[發(fā)明專利]一種新型可自動交換刀具的伺服動力刀塔結(jié)構(gòu)及使用方法

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• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113927055A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃恒;陳虎;蔡春剛;湯洪濤;王順利;張偉;賀磊
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科德數(shù)控科技有限公司
• 主分類號: B23B29/24
• 分類號: B23B29/24
• 代理公司: 北京科家知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11427
• 代理人: 郭晶

本發(fā)明公開了一種新型可自動交換刀具的伺服動力刀塔結(jié)構(gòu)及使用方法，所述刀塔箱一端與刀盤通過軸承同軸支撐連接，刀盤周向固定有多個刀座組件，所述刀盤徑向一側(cè)為驅(qū)動位，刀盤徑向另一側(cè)為換刀位，所述刀塔箱內(nèi)設(shè)置有空腔，刀具驅(qū)動組件固定于刀塔箱的空腔內(nèi)，并且刀具驅(qū)動組件一端與驅(qū)動位的刀座組件嚙合，所述換刀驅(qū)動組件固定于刀塔箱上端面，換刀驅(qū)動組件一端與刀盤嚙合，換刀驅(qū)動組件帶動刀盤旋轉(zhuǎn)，所述活塞齒盤內(nèi)圈同軸安裝在刀塔箱靠近刀盤一側(cè)，活塞齒盤外圈與刀盤內(nèi)壁嚙合，活塞齒盤外接液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)驅(qū)動活塞齒盤左右運(yùn)動從而分開或者鎖緊刀盤，所述刀具驅(qū)動組件、刀座組件和換刀驅(qū)動組件分別與控制組件電連接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)床設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型可自動交換刀具的伺服動力刀塔結(jié)構(gòu)及使用方法。

背景技術(shù)

目前，國際機(jī)床市場正朝著高速、復(fù)合、智能、環(huán)保的方向發(fā)展，作為臥式車削中心主要功能部件之一的動力刀塔，我國起步晚、生產(chǎn)廠家少、市場占有率低，一定程度上制約著臥式車削中心的發(fā)展。在世界機(jī)床制造和機(jī)械加工領(lǐng)域，復(fù)合加工技術(shù)正以其獨(dú)特的魅力被逐漸認(rèn)識并應(yīng)用于實(shí)踐。

臥式車削中心是目前國內(nèi)為機(jī)械加工行業(yè)通用的設(shè)備，應(yīng)用非常廣泛。臥式車削中心硬件部分的核心部件是刀塔，通過裝夾在刀塔上的加工刀具，臥式車削中心可以配合數(shù)控系統(tǒng)完成各種回轉(zhuǎn)加工的工藝，使用率在所有機(jī)加工設(shè)備中位居第一。

動力刀塔和電主軸被譽(yù)為21世紀(jì)數(shù)控機(jī)床發(fā)展的方向，動力刀塔是車銑復(fù)合車削加工中心的核心功能部件，只有在臥式車削中心配有動力刀塔才可以實(shí)現(xiàn)工件加工的集約化，即一次裝夾實(shí)現(xiàn)工件的車、銑、鉆、攻、鏜、鉸等工序加工。其優(yōu)點(diǎn)一是明顯提高了復(fù)雜工件的加工精度，減少半成品周轉(zhuǎn)時間和占地面積，縮短了整個工件工的工藝流程；二是減少了不重要的繁瑣的重復(fù)性工作操作，減少了操作者的勞動強(qiáng)度，勞動環(huán)境得到了相應(yīng)的改善。同時減少了效耗，是綠色機(jī)床制造的發(fā)展方向。

現(xiàn)有臥式車削中心的核心部件通常都是液壓刀塔、伺服刀塔、動力刀塔，以上刀塔只能安裝有限的刀座，一般安裝12把刀座(固定刀座或動力刀座)，無法實(shí)現(xiàn)更多刀座的安裝，因為刀具數(shù)量限制無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件加工及自動化加工；且每次更換刀座都需要關(guān)閉機(jī)床人工手動更換且工人需要將身體伸入到機(jī)床內(nèi)更換，增加了操作者的勞動強(qiáng)度及危險，影響機(jī)床使用效率，增加零件的加工時長。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型可自動交換刀具的伺服動力刀塔結(jié)構(gòu)及使用方法。

為了解決技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種新型可自動交換刀具的伺服動力刀塔結(jié)構(gòu)，包括刀具驅(qū)動組件、換刀驅(qū)動組件、刀座組件、活塞齒盤、刀盤、刀塔箱和控制組件，所述刀塔箱一端與刀盤通過軸承同軸支撐連接，刀盤周向固定有多個刀座組件，所述刀盤徑向一側(cè)為驅(qū)動位，刀盤徑向另一側(cè)為換刀位，所述刀塔箱內(nèi)設(shè)置有空腔，刀具驅(qū)動組件固定于刀塔箱的空腔內(nèi)，并且刀具驅(qū)動組件一端與驅(qū)動位的刀座組件嚙合，所述換刀驅(qū)動組件固定于刀塔箱上端面，換刀驅(qū)動組件一端與刀盤嚙合，換刀驅(qū)動組件帶動刀盤旋轉(zhuǎn)，所述活塞齒盤內(nèi)圈同軸安裝在刀塔箱靠近刀盤一側(cè)，活塞齒盤外圈與刀盤內(nèi)壁嚙合，活塞齒盤外接液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)驅(qū)動活塞齒盤左右運(yùn)動從而分開或者鎖緊刀盤，所述刀具驅(qū)動組件、刀座組件和換刀驅(qū)動組件分別與控制組件電連接；當(dāng)需要換刀時，液壓系統(tǒng)驅(qū)動活塞齒盤向左運(yùn)動從而與刀盤分開，換刀驅(qū)動組件驅(qū)動刀座組件旋轉(zhuǎn)至驅(qū)動位實(shí)現(xiàn)換刀。

優(yōu)選的，所述刀具驅(qū)動組件包括銑削伺服電機(jī)、聯(lián)軸器、第一角接觸球軸承、傳動軸、電機(jī)錐齒輪、第二角接觸球軸承、銑削錐齒輪和第三角接觸球軸承，銑削伺服電機(jī)通過螺釘鎖緊在刀塔箱內(nèi)，所述傳動軸與銑削伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器同軸連接，傳動軸外周通過裝配第一角接觸球軸承支撐在刀塔箱上，所述傳動軸另一端與電機(jī)錐齒輪鍵連接，電機(jī)錐齒輪與銑削錐齒輪齒嚙，電機(jī)錐齒輪與銑削錐齒輪軸向垂直，電機(jī)錐齒輪外周通過裝配第二角接觸球軸承支撐在刀塔箱內(nèi)，銑削錐齒輪外周通過裝配第三角接觸球軸承支撐在刀塔箱上。