油缸端盖套接在中心轴上并且端面相抵，移动齿盘上安装有第三密封圈，同时油缸端盖上安装有第四密封圈，且油缸端盖左侧套接有轴承，同时油缸端盖左端与轴承压板相抵，且轴承外圆上套接有刀盘。
作为本发明的一种优选方案，所述中心轴后端安装有切削液法兰盘，中心轴与切削液法兰盘相抵，其前端与分配器相抵，且分配器套接在密封盖内，密封盖与刀盘端面相抵，且分配器径向孔内套接有密封套；切削液通过中心轴内孔，再经过安装在中心轴前端的分配器流向切削区域。
作为本发明的一种优选方案，还包括有信号杆，信号杆与移动齿盘相抵，切削液法兰盘上安装有开关支架，且开关支架上安装有夹紧开关和松开开关。
本发明的有益效果是，与现有技术相比：在旋转齿盘的作用下，带动刀盘的转动起到选刀定位的作用，同时移动齿盘在液压力作用下同时与旋转齿盘、固定齿盘相啮合，起到刀盘精确定位的作用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图(一)；
图2是本发明的结构示意图(二)；
图中附图标记：伺服电机1，第一齿轮2，刀塔箱体3，齿轮压盖4，第二齿轮5，轴承6，轴承端盖7，齿轮压盖8，齿轮轴9，防尘盖10，旋转齿盘11，固定齿盘12，切削液法兰盘13，中心轴14，开关支架15，防尘盖16，第一密封圈17，第二密封圈18，移动齿盘19，密封圈20，定位盘21，防尘圈22，第三密封圈23，刀盘24，密封套25，分配器26，密封盖27，轴承压板28，轴承29，油缸端盖30，第四密封圈31，夹紧开关32，信号杆33，松开开关34。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作详细说明。
如图1所示，一种紧凑型伺服刀塔，包括刀塔箱体、减速装置、定位装置、夹紧装置、刀盘和刀塔箱体；刀塔箱体上装配有伺服电机；伺服电机轴线与刀盘回转中心线平行，且伺服电机尾端靠近刀盘；进而实现刀塔整体轴向尺寸更小。
伺服电机通过二级齿轮传动带动刀盘旋转，一级齿轮与电机轴采用锥孔连接并与二级齿轮啮合传动，二级齿轮通过普通平键与三级齿轮轴啮合，齿轮轴通过轴承安装在箱体内，直接与端齿盘啮合。
伺服电机1安装在箱体3上，电机轴前端安装有第一齿轮2，第一齿轮2前端安装有齿轮压盖4，通过螺母将齿轮固定在电机轴上；第一齿轮2与第二齿轮5相啮合，第二齿轮5内孔与齿轮轴9外圆相配合，齿轮9通过由两个轴承6提供径向支撑，轴承6安装在箱体内孔中，同时左侧的轴承6外环与箱体内孔轴肩相抵实现轴向定位，右侧的轴承6内环轴向与齿轮轴9的轴肩相抵，另一侧与第二齿轮5的端面相抵，同时第二齿轮5另一端与齿轮压盖8相抵，齿轮压盖8通过螺钉与齿轮轴9相互连接；同时轴承6右侧外环与轴承端盖7左端面相抵，轴承端盖7通过螺钉与箱体连接，进而形成一级齿轮传动系统。
齿轮轴9与旋转齿盘11相互啮合，旋转齿盘11外圆上加工有渐开线齿轮，其左端面与刀盘24右端面相抵并由螺钉连接，旋转齿盘11在齿轮轴9的驱动下回转，进而带动刀盘24一起回转，旋转齿盘11的内孔与固定齿盘12的外圆套接，由固定齿盘12对旋转齿盘11的旋转进行径向支撑，旋转齿盘11右端面与箱体3端面相抵，由箱体3对旋转齿盘提供轴向支撑，固定齿盘12安装在箱体3上，其内孔与中心轴14的外圆套接，同时中心轴14另一处外圆与移动齿盘19的内孔套接，在配合处安装有密封圈17和密封圈18，中心轴14、移动齿盘19、密封圈17和密封圈18共同组成液压腔，推动移动齿盘19向左移动，实现移动齿盘19和固定齿盘12及旋转齿盘11脱离。
中心轴14前端与油缸端盖30相抵并由螺钉连接，油缸端盖30内孔与中心轴14外圆套接，实现在油缸端盖的径向支撑，油缸端盖30内孔与移动齿盘19的外圆套接，其中移动齿盘19上安装有密封圈23，油缸端盖30与中心轴14之间安装有密封圈31，因此油缸端盖30、密封圈23、移动齿盘19和密封圈18共同组合液压腔，推动移动齿盘19向右移动，实现移动齿盘19和固定齿盘12及旋转齿盘11啮合，进而实现刀盘24精确定位。
油缸端盖30的左侧外圆与轴承29内孔套接，端面和轴承29内环右端面相抵，轴承29的内环左端面与轴承压板28相抵，而轴承压板28右端面与油缸端盖左端面相抵，并由螺钉连接，进而形成对轴承29的支撑定位。轴承29的外环与刀盘24内孔相抵，为刀盘24提供径向支撑。
中心轴14右端面与切削液法兰盘13相抵并由螺钉连接，中心轴14左端面与分配器26右端面相抵，切削液经由切削液法兰盘13进入中心轴14的中心孔，再进入分配器26中心孔，然后经由安装在分配器26径向孔内的密封套25进入刀盘24，最终从刀盘24上的切削液出口喷出。刀盘24左端面安装有密封盖27，密封盖27的内孔与分配器25的外圆套接，实现切削液密封。
如图2所示，切削液法兰盘13上安装有开关支架33，开关支架上安装有夹紧开关32和松开开关34，信号杆35左端安装在移动齿盘19上，由移动齿盘19带动沿轴向往复运动，进而在齿盘啮合时触发夹紧开关32，在齿盘脱开时触发松开开关34,进而实现伺服刀塔转位、定位夹紧等功能。
