專利名稱：Y軸雙伺服動(dòng)力刀架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明創(chuàng)造涉及車削中心用Y軸雙伺服動(dòng)力刀架。
背景技術(shù)：
隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，航空、航天、軍工、發(fā)電設(shè)備等重要工業(yè)部門對(duì)車削中心及車銑復(fù)合加工中心的需求正在飛速增長(zhǎng)。動(dòng)力刀架是車削中心及車銑復(fù)合加工中心的 核心功能部件之一，直接影響機(jī)床的性能和可靠性。目前，國內(nèi)發(fā)展比較成熟的是主要應(yīng)用 于經(jīng)濟(jì)型及普及型數(shù)控車床的電動(dòng)刀架、液壓刀架等非動(dòng)力刀架。而動(dòng)力刀架包括雙伺服 動(dòng)力刀架和單伺服動(dòng)力刀架在我國仍處于起步階段，各方面性能和可靠性均較低。相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的專利和文獻(xiàn)中GB-A-2. 126. 143和SU-A-1196155中所述的刀具 的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，刀具在各自的可旋轉(zhuǎn)刀架中旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置包括一系列具有較小直徑的 齒輪，它將電機(jī)連接于該刀架心軸的驅(qū)動(dòng)軸，并且設(shè)置在垂直于該工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的多個(gè) 平面內(nèi)，相互軸向分開。這種結(jié)構(gòu)小齒輪具有堅(jiān)固耐用和成本低的優(yōu)點(diǎn)，但具有由復(fù)雜運(yùn)動(dòng) 部件所需相當(dāng)大軸向尺寸的缺點(diǎn)。意大利發(fā)明創(chuàng)造189. 444，以及文獻(xiàn)EP 0. 302. 998 Al中，采用與轉(zhuǎn)塔的可轉(zhuǎn)動(dòng)工 作臺(tái)的軸線共軸的單個(gè)齒冠(toothed crown)，將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從電機(jī)傳遞到可旋轉(zhuǎn)刀具的驅(qū) 動(dòng)軸。該技術(shù)具有占用較小軸向空間的優(yōu)點(diǎn)，但該齒冠需要高成本的機(jī)加工設(shè)備來制備，而 且組裝困難，不容易實(shí)現(xiàn)模塊化。韓國專利10-2008-0081420中，Y軸模塊采用了直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，但直線滾動(dòng)導(dǎo)軌剛 度較差，一般只能承受中等的傾覆負(fù)載，而在重切削時(shí)，導(dǎo)軌變形將影響整體刀架剛度以及 機(jī)床的加工精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明創(chuàng)造的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化，提高機(jī)床整體性能，傳動(dòng)鏈成本 低、精度高、可靠性好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便的Y軸雙伺服動(dòng)力刀架。本發(fā)明創(chuàng)造的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種Y軸雙伺服動(dòng)力刀架，包括 伺服刀架本體、刀盤，其特征在于在伺服刀架本體上加裝動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊和Y軸模塊，所述 的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)電機(jī)端齒輪旋轉(zhuǎn)，通過電機(jī)端齒輪經(jīng)由若干傳動(dòng)齒輪傳 動(dòng)后與離合器端傳動(dòng)齒輪嚙合，從而將動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊與離合器連接在一起，離合器結(jié)構(gòu)為 在活塞腔內(nèi)安裝有活塞桿，活塞桿與活塞心軸連接，活塞心軸與動(dòng)力輸出軸連接，動(dòng)力輸出 軸上的外花鍵與離合器端傳動(dòng)齒輪配合，動(dòng)力輸出軸的內(nèi)花鍵與動(dòng)力刀座的外花鍵配合， 在活塞腔外部安裝有接近開關(guān)；所述的Y軸模塊包括Y軸電機(jī)、Y軸立柱和Y軸滑板；Y軸 電機(jī)通過同步帶帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，利用滾珠絲杠螺母副，帶動(dòng)Y軸滑板在Y軸立柱的滑動(dòng)導(dǎo)軌 面上滑動(dòng)。所述的Y軸模塊上設(shè)有鎖緊機(jī)構(gòu)，鎖緊機(jī)構(gòu)的油缸安裝在壓板內(nèi)，壓板壓緊滑動(dòng) 導(dǎo)軌。
