CN113001227A - 一种锁紧机构外置的伺服刀架 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锁紧机构外置的伺服刀架，属于数控机床用刀架技术领域，伺服刀架包括箱体和刀架零件，所述刀架零件包括刀盘、过渡板、锁紧齿圈、外齿圈、传动齿轮、内齿圈、伺服电机和行星减速机；伺服刀架以箱体为基体，刀架零件逐一安装在箱体上，其中内齿圈固定在箱体之上，外齿圈和刀盘固定在一起，并将锁紧齿圈反置在刀盘内部，使锁紧机构更加接近刀架工作时的受力点，齿圈最大外圆不再受刀架中心高限制，加大齿圈的最大外圆，增加了刀架的刚性，增加了刀架的切屑力；本发明的伺服刀架适用于各类数控机床，有广泛的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于数控机床用刀架技术领域，具体涉及一种锁紧机构外置的伺服刀架。
背景技术
目前，伺服刀架结构中的锁紧机构都是远离刀盘，远离刀架使用时的受力点，锁紧齿圈更是在箱体内部；由于受刀架中心高限制，齿圈最大外圆尺寸必须小于中心高的两倍，导致刀架承受的最大切屑力受到影响。因此，在重切屑时刀架会因为刚性不足而引起震刀，影响工件外观，尺寸难以控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种伺服刀架，以解决背景技术中提到的技术问题。
为了实现上述目的，本发明公开了一种伺服刀架，所述伺服刀架包括箱体和刀架零件，所述刀架零件包括刀盘、过渡板、锁紧齿圈、外齿圈、传动齿轮、内齿圈、伺服电机和行星减速机；伺服刀架以箱体为基体，刀架零件逐一安装在箱体上，具体地：在箱体的侧壁上设有箱体通孔，内齿圈固定在箱体上设有箱体通孔的一侧外侧壁上，伺服电机的转轴与行星减速机相连，行星减速机的齿轮轴穿过箱体通孔向内齿圈的一侧延伸，过渡板固定在内齿圈上，外齿圈与传动齿轮并排套接在内齿圈的外侧，外齿圈与传动齿轮相连接，传动齿轮位于外齿圈和箱体之间，传动齿轮与行星减速机的齿轮轴相啮合，锁紧齿圈套接在过渡板的外侧，刀盘固定在外齿圈上。
进一步地，在刀盘的外侧固定有刀盘盖板。
进一步地，在箱体上分别开设有松开油孔和锁紧油孔，在内齿圈上贯穿内齿圈的厚度方向开设有第一内齿圈通孔，松开油孔与第一内齿圈通孔相连通，共同构成了松开油路；在内齿圈上贯穿内齿圈的厚度方向开设有第二内齿圈通孔，在过渡板上贯穿过渡板的厚度方向开设有过渡板通孔，锁紧油孔依次与第二内齿圈通孔和过渡板通孔相连通，共同构成了锁紧油路。
进一步地，在过渡板的外圈上分别设有刀架松开信号油孔和刀架锁紧信号油孔，刀架松开信号油孔与松开油路在锁紧齿圈处相连通，刀架锁紧信号油孔与锁紧油路在锁紧齿圈处相连通。
进一步地，在刀架松开信号油孔和刀架锁紧信号油孔处均外接有压力继电器。
进一步地，在传动齿轮的内部设有一圆环形凹槽，圆环形凹槽与传动齿轮共用一个圆心，在圆环形凹槽的内部安装有防尘圈。防尘圈的设置可防止外界灰尘进入伺服刀架内部，对刀架造成污染。
进一步地，在箱体的外侧设有出水阀座，与出水阀座相连设有出水阀。
该发明的伺服刀架以伺服电机为驱动源，带动行星减速机转动，行星减速机依次带动传动齿轮外齿圈和刀盘进行转动，锁紧齿圈通过液压压力进行锁紧和松开动作。
