CN113427086B - 一种直驱式动力头结构、滚齿装置及刀架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直驱式动力头结构、滚齿装置及刀架，其包括安装座、连接于安装座的驱动件、同轴连接于驱动件输出端的传动轴、同轴连接于传动轴远离驱动件一端的夹头、可拆卸连接于夹头的动力头，所述安装座连接有调整盘，所述安装座沿弧向滑动连接于调整盘，所述安装座与调整盘之间设置有紧固组件。本发明具有提升加工精度，和扩大加工的适用范围的一种直驱式动力头结构、滚齿装置及刀架。

Description

一种直驱式动力头结构、滚齿装置及刀架

技术领域

本发明涉及加工机床领域，尤其是涉及一种直驱式动力头结构。

背景技术

轴类零件常用机床进行各类加工，利用机床内的多种刀具能够对零件进行车削、铣削、切槽、钻孔、滚齿等多种加工步骤。

为了在一台机床上实现更多的加工步骤，会在刀架上设置能够更换不同动力头的刀座，动力头可以是钻孔动力头，也可以是滚齿动力头，而为了能够实现更多不同的加工要求，会将刀座设置多个可以安装不同动力头的加工位。

中国专利公开号CN206509558U的专利公开了一种走心式车床的动力头装置，包括电机 、设置在电机的动力输出端的刀具安装座、可拆卸安装在刀具安装座 上的刀具组件。刀具安装座上设有至少一个供刀具组件安装其上的接口 ，动力头装置还包括安装在电机和刀具安装座之间的传动机构，传动机构包括与电机的输出轴传动连接的过渡齿轮 。其中，电机的输出轴上安装有电机齿轮，过渡齿轮与电机齿轮啮合，从而电机的输出轴转动将动力通过电机齿轮传递至过渡齿轮。

上述技术方案中，不同的动力头通过传动机构进行驱动，在实际加工过程中对于精度会存在一定的影响。

发明内容

为了提升加工精度，本申请提供一种直驱式动力头结构、滚齿装置及刀架。

第一方面，本申请提供一种直驱式动力头结构，采用如下的技术方案：

一种直驱式动力头结构，包括安装座、连接于安装座的驱动件、同轴连接于驱动件输出端的传动轴、同轴连接于传动轴远离驱动件一端的夹头、可拆卸连接于夹头的动力头。

通过采用上述技术方案， 能够由驱动件直接驱动传动轴在安装座内转动，并同步带动夹头和夹头内的动力头实现同轴转动，与现有技术中通过齿轮传动的方式不同，省去了内部的多级传动机构，能够提高整体的加工精度。

可选的，所述安装座开设有转动腔，所述传动轴转动连接于转动腔内，所述驱动件输出端与传动轴之间设置有联轴器，所述传动轴远离驱动件的一端伸出于安装座端面。

通过采用上述技术方案，使驱动件能够更好的带动传动轴在安装座进行转动，并且便于安装。

可选的，所述传动轴远离驱动件一端的外壁转动套设有前轴承，所述传动轴靠近联轴器一端外壁套设转动有后轴承，所述前轴承和后轴承均嵌设于转动腔内。

通过采用上述技术方案，利用前轴承和后轴承能够对传动轴起到良好的定位转动效果，并且提升传动轴在转动过程中的稳定度和顺畅度。

可选的，所述安装座远离驱动件的端面固定连接有用于对前轴承进行限位的前定位盘，所述传动轴密封穿设于前定位盘，所述前定位盘抵接于前轴承背离驱动件一侧端面；所述传动轴远离前轴承一端的外壁螺纹连接有抵接于后轴承远离前轴承一侧端面的后定位盘。

通过采用上述技术方案，依靠前定位盘和后定位盘能够分别对前轴承和后轴承起到良好的限位效果，使前轴承和后轴承难以在转动腔内发生窜动。

可选的，所述前定位盘与传动轴外壁之间设置有第一密封圈，所述前定位盘与转动腔内壁之间设置有第二密封圈；所述前定位盘设置有气封组件，所述气封组件包括开设于前定位盘的出气道、连通于出气道的进气管，所述出气道连通于前定位盘与传动轴之间，所述出气道的出气方向朝向于背离驱动件的方向。

