[發明專利]帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架

無效

• 申請號: 200710010813.9
• 申請日: 2007-04-02
• 公開（公告）號: CN101077535A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: 楊佳慶;隋國田;馬曉迪;魏蘭杰;李中明;張榮鑫
• 申請（專利權）人: 沈陽機床股份有限公司精誠數控機床附件廠
• 主分類號: B23B29/24
• 分類號: B23B29/24;B23B21/00;B23Q3/155
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司
• 代理人: 李叢

技術領域

本發明涉及數控車床使用的臥式數控刀架，特別是能夠自動單向選刀，通過端面刀槽安裝六至八把車刀，配置二個鏜刀座、二個端面刀座(視實際需要可增減)可裝夾二把孔加工工具、二把車刀，可進行外圓、內孔、端面車削，內孔鉆、鏜的帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架。

背景技術

現行數控車床使用的經濟型臥式數控刀架，基本上是通過安裝在數控刀架本體上的電氣裝置來反饋位置信號的數控系統，給執行機構發出解鎖、轉位、定位、鎖緊的動作指令來完成機械部分的動作。刀架得到選刀指令后，經蝸桿、斜齒輪和絲桿轉動，使螺母和動齒盤向后移動，與齒盤脫離嚙合的同時，結合子的端面凸輪的平面經固定在動齒盤上的傳動銷帶動主軸和刀盤轉動，當轉到預選刀位時，接近開關、磁塊發出信號，電機反轉帶動結合子反轉，結合子上端面凸輪經初定位銷在彈簧的作用下進入定位槽中，刀盤不能轉動，絲桿繼續反轉使動齒盤向前移動，實現定位和刀盤鎖緊，此時桿在彈簧的作用下進入動齒盤的環行槽中，盤壓磁性開關發出停電信號，延時，電機斷電，至此刀架完成一次換刀動作。數控刀架工作在數控車床最惡劣的環境中，切削的震動、斷屑切削產生的強力沖擊，刀架頻繁的轉位、換刀、切削過程的熱傳導等，要求數控刀架具有高強的綜合機械性能。現行經濟型臥式數控刀架使用過程中存在如下缺點：

1.切削過程中抗沖擊性能差，剛性差，主要表現在加工零件的外觀質量差，加工技術要求高的零件達不到圖紙技術要求。

2.刀架在切削過程中容易產生松動，采用端面凸輪機構或螺紋機構實現鎖緊功能的經濟型數控刀架經常發生鎖緊功能失效的問題，造成零件加工尺寸不一致，極易產生廢品。

3.預定位機構不可靠，經常產生夾卡初(預)定位銷現象。

目前，經濟型臥式數控刀架多數為蝸輪蝸桿傳動機構，端面凸輪鎖緊或齒輪副傳動，螺紋鎖緊，采用凸輪機構及碟形彈簧方式實現傳動鎖緊的經濟型數控刀架尚無，該結構從根本上解決了經濟型臥式數控刀架上述缺點。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術缺陷，基于能夠經濟地提供一種體積小、精度高、轉位快、抗震、抗沖擊性能強、故障率低的帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架。

帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架，包括中刀架1、接近開關16，其特征在于齒輪副與滾子架10連接，滾子9與鎖緊齒盤8上的凸輪曲面配合，鎖緊齒盤8與動齒盤6及定齒盤4相嚙合，初定位銷2下部與初定位盤3的定位槽配合，上部與鎖緊齒盤8相配合，碟簧12與大齒輪11及滾子架10配合。

其工作原理如下：

刀架電機接到控制系統的換刀指令后開始正轉，通過齒輪副傳動，帶動滾子架轉動，滾子架上的滾子在鎖緊齒盤上的凸輪曲面上滾動，當滾子脫離鎖緊齒盤上凸輪曲面I后，大彈簧將鎖緊齒盤推起，齒盤脫離嚙合，即電機正轉到控制系統設定的第一時間段時齒盤脫離嚙合，等待轉位。電機繼續正轉執行控制系統的第二時間段(由數控系統判斷要轉工位數自動計算)，通過滾子架(鎖緊盤通過連接銷帶動動齒盤及中心軸正轉)帶動動齒盤和刀盤正轉執行刀架選刀轉位動作，第二時間段結束時刀盤正轉到指定位置，控制系統發出電機停指令；然后發出電機反轉指令。電機開始反轉執行第三時間段。這時通過滾子架反轉，滾子上升至鎖緊齒盤凸輪曲面I，同時向下壓縮彈簧致使鎖緊盤，使齒盤進入嚙合；滾子架繼續反轉，滾子上升至鎖緊齒盤凸輪曲面II，壓縮碟形彈簧，使刀架鎖緊；當第三時間段結束時，滾子上升至鎖緊齒盤凸輪曲面III，齒盤以完全嚙合完成刀架定位動作，結束一次完整的換刀動作。

帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架是在對其它產品的臥式數控刀架結構不斷改進、完善的基礎上研究開發出的經濟型數控刀架。具有下述特點：

1.刀架體積小、結構緊湊、剛性好，抗振性強。利用凸輪機構及碟形彈簧，來實現刀架的傳動及鎖緊。同時，通過自動單向多工位選刀，可完成車、鉆、鏜、等復雜切削加工，變多次裝卡為一次裝卡，確保零、部件加工精度。

2.轉位快速、動作靈敏、定位精度高。沖擊小、運轉平穩。通過對數控刀架結構的有限元分析，改善了電動刀架體的增強筋板，合理選定滾子數量和規格，優化分布位置，將切削力矩合理分散，優化的凸輪曲面，避免了應力集中的現象。

3.可靠性高、故障率低。數控刀架的可靠性決定數控機床的可靠性，通過對多工位電動刀架可靠性研究，設計的新式刀架預定位機構安全可靠，有效解決了經濟型數控刀架的夾卡初(預)定位銷問題。

附圖說明