專利名稱：雙伺服動力刀架的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于數(shù)控機床用刀架技術領域，特別涉及一種徑向出刀的雙伺服動力刀
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背景技術：
車削中心及車銑復合加工中心是航空、航天、軍工等工業(yè)領域的重要加工設備，數(shù)控動力刀架是車削中心及車銑復合加工中心的重要核心功能部件。傳統(tǒng)的數(shù)控刀架只能安裝車刀或鏜刀完成最基本的車削功能，對于能進行車削、鉆孔、銑削等加工的車削中心或車銑復合加工機床來講，除了要求刀架具有轉位功能外，還需要有動力刀具的驅動功能。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有動力刀架的缺陷與不足，本發(fā)明提供一種雙伺服動力刀架，該刀架包括刀盤、刀架箱體、刀盤驅動伺服電機、動力刀驅動伺服電機、刀盤轉位傳動機構和動力刀驅動傳動機構，動力刀座固定在刀盤上，刀盤安裝在刀架箱體上，刀盤驅動伺服電機安裝在刀架箱體的尾部，齒形嚙合形式的刀盤轉位傳動機構兩端分別連接刀盤驅動伺服電機和刀盤，動力刀驅動伺服電機安裝在刀架箱體的一側，其軸線方向與刀盤驅動伺服電機的軸線方向相互垂直，動力刀驅動傳動機構兩端分別連接動力刀驅動伺服電機和動力刀座上的動力刀具。所述的刀盤轉位傳動機構包括刀盤驅動軸、齒輪、動齒盤、定齒盤、鎖緊齒盤和刀盤，刀盤固定在動齒盤上，定齒盤固定在刀架箱體上，鎖緊齒盤安裝在刀盤、動齒盤和定齒盤形成的空隙中，并與頭部齒輪箱形成兩個油腔，在液壓油作用下往復移動，動齒盤一側外部設置有齒牙，另一側設有內(nèi)齒，齒牙與定齒盤和鎖緊齒盤上的齒牙構成三齒盤結構，刀盤驅動軸通過聯(lián)軸器與刀盤驅動伺服電機相連，刀盤驅動軸另一端安裝有齒輪，齒輪與動齒盤上的內(nèi)齒相互嚙合。所述的動力刀驅動傳動機構包括離合裝置、第I傳動軸、第II傳動軸、第III傳動軸、水平錐齒輪、豎直錐齒輪、從動錐齒輪和主動錐齒輪，動力刀驅動伺服電機通過聯(lián)軸器與第III傳動軸相連，第III傳動軸上安裝有主動錐齒輪，從動錐齒輪與主動錐齒輪嚙合，從動錐齒輪安裝在第II傳動軸一端，第II傳動軸另一端安裝有豎直錐齒輪，水平錐齒輪安裝在第I傳動軸上并與豎直錐齒輪相互嚙合，第I傳動軸另一端連接離合裝置，離合裝置與刀座動力輸入端配合。所述的離合裝置為階梯柱狀結構，一端開設有“一”字形槽，刀座動力輸入端呈 “一”字形凸起，離合裝置的“一”字形槽與“一”字形凸起形的刀座動力輸入端相配合。本發(fā)明的有益效果是
(1)刀架采用雙伺服電機分別驅動刀盤轉位和動力刀具，不僅可以進行車削，而且具有銑和鉆削的功能。(2)動力刀具和動力源的離合裝置采用“一”字形槽和“一”字形凸起配合，離合結構簡單，控制方便。
(3)刀盤驅動伺服電機和動力刀驅動伺服電機軸向相互垂直，整個刀架結構緊湊。