伺服刀架在接收到系统的换刀指令后，松开油孔中进入液压油，液压油进入松开油路中，锁紧齿圈受到液压油的压力向刀盘的位置处移动，即进行松开动作，在锁紧齿圈移动的同时，刀架松开信号油孔处外接的压力继电器感应到液压油的压力，反馈至系统提示刀架松开动作完成；随后伺服电机开始旋转，带动行星减速机同步转动，行星减速机依次带动传动齿轮、外齿圈和刀盘进行转动，开始换刀，待刀盘旋转到所需位置后，伺服电机停止转动，锁紧油孔中进入液压油，液压油进入锁紧油路中，锁紧齿圈受到液压油的压力往远离刀盘的方向移动，进行锁紧动作，在锁紧齿圈移动的同时，刀架锁紧信号油孔处外接的压力继电器感应到液压油的压力，反馈至系统提示刀架锁紧动作完成，至此刀架的换刀过程结束。
与现有产品相比，本发明的锁紧机构外置的伺服刀架具有如下优点：
(1)内齿圈固定在箱体之上，外齿圈和刀盘固定在一起，并将锁紧齿圈反置在刀盘内部，使锁紧机构更加接近刀架工作时的受力点，齿圈最大外圆不再受刀架中心高限制，加大齿圈的最大外圆，增加了刀架的刚性，增加了刀架的切屑力；
(2)使用压力继电器控制刀架锁紧、松开信号，确保刀架换刀过程稳定、可靠，避免由于刀架换刀未完成而造成刀架和卡盘碰撞的不良情况发生；
(3)本发明的伺服刀架符合机床行业不断向高、精、尖方向发展的需求，适用于各类数控机床，有广泛的市场前景。
附图说明
图1：实施例1中伺服刀架的立体结构示意图。
图2：实施例1中伺服刀架的爆炸结构示意图。
图3：实施例1中伺服刀架的轴向剖视结构示意图。
图4：实施例1中伺服刀架的轴向局部剖视结构示意图。
附图标记说明：1-刀盘；2-刀盘盖板；3-过渡板；4-锁紧齿圈；5-外齿圈；6-传动齿轮；7-内齿圈；8-箱体；9-伺服电机；10-行星减速机；11-防尘圈；12-松开油孔；13-锁紧油孔；14-刀架松开信号油孔；15-刀架锁紧信号油孔；61-圆环形凹槽；81-箱体通孔；82-出水阀座；83-出水阀；121-松开油路；131-锁紧油路。
具体实施方式
下面通过具体实施例进行详细阐述，说明本发明的技术方案。
实施例1
如图1-4给出了锁紧机构外置的伺服刀架的结构图及剖视图。
为了更好地展示出伺服刀架的连接结构，图1和图2中对刀架零件进行了局部缺口设置，便于展示刀架零件的内部连接关系。
如图1-4所示，锁紧机构外置的伺服刀架包括箱体8和刀架零件，所述刀架零件包括刀盘1、刀盘盖板2、过渡板3、锁紧齿圈4、外齿圈5、传动齿轮6、内齿圈7、伺服电机9、行星减速机10和防尘圈11。
其中，伺服刀架以箱体8为基体，刀架零件逐一安装在箱体8上，具体地：在箱体8的侧壁上设有箱体通孔81，内齿圈7固定在箱体8上设有箱体通孔81的一侧外侧壁上，伺服电机9的转轴与行星减速机10相连，行星减速机10的齿轮轴穿过箱体通孔81向内齿圈7的一侧延伸，过渡板3固定在内齿圈7上，外齿圈5与传动齿轮6并排套接在内齿圈7的外侧，外齿圈5与传动齿轮6相连接，传动齿轮6位于外齿圈5与箱体8之间，传动齿轮6与行星减速机10的齿轮轴相啮合，锁紧齿圈4套接在过渡板3的外侧，刀盘1固定在外齿圈5上，刀盘盖板2固定在刀盘1的外侧。
在箱体8上分别开设有松开油孔12和锁紧油孔13，在内齿圈7上贯穿内齿圈7的厚度方向开设有第一内齿圈通孔，松开油孔12与第一内齿圈通孔相连通，共同构成了松开油路121；在内齿圈7上贯穿内齿圈7的厚度方向开设有第二内齿圈通孔，在过渡板3上贯穿过渡板3的厚度方向开设有过渡板通孔，锁紧油孔13依次与第二内齿圈通孔和过渡板通孔相连通，共同构成了锁紧油路131。在过渡板3的外圈上分别设有刀架松开信号油孔14和刀架锁紧信号油孔15，刀架松开信号油孔14与松开油路121在锁紧齿圈4处相连通，刀架锁紧信号油孔15与锁紧油路131在锁紧齿圈4处相连通，在刀架松开信号油孔14和刀架锁紧信号油孔15处均外接有压力继电器。