本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果本發(fā)明創(chuàng)造采用上述結(jié)構(gòu)，在伺服刀架本體上加裝動(dòng)力 驅(qū)動(dòng)模塊、離合器、Y軸模塊構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)模塊化，伺服刀架本體自帶伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)刀架轉(zhuǎn)位功 能，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊帶電機(jī)通過平行軸齒輪系統(tǒng)傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)刀具的驅(qū)動(dòng)，經(jīng)由液壓離合器 實(shí)現(xiàn)將動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊的動(dòng)力傳遞到動(dòng)力刀座的目的，傳動(dòng)鏈成本低、精度高、可靠性好，Y軸 驅(qū)動(dòng)模塊電機(jī)通過同步帶帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)安裝在Y軸滑板上的整個(gè)伺服刀架本體和動(dòng) 力驅(qū)動(dòng)模塊在Y軸立柱滑動(dòng)導(dǎo)軌上作直線軸運(yùn)動(dòng)；本發(fā)明創(chuàng)造使得現(xiàn)有液壓刀架產(chǎn)品，電 動(dòng)刀架和伺服刀架在搭配動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊后均可以實(shí)現(xiàn)銑鉆功能，搭配Y軸模塊后可以實(shí)現(xiàn) 偏心孔和偏心槽的加工，增加機(jī)床功能的靈活選配，拓展了機(jī)床的加工能力，提高機(jī)床整體 性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便。將Y軸雙伺服動(dòng)力刀架加裝在三軸臥式車床上就可以使得機(jī)床 變成四軸車削中心。


圖1是本發(fā)明創(chuàng)造總體的示意圖；圖2為本發(fā)明創(chuàng)造Y軸模塊的示意圖；圖3為本發(fā)明創(chuàng)造Y軸模塊鎖緊結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明創(chuàng)造動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊刀架本體示意圖；圖5為本發(fā)明創(chuàng)造動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊內(nèi)部傳動(dòng)機(jī)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明創(chuàng)造離合器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式一種Y軸雙伺服動(dòng)力刀架，在伺服刀架本體8上加裝動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊6和Y軸模塊， 動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊6是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)4帶動(dòng)電機(jī)端齒輪14旋轉(zhuǎn)，通過電機(jī)端齒輪經(jīng)由第一傳動(dòng)大 齒輪15、第二傳動(dòng)大齒輪16、第三傳動(dòng)大齒輪17傳動(dòng)，第三傳動(dòng)大齒輪17與離合器端傳動(dòng) 齒輪18嚙合，從而將動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊6與離合器7連接在一起，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊的動(dòng)力通過離 合器6將動(dòng)力傳遞到動(dòng)力刀座，離合器7結(jié)構(gòu)為在活塞腔22內(nèi)安裝有活塞桿21，活塞桿 21與活塞心軸20連接，活塞心軸20與動(dòng)力輸出軸19連接，在液壓油的作用下可帶動(dòng)活塞 心軸20和動(dòng)力輸出軸19沿活塞桿21的軸向移動(dòng)。動(dòng)力輸出軸19上的外花鍵與離合器端 傳動(dòng)齒輪18配合，動(dòng)力輸出軸19的內(nèi)花鍵與動(dòng)力刀座24的外花鍵配合在活塞腔22外部 安裝有接近開關(guān)23，該結(jié)構(gòu)可將動(dòng)力通過離合器端傳動(dòng)齒輪18、動(dòng)力輸出軸19傳遞給動(dòng)力 刀座24。動(dòng)力輸出軸19與動(dòng)力刀座24結(jié)合或分離過程通過液壓油推動(dòng)活塞桿21來實(shí)現(xiàn)， 而具體位置則通過安裝在尾部的接近開關(guān)23來檢測(cè)。Y軸模塊包括Y軸電機(jī)1、Y軸立柱3 和Y軸滑板9，Y軸電機(jī)1通過同步帶2帶動(dòng)絲杠10旋轉(zhuǎn)，利用滾珠絲杠螺母副，帶動(dòng)Y軸 滑板9在Y軸立柱3的滑動(dòng)導(dǎo)軌面3a上滑動(dòng)。