圖1是本發(fā)明實施例的總體結構示意圖； 圖2是圖1的局部放大視圖3是本發(fā)明實施例的動齒盤結構示意圖； 圖4是本發(fā)明實施例的動力刀座結構示意圖； 圖5是本發(fā)明實施例的離合裝置示意圖中1刀盤驅動伺服電機，2聯(lián)軸器I，3刀盤驅動軸，4齒輪，5動齒盤，5. 1齒牙，5. 2 內(nèi)齒，6定齒盤，7鎖緊齒盤，7. 1油腔I，7. 2油腔II，8刀盤，9螺釘I，10螺釘II，11動力刀驅動伺服電機，12聯(lián)軸器II，13第III傳動軸，14主動錐齒輪，15從動錐齒輪，16第II傳動軸， 17豎直錐齒輪，18水平錐齒輪，19第I傳動軸，20離合裝置，20. 1槽，21動力刀座，21. 1刀座動力輸入端，22刀架箱體，23頭部齒輪箱，24動力刀具。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。如圖1所示，雙伺服動力刀架包括刀盤8、刀架箱體22、刀盤驅動伺服電機1、動力刀驅動伺服電機11、刀盤轉位傳動機構和動力刀驅動傳動機構，動力刀座21固定在刀盤8 上，可隨刀盤8 —同轉動，刀盤8安裝在刀架箱體22上，刀盤驅動伺服電機1安裝在刀架箱體22的尾部，齒形嚙合形式的刀盤轉位傳動機構兩端分別連接刀盤驅動伺服電機1和刀盤8 ；動力刀驅動伺服電機11安裝在刀架箱體22的一側，其軸線方向與刀盤驅動伺服電機 1的軸線方向相互垂直，動力刀驅動傳動機構兩端分別連接動力刀驅動伺服電機11和動力刀座21上的動力刀具24。刀盤轉位傳動機構包括刀盤驅動軸3、齒輪4、動齒盤5、定齒盤6、鎖緊齒盤7和刀盤8，刀盤8通過螺釘II 10固定在動齒盤5上，定齒盤6通過螺釘I 9固定在刀架箱體22 上，動齒盤5與定齒盤6同軸布置；如圖2所示，鎖緊齒盤7安裝在刀盤8、動齒盤5和定齒盤6形成的空隙中，并與頭部齒輪箱23形成油腔I 7. 1和油腔II 7. 2，在液壓油作用下往復移動；如圖3所示，動齒盤5—側外部設置有齒牙5. 1，另一側設有內(nèi)齒5. 2，齒牙5. 1與定齒盤6和鎖緊齒盤7上的齒牙構成三齒盤結構，刀盤驅動軸3通過聯(lián)軸器I 2與刀盤驅動伺服電機1相連，刀盤驅動軸3另一端安裝有齒輪4，齒輪4與動齒盤5上的內(nèi)齒5. 2相互嚙合。動力刀驅動傳動機構包括離合裝置20、第I傳動軸19、第II傳動軸16、第III傳動軸13、水平錐齒輪18、豎直錐齒輪17、從動錐齒輪15和主動錐齒輪14，動力刀驅動伺服電機11通過聯(lián)軸器II 12與第III傳動軸13相連，第III傳動軸13上安裝有主動錐齒輪14，從動錐齒輪15與主動錐齒輪14嚙合，從動錐齒輪15安裝在第II傳動軸16 —端，第II傳動軸 16另一端安裝有豎直錐齒輪17，水平錐齒輪18安裝在第I傳動軸19上并與豎直錐齒輪17 相互嚙合，第I傳動軸19另一端連接離合裝置20 ；如圖4所示，離合裝置20為階梯柱狀結構，一端開設有“一”字形槽20. 1，刀座動力輸入端21. 1呈“一”字形凸起，以便實現(xiàn)槽20. 1 與凸起的刀座動力輸入端21. 1的扣合和分離，當動力刀座21的動力刀座動力輸入端21. 1滑入離合裝置20的槽20. 1內(nèi)時，動力刀座21的動力刀具M可在離合裝置20的驅動下旋轉，當?shù)侗P8轉位時，前面的動力刀座輸入端21. 1將滑出離合裝置20的槽20. 1，鄰近的刀座動力輸入端21. 1則會滑入離合裝置20的槽20. 1內(nèi)。當液壓油進入油腔I 7. 