一种数控机床用动力刀塔的制作方法

1、动力刀塔是一种本身具有动力源,可独立向刀具提供主运动和进给运动,动力刀塔技术是车铣复合机床中的核心技术之一,车铣复合机床可实现在同一机床上进行复杂零件的加工,将车削、钻孔、攻丝、端面切削、侧面切槽、侧面铣削、角度钻孔、曲线铣削等所有加工均在一台车铣复合数控机床完成、大大减少了生产工序和累积公差,车铣复合数控机床装备的动力刀塔一般包括盘形刀塔、方形刀塔和皇冠刀塔,且以盘形刀塔应用最广。
2、在公开号为cn215919115u的中国实用新型专利,公布了一种新型可自动交换刀具的伺服动力刀塔结构,该设备可实现更多刀座的安装,实现复杂零件及自动化加工;且更换刀座无需关闭机床,人工手动更换位置变为机床外侧自动更换,减少了操作者的劳动强度及危险,提高机床使用效率,减少零件加工时长。
3、目前市面上多数动力刀塔在换刀时,在刀盘转至下一个刀号前,除了刀架内部的轴连接器组需相互脱离外,刀架动力传动轴亦需与刀座传动轴脱离,继而转动刀盘方可转至下一个刀号方位,待刀盘转至下一个刀号方位后,刀架内部之轴连接器组再相互齿合定位,及刀架动力股动轴再与刀座传动轴啮合,从而实现刀盘换刀,这一过程中,为了提高换刀精确性,通常需要将刀盘等角转动,这就大幅度降低了刀具的灵活性,且这种结构的刀塔在三轴机床上使用时,往往无法控制进刀角度,从而导致加工灵活度下降。
1、针对现有技术的不足,本发明提供了一种数控机床用动力刀塔,解决了背景技术中提出的问题。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种数控机床用动力刀塔,包括刀塔基座,还包括刀盘主体,所述刀盘主体安装于刀塔基座一端,且刀盘主体与刀塔基座之间设有刀盘驱动轴套,所述刀盘驱动轴套用于刀盘主体于刀塔基座上任意角度转动;刀轴,所述刀轴均匀布置于刀盘主体侧壁,且刀轴与刀盘主体侧壁转动连接,相邻两个所述刀轴之间夹角为固定角度;第一驱动件,所述第一驱动件设于刀塔基座内,且第一驱动件用于驱动刀盘主体与刀轴转动,所述刀盘主体转动用于改变有效刀具的刀轴的方位以及进刀角度,所述刀轴转动用于驱动有效刀具的转动;动力杆,所述动力杆位于刀盘主体内,且动力杆的一端设有能够与任一刀轴嵌合的连接爪,所述刀盘主体内设有用于驱动动力杆伸缩的伸缩件,且刀盘主体内设有用于驱动动力杆旋转的旋转件;所述伸缩件驱动动力杆缩-伸一次,所述动力杆绕刀盘主体中心旋转角度为所述固定角度,以使连接爪在相邻的两个刀轴之间切换。
3、进一步地,所述动力杆包括转动安装于刀盘主体内的转盘,所述转盘一侧固定有套设于刀盘驱动轴套内的转盘驱动轴套,且转盘上表面固定有第一支撑座,且转盘上表面位于第一支撑座的相对面固定有第二支撑座,所述第一支撑座内部转动安装有第一滑套,所述第二支撑座上固定有第二滑套,所述第二滑套内滑动连接有第二滑杆,所述第二滑杆靠近第一滑套的一端转动连接有与第一滑套滑动连接的第一滑杆,所述第一滑杆另一端与连接爪固接;所述伸缩件包括转动安装于转盘驱动轴套内部的轮盘驱动轴,所述轮盘驱动轴上端贯穿转盘并固定有偏心轮盘,所述第二滑杆下表面开设有与偏心轮盘适配的限位槽;所述旋转件包括套设于轮盘驱动轴与转盘驱动轴套之间的刀轴驱动轴套,所述刀轴驱动轴套上端贯穿转盘并安装有第二锥齿轮,所述第一滑套外侧固定套设有与第二锥齿轮啮合的第一锥齿轮。
4、进一步地,所述第二滑杆一端贯穿第二支撑座并安装有限位板,且第二滑杆外侧位于限位板与第二支撑座之间安装有复位弹簧。