通过采用上述技术方案，能够对传动轴远离驱动件的一端起到良好的密封防水效果，使加工过程中产生的铁屑及切削液难以进入到传动轴和安装座之间，也难以流动到驱动件内，使加工过程中能够更加稳定。

可选的，所述传动轴远离驱动件一端开设有贯穿传动轴端面的容纳槽，所述夹头包括置于容纳槽内的弹簧筒夹、螺纹连接于传动轴外壁且使弹簧筒夹进行收紧的调整螺母。

通过采用上述技术方案，将弹簧筒夹放入容纳槽内，在调整螺母旋动的过程中能够对置于弹簧筒夹内的动力头起到良好的夹紧效果，提升整体结构的稳定性。

第二方面，本申请提供一种滚齿装置，采用如下的技术方案：

一种应用上述技术方案所述的直驱式动力头结构的滚齿装置，所述安装座连接有调整盘，所述安装座沿弧向滑动连接于调整盘，所述安装座与调整盘之间设置有紧固组件。

通过采用上述技术方案，能够改变安装座在调整盘上的位置，从而可以改变动力头和工件之间的相对角度，实现更多不同需求的加工。

可选的，所述调整盘设置有定位组件，所述定位组件包括固定连接于安装座的定位杆、转动连接于定位杆且垂直连接于调整盘的定位销。

通过采用上述技术方案，利用定位销能够确定调整盘的转动中心，从而使整个安装座在改变位置的过程中能够保持其中心不变，简化调整的流程，提升加工精确度。

可选的，所述调整盘开设有以定位销中心为圆心的弧形槽，所述紧固组件包括固定连接于安装座且穿设于弧形槽的固定螺杆、螺纹连接于固定螺杆端部且抵紧于调整盘表面的固定螺母。

通过采用上述技术方案，能够将安装座固定在所需的角度上，提升安装座在调整盘上的结构稳定性，也能提升加工过程中的精度。

第三方面，本申请提供一种刀架，采用如下的技术方案：

一种应用上述技术方案所述的滚齿装置的刀架包括刀架本体、可拆卸连接于刀架本体的调整盘。

综上所述，提供以下至少一种有益效果：

其一：通过直驱式的驱动件，能够直接驱动动力头保持同轴转动，提升动力头的加工精度；

其二：利用调整盘，能够根据实际加工需求来调整动力头和工件的相对角度，实现多角度的加工。

附图说明

图1是本申请实施例直驱式动力头结构的示意图。

图2是图1的I部放大图。

图3是本申请实施例直驱式动力头结构主要用于展现夹头的局部示意图。

图4是本申请实施例滚齿装置的示意图。

图5是本申请实施例刀架的示意图。

附图标记说明：

1、安装座；11、安装主体；111、转动腔；12、安装副体；2、传动轴；3、驱动件；4、动力头；5、限位腔；6、联轴器；7、前轴承；8、后轴承；9、后定位盘；91、顶紧螺栓；10、前定位盘；14、第二密封圈；15、第一密封圈；17、密封腔；18、迷宫密封环；19、出气道；20、导气道；21、进气管；22、卡位环；23、挡盘；24、夹头；241、弹簧筒夹；2411、金属瓣；242、调整螺母；25、容纳槽；26、夹紧斜面；27、调整斜面；28、调整盘；281、弧形槽；29、固定螺杆；30、固定螺母；31、定位杆；32、定位销；33、刀架本体。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种直驱式动力头结构。参照图1，直驱式动力头结构，包括长方体的安装座1、转动连接于安装座1内的传动轴2、连接于安装座1且用于驱动传动轴2转动的驱动件3、可拆卸连接于传动轴2远离驱动件3一端的动力头4，驱动件3的输出端与传动轴2同轴设置，使驱动件3能够直接带动传动轴2和动力头4转动，提升加工精度。

