[發明專利]基于BMT刀盤的單伺服動力刀架

有效

• 申請號: 201210087599.8
• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號: CN102615298A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 馬仕龍;劉春時;林劍峰;索天星;趙尚福;郭智春;張衡;林旭堯;于文東;孫長春;李鵬;李中明;高克林
• 申請（專利權）人: 沈陽機床（集團）設計研究院有限公司
• 主分類號: B23B21/00
• 分類號: B23B21/00;B23Q5/02
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 羅瑩

技術領域

本發明創造屬于數控機床用動力刀架領域，具體說涉及一種BMT刀盤的單伺服動力刀架。

背景技術

數控刀架是數控車床和數控車銑復合加工中心的重要核心功能部件，目前刀架設計開發上大多遵循德式快換刀座（VDI?Tool?holder?System）規范，帶VDI刀盤的數控刀架通過夾緊塊夾緊帶齒錐的刀柄，已廣泛使用于刀座軸向或徑向安裝的刀塔，具有換刀速度快的特點。但在VDI刀盤上，刀座的刀柄安裝在刀盤安裝孔內，為了方便安插一般采用松配合，兩者產生的微小間隙會對加工精度造成不良影響；刀柄利用鎖緊塊上的單一螺釘固定，由于空間限制，鎖緊塊不能做得很大，使鎖緊塊無法對刀座進行強力鎖壓固定，導致固定效果不穩固；切削時，刀具的受力端到刀座的固定端較長，容易產生振動，同時降低了剛性。VDI刀盤的缺點限制了機床整機的加工性能。

發明內容

本發明提供一種單伺服動力刀架，采用BMT刀盤，實現刀盤和動力刀的驅動以及動力切換，解決已有刀架剛性不足、反向加工能力差、裝配工藝性不好等問題。

本發明創造的目的是通過下述技術方案實現的：基于BMT刀盤的單伺服動力刀架，其特征在于：包括刀架箱體、后蓋板、動力輸入軸、離合裝置、第一中間軸、第二中間軸、第三中間軸、三齒盤結構、動力刀驅動裝置和BMT刀盤，其中：

動力輸入軸后端通過軸套和球軸承支撐在刀架后蓋板上，前端通過滾針軸承支撐在刀架后蓋板上，并通過安全聯軸器與伺服電機相連，動力輸入軸通過外花鍵與兩個具有內花鍵的直齒輪a、直齒輪b相連；

離合裝置主要包括液壓活塞和固定在活塞上的撥叉；

第一中間軸為一雙聯齒輪軸，該軸上的兩個直齒輪c、d分別與刀盤驅動齒輪e、動力輸入軸上的直齒輪a嚙合；

第二中間軸上安裝有直齒輪i，直齒輪i同時與動力輸入軸上的直齒輪b和第三中間軸上的直齒輪f相互嚙合；

第三中間軸為一齒輪軸；

三齒盤結構主要包括動齒盤、定齒盤和鎖緊齒盤，定齒盤安裝在刀架箱體上，連接有刀盤的動齒盤靠螺釘連接到刀盤驅動齒輪e上，擋套安裝在刀架箱體上，擋套、定齒盤和動齒盤將鎖緊齒盤封閉成一活塞結構，在鎖緊齒盤上設有彈簧；

動力刀驅動裝置主要包括一對安裝在齒輪箱上的錐齒輪g、h，其中錐齒輪g通過脹套與第三中間軸相連，錐齒輪h與動力刀驅動接口連接；

所述的動力輸入軸上的兩個直齒輪a、b的端部均具有套結構，套結構上分別設計有內螺紋和外螺紋，兩個套結構通過螺紋連接在一起。

所述的動力輸入軸上直齒輪a的套結構上設有一擋肩，一球軸承通過直齒輪a的擋肩、擋圈和彈簧卡圈安裝在直齒輪a的套結構上，該球軸承的外圈上套有軸承套，在軸承套有凹槽，撥叉的叉部插入該凹槽內。

所述的刀盤驅動齒輪e通過推力軸承和軸承墊頂在擋套的側面上，擋套的液壓油受力面積大于鎖緊齒盤的液壓油受力面積。

所述的動力刀驅動裝置的錐齒輪g通過其軸肩和鎖緊螺母固定有球軸承，緊固件利用螺紋連接將球軸承和錐齒輪g固定到齒輪箱上，錐齒輪h通過其軸肩和動力接口軸肩固定有球軸承，球軸承外圈套入支撐套內，支撐套套入齒輪箱，齒輪箱通過支撐件固定在后蓋板上，兩錐齒輪g、h相互嚙合傳動。

本發明創造的有益效果：本發明創造采用上述結構，伺服電機通過安全聯軸器驅動動力輸入軸。動力輸入軸通過安裝在動力輸入軸上的直齒輪，第一中間軸上的直齒輪和刀盤驅動齒輪驅動刀盤旋轉。動力輸入軸通過動力輸入軸上的直齒輪、第二中間軸上的直齒輪、第三中間軸上的直齒輪和齒輪箱上的一對錐齒輪驅動動力刀具。刀盤驅動齒輪通過推力軸承和軸承墊頂在擋套的側面上，擋套的液壓油受力面積大于鎖緊齒盤的液壓油受力面積。增強了刀具的背向加工能力。刀盤采用BMT刀盤，采用十字定位鍵與鍵槽貼合,?無需調節，通過四個鎖緊螺栓加緊，高夾緊力，提高刀架的剛性。本發明創造利用安裝在動力輸入軸上的直齒輪和液壓撥叉機構的離合實現動力切換，具有剛性好、反向加工能力強和安裝方便的特點。

附圖說明

圖1是本發明創造的結構示意圖。

圖2是本發明創造的剖面示意圖。

圖3是本發明創造的第二中間軸傳動原理圖。

圖4是圖2中Ⅰ（離合裝置）的局部放大圖。

圖5是本發明創造的撥叉示意圖。

圖6是圖2中Ⅱ（三齒盤鎖緊機構）的局部放大圖。

圖7是圖2中Ⅲ（齒輪箱）的局部放大圖。