在传动齿轮6的内部设有一圆环形凹槽61，圆环形凹槽61与传动齿轮6共用一个圆心，在圆环形凹槽61的内部安装有防尘圈11。
在箱体8的外侧设有出水阀座82，与出水阀座82相连设有出水阀83。出水阀83用以导出冷却水，可用于刀盘1的冷却。
该伺服刀架以伺服电机9为驱动源，带动行星减速机10转动，行星减速机10依次带动传动齿轮6、外齿圈5和刀盘1进行转动，锁紧齿圈4通过液压压力进行锁紧和松开动作。
该实施例1中，伺服刀架在接收到系统的换刀指令后，松开油孔12中进入液压油，液压油进入松开油路121中，锁紧齿圈4受到液压油的压力向刀盘1的位置处移动，即进行松开动作，在锁紧齿圈4移动的同时，刀架松开信号油孔14处外接的压力继电器感应到液压油的压力，反馈至系统提示刀架松开动作完成；随后伺服电机9开始旋转，带动行星减速机10同步转动，行星减速机10依次带动传动齿轮6、外齿圈5和刀盘1进行转动，开始换刀，待刀盘1旋转到所需位置后，伺服电机9停止转动，锁紧油孔13中进入液压油，液压油进入锁紧油路131中，锁紧齿圈4受到液压油的压力往远离刀盘1的方向移动，进行锁紧动作，在锁紧齿圈4移动的同时，刀架锁紧信号油孔处15外接的压力继电器感应到液压油的压力，反馈至系统提示刀架锁紧动作完成，至此刀架的换刀过程结束。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种锁紧机构外置的伺服刀架，其特征在于：所述伺服刀架包括箱体和刀架零件，所述刀架零件包括刀盘、过渡板、锁紧齿圈、外齿圈、传动齿轮、内齿圈、伺服电机和行星减速机；伺服刀架以箱体为基体，刀架零件逐一安装在箱体上，具体地：在箱体的侧壁上设有箱体通孔，内齿圈固定在箱体上设有箱体通孔的一侧外侧壁上，伺服电机的转轴与行星减速机相连，行星减速机的齿轮轴穿过箱体通孔向内齿圈的一侧延伸，过渡板固定在内齿圈上，外齿圈与传动齿轮并排套接在内齿圈的外侧，外齿圈与传动齿轮相连接，传动齿轮位于外齿圈和箱体之间，传动齿轮与行星减速机的齿轮轴相啮合，锁紧齿圈套接在过渡板的外侧，刀盘固定在外齿圈上。
2.如权利要求1所述的锁紧机构外置的伺服刀架，其特征在于：在刀盘的外侧固定有刀盘盖板。
3.如权利要求1所述的锁紧机构外置的伺服刀架，其特征在于：在箱体上分别开设有松开油孔和锁紧油孔，在内齿圈上贯穿内齿圈的厚度方向开设有第一内齿圈通孔，松开油孔与第一内齿圈通孔相连通，共同构成了松开油路；在内齿圈上贯穿内齿圈的厚度方向开设有第二内齿圈通孔，在过渡板上贯穿过渡板的厚度方向开设有过渡板通孔，锁紧油孔依次与第二内齿圈通孔和过渡板通孔相连通，共同构成了锁紧油路。
4.如权利要求3所述的锁紧机构外置的伺服刀架，其特征在于：在过渡板的外圈上分别设有刀架松开信号油孔和刀架锁紧信号油孔，刀架松开信号油孔与松开油路在锁紧齿圈处相连通，刀架锁紧信号油孔与锁紧油路在锁紧齿圈处相连通。
5.如权利要求4所述的锁紧机构外置的伺服刀架，其特征在于：在刀架松开信号油孔和刀架锁紧信号油孔处均外接有压力继电器。
6.如权利要求1所述的锁紧机构外置的伺服刀架，其特征在于：在传动齿轮的内部设有一圆环形凹槽，圆环形凹槽与传动齿轮共用一个圆心，在圆环形凹槽的内部安装有防尘圈。
7.如权利要求1所述的锁紧机构外置的伺服刀架，其特征在于：在箱体的外侧设有出水阀座，与出水阀座相连设有出水阀。
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