安装座1包括呈长方体的安装主体11，安装主体11开设有贯穿其两端面的转动腔111，传动轴2穿设于安装主体11的两端面且转动连接于转动腔111内。

为了能够更好的带动传动轴2转动，在安装主体11朝向驱动件3的一端开口处开设有直径大于转动腔111的限位腔5，限位腔5连通于外部且与转动腔111呈同轴，传动轴2远离动力头4的一端伸入至限位腔5内，并在传动轴2的这一端同轴固定连接有一个联轴器6，联轴器6的外壁和限位腔5的内壁呈间隙配合，联轴器6远离传动轴2的一端同轴固定连接于驱动件3的输出端。驱动件3为电机，电机的输出轴同轴固定连接于联轴器6，驱动件3通过螺栓固定连接于安装主体11。为了能够对驱动件3起到更好的保护效果，安装座1还包括连接于安装主体11远离动力头4一端的安装副体12，安装副体12呈一开口结构的中空长方体，安装副体12开口一端通过螺栓固定连接于安装主体11的端部，并且驱动件3置于安装副体12内，安装主体11和安装副体12的接触面之间通过密封圈实现密封。

为了提升传动轴2在转动腔111内的转动稳定性，在转动腔111靠近动力头4一端和靠近联轴器6的一端内径均大于其中间段的内径，在传动轴2靠近动力头4的一端外壁转动套设有前轴承7，前轴承7嵌设于转动腔111靠近动力头4一端的直径较大的部分处，前轴承7朝向驱动件3的一侧端面抵接于转动腔111的竖直内壁。在传动轴2靠近联轴器6一端的外壁套设有后轴承8，后轴承8嵌设于转动腔111靠近联轴器6一端直径较大的部分处，后轴承8朝向动力头4的一侧端面抵接于转动腔111的竖直内壁，前轴承7外壁和后轴承8外壁均与转动腔111内壁呈过盈配合，传动轴2外壁与前轴承7、后轴承8内圈呈过盈配合。

为了对后轴承8进行限位，在传动轴2靠近联轴器6一端的外壁螺纹连接有后定位盘9，后定位盘9朝向动力头4一侧端面抵接于后轴承8背离动力头4一侧端面，并且在后定位盘9上沿径向穿设且螺纹连接有顶紧螺栓91，顶紧螺栓91可抵紧在传动轴2的外壁，对后定位盘9起到良好的顶紧效果，也使后轴承8难以发生窜动。

参照图1和图2，为了对前轴承7进行限位，在传动轴2远离驱动件3的一端外壁密封套设有前定位盘10，传动轴2穿设于前定位盘10，前定位盘10的部分伸入于转动腔111内，并且前定位盘10朝向驱动件3的一侧端面抵接于前轴承7背离驱动件3一侧端面，前定位盘10可通过螺栓固定连接于安装主体11背离安装副体12的一侧端面。前定位盘10与转动腔111内壁之间设置有嵌设于前定位盘10周侧壁的第二密封圈14，前定位盘10与传动轴2外壁之间设置有嵌设于前定位盘10内壁的第一密封圈15。为了提升密封效果，在前定位盘10背离驱动件3一侧端面开设有密封腔17，密封腔17贯穿其内壁并连通于外部，在密封腔17内嵌设有迷宫密封环18，迷宫密封环18具有呈V形或W形的截面形状，迷宫密封环18置于传动轴2外壁和密封腔17内壁之间。与此同时，在前定位盘10上设置有气封组件，气封组件包括开设于前定位盘10的出气道19，出气道19连通于前定位盘10朝向安装主体11一侧端面和密封腔17，出气道19位于密封腔17处的出气方向呈倾斜，该倾斜方向为从靠近安装主体11往远离安装主体11一侧延伸，则气体在进入时能够将流入密封腔17内的液体往远离安装主体11的方向向外吹动。气封组件还包括开设于安装主体11内部的导气道20、连通于导气道20远离出气道19一端的进气管21，当前定位盘10抵接于安装主体11背离驱动件3一侧端面时，导气道20和出气道19相连通，并且前定位盘10和安装主体11端面之间呈密封，进气管21连通于外部的气源，气源可以为空压机。

在传动轴2伸出前定位盘10的外壁一体成型有卡位环22，卡位环22抵接于前定位盘10背离安装主体11一侧端面，并且在卡位环22外壁套设有一个挡盘23，挡盘23抵接于传动轴2外壁，并且挡盘23的内壁与卡位环22外壁过盈配合。

