[實用新型]一種經濟型數控轉塔刀架

無效

• 申請號: 94236152.0
• 申請日: 1994-12-28
• 公開（公告）號: CN2215961Y
• 公開（公告）日: 1995-12-27
• 發明（設計）人: 王勝利
• 申請（專利權）人: 煙臺機床附件廠
• 主分類號: B23B21/00
• 分類號: B23B21/00
• 代理公司: 煙臺市專利事務所
• 代理人: 尹金華,朱知宏

本實用新型是一種機床附件，主要用來與數控車床配套。

近幾年來國內外數控機床發展很快，其中經濟型數控車床最為突出，產量也最大，故與之配套的關鍵附件——經濟型數控轉塔刀架的開發很受人們矚目。據悉，國內外生產的這種刀架有六工位和四工位兩種，其結構上也五花八門，但最有代表性的是一種插銷分度式的轉塔刀架，其底座上固定有主軸和與之同軸的固定端齒盤以及帶有棘輪分度槽（槽的一側為徑向直面，而另一側為斜面，只能相對棘爪單向轉動的齒槽）的粗定位盤，主軸上空套一個軸向定位并制有輪齒（一般為蝸輪）和螺紋（一般為左旋）的軸套，其輪齒通過傳動機構與電動機相連構成驅動系統，其螺紋則與一個只能軸向移動的剎緊端齒盤的內螺紋相匹配，軸套上部固定一個帶有與粗定位盤齒向相反的棘輪齒槽的撥套，可繞軸套回轉的刀臺的內腔固定一個與固定端齒盤齒面相接的動端齒盤，當剎緊端齒盤由軸套上的螺紋驅動下移時，可同時與下面的固定端齒盤和動端齒盤緊密嚙合而使刀臺精確定位和剎緊，在彈簧的驅動下可軸向移動的分度撥銷的前端制有可與撥套上的棘輪齒槽相嚙合的棘齒，另一個在彈簧的驅動下可軸向移動的粗定位銷的前端制有可與粗定位盤上的棘輪分度槽相嚙合的棘齒，另外，在主軸上端的固定法蘭盤圓周上均布若干（隨工位數而定）供刀臺轉位計數用的發信元件（一般為霍爾元件），在刀臺的上面的相應位置固定一個定位塊（一般為永久磁塊），其工作原理是，當車床數控系統發出刀臺轉位的指令時，刀架電動機通過傳動機構帶動軸套轉動（一般為逆時針轉動），使得剎緊端齒盤向上移動，當其與下面的固定端齒盤和動端齒盤脫開嚙合后，與軸套同步轉動的撥套上的棘輪齒槽對準了分度撥銷并嚙合，于是撥套通過分度撥銷帶動刀臺一并轉位，而另一個隨刀臺同步轉動的粗定位銷則被固定不動的粗定位盤上的棘輪分度槽的斜面推出，脫離嚙合，當該銷轉至粗定位盤的下一個相應分度槽時，又被彈簧推動與粗定位盤重新嚙合，此時相應的發信元件也與刀臺上的定位塊對準發出信號，使電動機帶動軸套反轉（一般為順時針轉動），粗定位盤通過分度槽的徑向直面使粗定位銷連同刀臺和分度撥銷被止動和定位，撥套上的分度槽斜面將分度撥銷推出脫開嚙合，軸套繼續反轉則驅動剎緊端齒盤繼續下移與固定端齒盤和動端齒盤緊密嚙合，使刀臺精確定位和剎緊，從而完成一次刀臺轉位分度。但由于粗定位銷與分度撥銷結構上不互鎖，各行其事，當刀臺已分度到位，粗定位銷已與粗定位盤嚙合，發信元件已發出反轉信號，軸套已反轉時，刀臺慣性迫使粗定位銷仍要正轉一個角度（即過位現象），使已嚙合的粗定位銷又脫開嚙合，則已下移的剎緊端齒盤即將刀臺剎緊在不正確的位置，甚至不能嚙合剎緊，從而破壞了正常的加工程序，甚至還會損壞機床，刀架負荷越大，過位現象就越嚴重，另外，發信元件安裝位置過位也會引起這種失誤，嚴重影響了整臺機床的可靠性。

本實用新型的任務是提供一種改進的經濟型數控轉塔刀架，力圖克服上述定位不準的缺陷，使刀臺穩定可靠地剎緊在正確位置，從而顯著地提高其工作可靠性。

完成上述任務需采取如下設計方案，即在上述現有結構基礎上，改進分度撥銷和粗定位銷的布局和尺寸比例，使二銷尾部互鎖，也即使一個銷沿主軸徑向布置，而另一個銷為軸向布置，二銷尾端沿主軸圓周方向有重疊部分（最好是二銷中心線正交，以達到完全重疊），控制兩銷長度，使只有當其中一銷前移處于完全嚙合位置時，其尾端才能讓開通道，使另一銷退出嚙合成為可能。

為節省文字，刀臺轉位原理和過程已如上所述，這里不再累述，以下只將二銷之互鎖作用及對刀臺轉位精度的影響簡述如下。當刀臺分度已到位，而其慣性可能帶動粗定位銷一起過位，或者由于發信元件安裝誤差遲發反轉信號使刀臺過位，此時由于粗定位銷與粗定位盤由嚙合狀態又過渡到不完全嚙合狀態，甚至又脫開嚙合，則該銷之尾端擋住了分度撥銷的退路，使分度撥銷不能與撥套脫開嚙合，則軸套反轉時將通過分度撥銷帶動刀臺和粗定位銷一同反轉一個角度，當刀臺返回到正確位置時，粗定位銷與粗定位盤實現完全嚙合，且粗定位盤分度槽徑向直面使粗定位銷連同刀臺及分度撥銷一并定位止動，粗定位銷尾端才讓出通道，使分度撥銷被撥套棘輪分度槽斜面推出脫開嚙合，軸套繼續反轉，則其螺紋驅動剎緊端齒盤下移使刀臺精確定位和剎緊。本實用新型不僅明顯提高了刀架乃至機床的可靠性，而且由于轉位精度大大提高，使精定位剎緊機構（三個端齒盤）齒面摩擦顯著減輕，從而提高了刀架的精度保持性和壽命，目前該樣機已經十余萬次分度運轉的可靠性試驗，尚未出現定位不準故障，可見效果之明顯。

以下結合附圖給出的實施例對本實用新型加以補充描述。