5、进一步地,所述第一驱动件包括固定于刀塔基座上的动力伺服电机,所述动力伺服电机输出端安装有液压伸缩缸,所述液压伸缩缸伸缩端安装有第二摩擦盘,所述刀塔基座上安装有减速齿轮箱,所述减速齿轮箱输出端与刀盘驱动轴套固接,且减速齿轮箱输入端安装有动力输入轴,所述动力输入轴一端贯穿减速齿轮箱并安装有与第二摩擦盘适配的第一摩擦盘,所述第一摩擦盘与第二摩擦盘之间间距为离合间隙;所述液压伸缩缸外侧固定套设有动力齿轮,所述刀轴驱动轴套一端延伸至刀塔基座内并安装有从动齿轮,所述从动齿轮与动力齿轮啮合。
6、进一步地,还包括第二驱动件,所述第二驱动件用于驱动转盘和偏心轮盘转动;所述第二驱动件包括固定于刀塔基座外侧的转角伺服电机,所述转角伺服电机输出端固定有转轴,所述转轴外侧固定套设有第一联动齿轮,所述轮盘驱动轴一端延伸至刀塔基座内并安装有轮盘齿轮,所述轮盘齿轮与第一联动齿轮啮合;所述转轴外侧还固定套设有第二联动齿轮,所述转盘驱动轴套一端延伸至刀塔基座内部并安装有转盘齿轮,所述转盘齿轮与第二联动齿轮啮合。
7、进一步地,所述动力输入轴内部开设有插孔,所述插孔内部滑动安装有导向杆,所述导向杆另一端贯穿第一摩擦盘并与第二摩擦盘固接。
8、进一步地,所述连接爪一端设有十字凸台,所述十字凸台表面安装有滚珠,所述刀轴一端延伸至刀盘主体内并开设有与十字凸台嵌合的爪槽。
9、进一步地,所述刀盘主体外侧位于刀轴位置处均开设有安装槽,所述安装槽上可拆卸固定有刀座。
10、进一步地,所述轮盘驱动轴与刀轴驱动轴套内壁之间通过第一轴承转动连接,所述刀轴驱动轴套与转盘驱动轴套内壁之间通过第二轴承转动连接,所述转盘驱动轴套与刀盘驱动轴套内壁之间通过第三轴承转动连接。
11、进一步地,所述刀盘主体外侧安装有盖板,所述盖板与刀盘主体连接处设有密封垫。
13、(1)、该数控机床用动力刀塔,通过伸缩件驱动动力杆缩-伸,即刀轴与连接爪离合,再通过旋转件驱动动力杆旋转固定角度,即可使得连接爪与相邻刀轴准确连接,这种刀盘主体与内部动力杆分离式传动的方式,不仅可以更快对刀具进行切换,且不会对刀盘主体的自由转动角度进行干涉,从而有利于刀盘主体调整刀具的进刀角度,提高了刀具进刀的灵活性。
14、(2)、该数控机床用动力刀塔,通过第二联动齿轮带动转盘齿轮旋转,从而使得转盘驱动轴套旋转,进一步使得转盘带动动力杆旋转,此为两个刀轴之间的固定角度,继而可以实现刀轴的动力切换,在此过程中,第一联动齿轮带动轮盘齿轮旋转,从而使得轮盘驱动轴带动偏心轮盘旋转一周,进一步使得伸缩件完成一个缩-伸周期,从而控制刀轴的动力切换,使得刀座切换更加稳定、快速。
15、(3)、该数控机床用动力刀塔,通过动力齿轮与从动齿轮之间啮合,使得刀轴驱动轴套转动,继而带动第二锥齿轮转动,通过第二锥齿轮与第一锥齿轮之间的啮合,可以使得第一滑套带动第一滑杆转动,进一步使得第一滑杆带动连接爪转动,以使得刀轴转动。
16、(4)、该数控机床用动力刀塔,通过液压伸缩缸使得第二摩擦盘与第一摩擦盘接触,此时动力伺服电机输出的动力源借液压伸缩缸传递至第二摩擦盘上,进一步使得旋转力传递至动力输入轴内部,经减速齿轮箱7对动力输入轴转速进行减速处理,并由刀盘驱动轴套输出,以便于更好的控制刀盘驱动轴套转动角度,进一步控制刀盘主体的转动角度,从而有利于刀盘主体上有效刀具进刀角度的精确调节。
17、当然,实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
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