尽管本文较多地使用了图中附图标记：伺服电机1，第一齿轮2，刀塔箱体3，齿轮压盖4，第二齿轮5，轴承6，轴承端盖7，齿轮压盖8，齿轮轴9，防尘盖10，旋转齿盘11，固定齿盘12，切削液法兰盘13，中心轴14，开关支架15，防尘盖16，第一密封圈17，第二密封圈18，移动齿盘19，密封圈20，定位盘21，防尘圈22，第三密封圈23，刀盘24，密封套25，分配器26，密封盖27，轴承压板28，轴承29，油缸端盖30，第四密封圈31，夹紧开关32，信号杆33，松开开关34等术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (6)
1.一种紧凑型伺服刀塔，其特征在于，包括刀盘(24)和刀塔箱体(3)；刀塔箱体(3)上装配有伺服电机(1)；伺服电机(1)轴线与刀盘(24)回转中心线平行，且伺服电机(1)尾端靠近刀盘(24)。
2.根据权利要求1所述的一种紧凑型伺服刀塔，其特征在于，所述伺服电机(1)上安装有第一齿轮(2)，第一齿轮(2)上啮合有第二齿轮(5)，第二齿轮(5)套接在齿轮轴(9)上，齿轮轴(9)上套接有相对称的轴承(6)，左侧的轴承(6)安装在刀塔箱体(3)内，且与刀塔箱体(3)内端面相抵，右侧的轴承(6)端面与轴承端盖(7)相抵，且轴承端盖(7)左端面与刀塔箱体(3)相抵。
3.根据权利要求2所述的一种紧凑型伺服刀塔，其特征在于，所述齿轮轴(9)与旋转齿盘(11)啮合，旋转齿盘(11)左端面与刀盘(24)右端面相抵，旋转齿盘(11)右端面与刀塔箱体(3)相抵，旋转齿盘(11)套接在固定齿盘(12)上，固定齿盘(12)套接在中心轴(14)上，同时移动齿盘(19)也套接在中心轴(14)上，且通过第一密封圈(17)和第二密封圈(18)形成封闭液压腔。
4.根据权利要求3所述的一种紧凑型伺服刀塔，其特征在于，所述移动齿盘(19)套接在油缸端盖(30)内，油缸端盖(30)套接在中心轴(14)上并且端面相抵，移动齿盘(19)上安装有第三密封圈(23)，同时油缸端盖(30)上安装有第四密封圈(31)，且油缸端盖(30)左侧套接有轴承(29)，同时油缸端盖(30)左端与轴承压板(28)相抵，且轴承(29)外圆上套接有刀盘(24)。
5.根据权利要求4所述的一种紧凑型伺服刀塔，其特征在于，所述中心轴(14)后端安装有切削液法兰盘(13)，中心轴(14)与切削液法兰盘(13)相抵，其前端与分配器(26)相抵，且分配器(26)套接在密封盖(27)内，密封盖(27)与刀盘(24)端面相抵，且分配器(26)径向孔内套接有密封套(25)。
6.根据权利要求1-5之任意所述的一种紧凑型伺服刀塔，其特征在于，还包括有信号杆(33)，信号杆(33)与移动齿盘(19)相抵，切削液法兰盘(13)上安装有开关支架(15)，且开关支架(15)上安装有夹紧开关(32)和松开开关(34)。
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| CN202010088134.9A CN111151777A (zh) | 2020-02-12 | 2020-02-12 | 一种紧凑型伺服刀塔 |
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| CN (1) | CN111151777A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112122636A (zh) * | 2020-10-15 | 2020-12-25 | 海辰精密机械(嘉兴)股份有限公司 | 一种用于内置电机直驱动力刀塔的中心轴支撑结构 |
| CN112170876A (zh) * | 2020-09-27 | 2021-01-05 | 泉州市井贺精密设备有限公司 | 一种快速换刀的伺服刀塔 |
| CN114346275A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-04-15 | 宁波海天精工股份有限公司 | 一种奇数刀位伺服刀塔 |
| CN115635108A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-01-24 | 烟台恒邦泵业有限公司 | 一种动力刀塔及双主轴加工机床 |
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2020
- 2020-02-12 CN CN202010088134.9A patent/CN111151777A/zh active Pending
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