参照图3，在传动轴2伸出前定位盘10的一端设置有用于安装动力头4的夹头24，在传动轴2伸出前定位盘10的一端开设有贯穿其端面的容纳槽25，夹头24包括置于容纳槽25内的弹簧筒夹241、螺纹连接于传动轴2外壁的调整螺母242，弹簧筒夹241远离安装主体11一端具有一个用于卡接调整螺母242的凹槽，调整螺母242在凹槽内能够沿传动轴2轴向移动且绕传动轴2轴向转动，弹簧筒夹241由多个沿周向均匀设置的金属瓣2411一体制造成型，每个金属瓣2411之间具有沿其长度方向延伸的变形间隙，金属瓣2411具有沿传动轴2径向的形变能力，并且弹簧筒夹241远离前定位盘10的一端具有倾斜设置的夹紧斜面26。调整螺母242螺纹连接于传动轴2外壁，并且调整螺母242远离前定位盘10一端的内壁成型有倾斜设置的调整斜面27，当弹簧筒夹241置于容纳槽25内后，调整斜面27和夹紧斜面26相抵触，当转动调整螺母242，并使调整螺母242朝向安装主体11一侧移动时，调整斜面27能够对夹紧斜面26起到抵触作用，使相邻金属瓣2411靠拢，从而使弹簧筒夹241能够对置于其内部的动力头4起到夹紧作用。

本实施例的工作原理是：在装配过程中，将传动轴2置于转动腔111内，并且安装好前定位盘10和后定位盘9，确定传动轴2在安装座1内的位置，之后通过联轴器6将传动轴2和驱动件3的输出端进行连接，并且将动力头4置于弹簧筒夹241内部，转动调整螺母242，能够将动力头4进行夹紧，从而由驱动件3能够直接带动传动轴2和动力头4进行转动。动力头4可以根据实际加工需求进行更换不同的种类，例如滚齿动力头、钻孔动力头、铣刀动力头等。

参照图4，本申请实施例还公开了一种滚齿装置，包括两个上下设置的调整盘28，调整盘28为一个四分之一弧形盘，在调整盘28的表面设置有弧形的刻度表，调整盘28上开设有两条同圆心的弧形槽281，安装座1与调整盘28之间设置有紧固组件，紧固组件包括固定连接于安装座1上下端面且穿设于弧形槽281的固定螺杆29，固定螺杆29可在弧形槽281内滑动，每条弧形槽281内穿设滑动有两个固定螺杆29，紧固组件还包括螺纹连接于固定螺杆29的固定螺母30，固定螺母30可抵紧在调整盘28的端面。

为了能够确定安装座1转动过程中的圆心，调整盘28上设置有定位组件，定位组件包括通过螺栓固定连接于安装主体11上的定位杆31，定位杆31的长度方向与安装主体11的长度方向平行，定位组件还包括转动连接于定位杆31且垂直固定于调整盘28的定位销32，定位销32穿设于定位杆31远离安装主体11的一端，定位销32所在的圆心与两条弧形槽281所在的圆心重合，从而在安装座1移动过程中能够保持其转动中心不变。

动力头4选用滚齿动力头4，能够对工件进行滚齿加工。

本实施的工作原理是：当需要改变工件的滚齿角度时，根据实际加工要求，将安装座1绕着定位销32的中心在弧形槽281内移动，当调整到合适的角度之后，利用固定螺母30进行固定。

参照图5，本申请实施例还公开了一种刀架，包括呈竖直设置的刀架本体33，调整盘28通过螺栓可拆卸连接于刀架本体33的侧壁，从而可以根据实际加工需求可进行更换。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种使用直驱式动力头结构的滚齿装置，其特征在于：所述直驱式动力头结构包括：

安装座（1）;

转动连接于安装座（1）内的传动轴（2）;

连接于安装座（1）且用于驱动传动轴（2）转动的驱动件（3）;

可拆卸连接于传动轴（2）远离驱动件（3）一端的动力头（4）;驱动件（3）的输出端与传动轴（2）同轴设置，使驱动件（3）能够直接带动传动轴（2）和动力头（4）转动;