采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)置，伺服刀架本體8內(nèi)部自 帶伺服電機(jī)可帶動(dòng)刀盤5旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)刀架轉(zhuǎn)位功能；動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊6通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)4帶動(dòng)其 內(nèi)部平行軸輪系傳動(dòng)，再經(jīng)由離合器傳遞到可旋轉(zhuǎn)的刀具驅(qū)動(dòng)軸上，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)刀具的驅(qū)動(dòng)， 該傳動(dòng)鏈的成本低、精度高、可靠性好。Y軸模塊中的Y軸電機(jī)1通過同步帶2傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)安 裝在Y軸滑板9上的整個(gè)伺服刀架本體8和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊6實(shí)現(xiàn)一個(gè)直線軸運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí) 現(xiàn)直接加裝在三軸臥式車床上進(jìn)行四軸車削的功能。為了提高重切削時(shí)Y軸模塊的剛度，在Y軸模塊上設(shè)有鎖緊機(jī)構(gòu)，車削時(shí)，鎖緊機(jī)構(gòu)的油缸12安裝在壓板11內(nèi)，液壓油通過壓板11內(nèi)的油孔作用在油缸12上，油缸12壓緊Y軸立柱3的導(dǎo)軌面3b。采用該結(jié)構(gòu)，Y軸立柱3導(dǎo)軌承受切削過程中的主要切削力，由 于滑動(dòng)導(dǎo)軌有較好的剛度，加之鎖緊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用，可有效克服絲杠在切削力作用下變形帶 來的精度誤差，提高了整個(gè)刀架的剛度。
權(quán)利要求
一種Y軸雙伺服動(dòng)力刀架，包括伺服刀架本體、刀盤，其特征在于在伺服刀架本體上加裝動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊和Y軸模塊，所述的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)電機(jī)端齒輪旋轉(zhuǎn)，通過電機(jī)端齒輪經(jīng)由若干個(gè)傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)后與離合器端傳動(dòng)齒輪嚙合，從而將動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊與離合器連接在一起，離合器結(jié)構(gòu)為在活塞腔內(nèi)安裝有活塞桿，活塞桿與活塞心軸連接，活塞心軸與動(dòng)力輸出軸連接，動(dòng)力輸出軸上的外花鍵與離合器端傳動(dòng)齒輪配合，動(dòng)力輸出軸的內(nèi)花鍵與動(dòng)力刀座的外花鍵配合，在活塞腔外部安裝有接近開關(guān)；所述的Y軸模塊包括Y軸電機(jī)、Y軸立柱和Y軸滑板；Y軸電機(jī)通過同步帶帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，利用滾珠絲杠螺母副，帶動(dòng)Y軸滑板在Y軸立柱的滑動(dòng)導(dǎo)軌面上滑動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Y軸雙伺服動(dòng)力刀架，其特征在于所述的Y軸模塊上設(shè)有 鎖緊機(jī)構(gòu)，鎖緊機(jī)構(gòu)的油缸安裝在壓板內(nèi)，壓板壓緊滑動(dòng)導(dǎo)軌。
全文摘要
Y軸雙伺服動(dòng)力刀架，由伺服刀架本體加裝動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊和Y軸模塊構(gòu)成，動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)電機(jī)端齒輪旋轉(zhuǎn)，通過電機(jī)端齒輪經(jīng)由若干傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)后與離合器端傳動(dòng)齒輪嚙合，從而將動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模塊與離合器連接在一起，離合器內(nèi)部的活塞桿與活塞心軸連接，活塞心軸與動(dòng)力輸出軸連接，動(dòng)力輸出軸上的外花鍵與離合器端傳動(dòng)齒輪配合，動(dòng)力輸出軸的內(nèi)花鍵與動(dòng)力刀座的外花鍵配合，在活塞腔外部安裝有接近開關(guān)；Y軸模塊包括Y軸電機(jī)、Y軸立柱和Y軸滑板；本發(fā)明創(chuàng)造采用上述結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了模塊化，傳動(dòng)鏈成本低、精度高、可靠性好，增加機(jī)床功能的靈活選配，拓展了機(jī)床的加工能力，提高機(jī)床整體性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、調(diào)試方便。
文檔編號(hào)B23B21/00GK101829792SQ201010147019
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者關(guān)錫友, 劉春時(shí), 劉洪強(qiáng), 史榮生, 吳迪, 宋威, 張維官, 徐吉存, 李中明, 李兆維, 李焱, 林劍峰, 索天星, 賀鑫元, 趙進(jìn), 郭智春, 馬仕龍 申請(qǐng)人:沈陽機(jī)床(集團(tuán))設(shè)計(jì)研究院有限公司