所述安装座（1）开设有转动腔（111），所述传动轴（2）转动连接于转动腔（111）内，所述驱动件（3）输出端与传动轴（2）之间设置有联轴器（6），所述传动轴（2）远离驱动件（3）的一端伸出于安装座（1）端面;

所述传动轴（2）远离驱动件（3）一端的外壁转动套设有前轴承（7），所述传动轴（2）靠近联轴器（6）一端外壁套设转动有后轴承（8），所述前轴承（7）和后轴承（8）均嵌设于转动腔（111）内;

所述安装座（1）远离驱动件（3）的端面固定连接有用于对前轴承（7）进行限位的前定位盘（10），所述传动轴（2）密封穿设于前定位盘（10），所述前定位盘（10）抵接于前轴承（7）背离驱动件（3）一侧端面；所述传动轴（2）远离前轴承（7）一端的外壁螺纹连接有抵接于后轴承（8）远离前轴承（7）一侧端面的后定位盘（9）;

所述直驱式动力头结构还包括：设置在传动轴（2）伸出前定位盘（10）一端用于安装动力头（4）的夹头（24）;

所述传动轴（2）远离驱动件（3）一端开设有贯穿传动轴（2）端面的容纳槽（25），所述夹头（24）包括置于容纳槽（25）内的弹簧筒夹（241）、螺纹连接于传动轴（2）外壁且使弹簧筒夹（241）进行收紧的调整螺母（242）;

在所述直驱式动力头结构的装配过程中，将传动轴（2）置于转动腔（111）内，并且安装好前定位盘（10）和后定位盘（9），以确定传动轴（2）在安装座（1）内的位置，之后通过联轴器（6）将传动轴（2）和驱动件（3）的输出端进行连接，并且将动力头（4）置于弹簧筒夹（241）内部，转动调整螺母（242），能够将动力头（4）进行夹紧，从而由驱动件（3）能够直接带动传动轴（2）和动力头（4）进行转动;动力头（4）能根据实际加工需求进行更换不同的种类;

安装座（1）包括呈长方体的安装主体（11），安装主体（11）开设有贯穿其两端面的转动腔（111），传动轴（2）穿设于安装主体（11）的两端面且转动连接于转动腔（111）内;

所述前定位盘（10）设置有气封组件，所述气封组件包括开设于前定位盘（10）的出气道（19）、连通于出气道（19）的进气管（21），所述出气道（19）连通于前定位盘（10）与传动轴（2）之间，所述出气道（19）的出气方向朝向于背离驱动件（3）的方向;为了提升密封效果，在前定位盘（10）背离驱动件（3）一侧端面开设有密封腔（17），密封腔（17）贯穿其内壁并连通于外部，在密封腔（17）内嵌设有迷宫密封环（18），迷宫密封环（18）具有呈V形或W形的截面形状，迷宫密封环（18）置于传动轴（2）外壁和密封腔（17）内壁之间;并且，出气道（19）连通于前定位盘（10）朝向安装主体（11）一侧端面和密封腔（17），出气道（19）位于密封腔（17）处的出气方向呈倾斜，该倾斜方向为从靠近安装主体（11）往远离安装主体（11）一侧延伸，则气体在进入时能够将流入密封腔（17）内的液体往远离安装主体（11）的方向向外吹动;所述气封组件还包括开设于安装主体（11）内部的导气道（20）、连通于导气道（20）远离出气道（19）一端的进气管（21），当前定位盘（10）抵接于安装主体（11）背离驱动件（3）一侧端面时，导气道（20）和出气道（19）相连通，并且前定位盘（10）和安装主体（11）端面之间呈密封，进气管（21）连通于外部的气源;

在传动轴（2）伸出前定位盘（10）的外壁一体成型有卡位环（22），卡位环（22）抵接于前定位盘（10）背离安装主体（11）一侧端面，并且在卡位环（22）外壁套设有一个挡盘（23），挡盘（23）抵接于传动轴（2）外壁，并且挡盘（23）的内壁与卡位环（22）外壁过盈配合;

所述安装座（1）连接有调整盘（28），所述安装座（1）沿弧向滑动连接于调整盘（28），所述安装座（1）与调整盘（28）之间设置有紧固组件;

所述调整盘（28）上设置有定位组件，所述定位组件包括固定连接于安装座（1）的安装主体（11）上的定位杆（31）、转动连接于定位杆（31）且垂直连接于调整盘（28）的定位销（32）;

所述调整盘（28）开设有以定位销（32）中心为圆心的两条弧形槽（281），所述紧固组件包括固定连接于安装座（1）且穿设于弧形槽（281）的固定螺杆（29）、螺纹连接于固定螺杆（29）端部且抵紧于调整盘（28）表面的固定螺母（30），调整盘（28）可拆卸连接于刀架本体（33）的侧壁，定位销（32）所在的圆心与两条弧形槽（281）所在的圆心重合，在安装座（1）移动过程中能够保持其转动中心不变。

2.根据权利要求1所述的滚齿装置，其特征在于：弹簧筒夹（241）远离安装主体（11）一端具有一个用于卡接调整螺母（242）的凹槽，调整螺母（242）在凹槽内能够沿传动轴（2）轴向移动且绕传动轴（2）轴向转动，弹簧筒夹（241）由多个沿周向均匀设置的金属瓣（2411）一体制造成型，每个金属瓣（2411）之间具有沿其长度方向延伸的变形间隙，金属瓣（2411）具有沿传动轴（2）径向的形变能力，并且弹簧筒夹（241）远离前定位盘（10）的一端具有倾斜设置的夹紧斜面（26）;调整螺母（242）螺纹连接于传动轴（2）外壁，并且调整螺母（242）远离前定位盘（10）一端的内壁成型有倾斜设置的调整斜面（27），当弹簧筒夹（241）置于容纳槽（25）内后，调整斜面（27）和夹紧斜面（26）相抵触，当转动调整螺母（242），并使调整螺母（242）朝向安装主体（11）一侧移动时，调整斜面（27）能够对夹紧斜面（26）起到抵触作用，使相邻金属瓣（2411）靠拢，从而使弹簧筒夹（241）能够对置于其内部的动力头（4）起到夹紧作用。

3.根据权利要求2所述的滚齿装置，其特征在于：为了能够更好的带动传动轴（2）转动，在安装主体（11）朝向驱动件（3）的一端开口处开设有直径大于转动腔（111）的限位腔（5），限位腔（5）连通于外部且与转动腔（111）呈同轴，传动轴（2）远离动力头（4）的一端伸入至限位腔（5）内，并在联轴器（6）的外壁和限位腔（5）的内壁呈间隙配合，联轴器（6）远离传动轴（2）的一端同轴固定连接于驱动件（3）的输出端;驱动件（3）为电机，电机的输出轴同轴固定连接于联轴器（6），驱动件（3）通过螺栓固定连接于安装主体（11）;为了能够对驱动件（3）起到更好的保护效果，安装座（1）还包括连接于安装主体（11）远离动力头（4）一端的安装副体（12），安装副体（12）呈一开口结构的中空长方体，安装副体（12）开口一端通过螺栓固定连接于安装主体（11）的端部，并且驱动件（3）置于安装副体（12）内，安装主体（11）和安装副体（12）的接触面之间通过密封圈实现密封。

4.根据权利要求3所述的滚齿装置，其特征在于：所述前定位盘（10）与传动轴（2）外壁之间设置有第一密封圈（15），所述前定位盘（10）与转动腔（111）内壁之间设置有第二密封圈（14）；前定位盘（10）朝向驱动件（3）的一侧端面抵接于前轴承（7）背离驱动件（3）一侧端面，前定位盘（10）通过螺栓固定连接于安装主体（11）背离安装副体12的一侧端面;前定位盘（10）与转动腔（111）内壁之间设置的第二密封圈（14）嵌设于前定位盘（10）周侧壁，前定位盘（10）与传动轴（2）外壁之间设置的第一密封圈（15）嵌设于前定位盘（10）内壁。

5.一种应用于如权利要求1所述的一种滚齿装置的刀架，其特征在于，包括：刀架本体（33）、可拆卸连接于刀架本体（33）侧壁的调整盘（28）与所述直驱式动力头结构。

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