1時，鎖緊齒盤7沿A方向移動，鎖緊齒盤7的齒牙分別與動齒盤5上的齒牙5. 1和定齒盤6上的齒牙接觸，限制動齒盤5的轉動，從而實現(xiàn)與動齒盤 5固定的刀盤8的定位；當液壓油進入油腔II 7. 2時，鎖緊齒盤7沿B方向移動，鎖緊齒盤7 的齒牙與動齒盤5的齒牙5. 1及定齒盤6的齒牙脫離，固定在動齒盤5上的刀盤8可隨動齒盤5在刀盤驅動伺服電機1和刀盤轉位傳動機構的驅動下旋轉，實現(xiàn)刀盤8的轉位。動力刀座21安裝在刀盤8上，動力刀座21隨刀盤8轉位到工作位置時，動力刀座 21的刀座動力輸入端21. 1滑入離合裝置20的槽20. 1內(nèi)；離合裝置20安裝在第I傳動軸 19上，第I傳動軸19的另一端安裝有水平錐齒輪18，豎直錐齒輪17與水平錐齒輪18相互嚙合，兩齒輪軸線垂直，豎直錐齒輪17安裝在第II傳動軸16，第II傳動軸16的另一端安裝有從動錐齒輪15，主動錐齒輪14與從動錐齒輪15嚙合安裝，主動錐齒輪14安裝在第III傳動軸13上，第III傳動軸13的另一端通過聯(lián)軸器II 12與動力刀驅動伺服電機11的軸相連； 動力刀驅動伺服電機11通過主動錐齒輪14與從動錐齒輪15及豎直錐齒輪17與水平錐齒輪18的相互嚙合所構成的二級錐齒輪傳動機構驅動離合裝置20，再通過離合裝置20與動力刀座21的配合驅動動力刀座21上的動力刀具M實現(xiàn)鉆孔、銑削等功能。
權利要求
1.一種雙伺服動力刀架，其特征在于該刀架包括刀盤、刀架箱體、刀盤驅動伺服電機、動力刀驅動伺服電機、刀盤轉位傳動機構和動力刀驅動傳動機構，動力刀座固定在刀盤上，刀盤安裝在刀架箱體上，刀盤驅動伺服電機安裝在刀架箱體的尾部，齒形嚙合形式的刀盤轉位傳動機構兩端分別連接刀盤驅動伺服電機和刀盤，動力刀驅動伺服電機安裝在刀架箱體的一側，其軸線方向與刀盤驅動伺服電機的軸線方向相互垂直，動力刀驅動傳動機構兩端分別連接動力刀驅動伺服電機和動力刀座上的動力刀具。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙伺服動力刀架，其特征在于所述的刀盤轉位傳動機構包括刀盤驅動軸、齒輪、動齒盤、定齒盤、鎖緊齒盤和刀盤，刀盤固定在動齒盤上，定齒盤固定在刀架箱體上，鎖緊齒盤安裝在刀盤、動齒盤和定齒盤形成的空隙中，并與頭部齒輪箱形成兩個油腔，在液壓油作用下往復移動，動齒盤一側外部設置有齒牙，另一側設有內(nèi)齒，齒牙與定齒盤和鎖緊齒盤上的齒牙構成三齒盤結構，刀盤驅動軸通過聯(lián)軸器與刀盤驅動伺服電機相連，刀盤驅動軸另一端安裝有齒輪，齒輪與動齒盤上的內(nèi)齒相互嚙合。
3.根據(jù)權利要求1所述的雙伺服動力刀架，其特征在于所述的動力刀驅動傳動機構包括離合裝置、第I傳動軸、第II傳動軸、第III傳動軸、水平錐齒輪、豎直錐齒輪、從動錐齒輪和主動錐齒輪，動力刀驅動伺服電機通過聯(lián)軸器與第III傳動軸相連，第III傳動軸上安裝有主動錐齒輪，從動錐齒輪與主動錐齒輪嚙合，從動錐齒輪安裝在第II傳動軸一端，第II傳動軸另一端安裝有豎直錐齒輪，水平錐齒輪安裝在第I傳動軸上并與豎直錐齒輪相互嚙合， 第I傳動軸另一端連接離合裝置，離合裝置與刀座動力輸入端配合。
4.根據(jù)權利要求3所述的雙伺服動力刀架，其特征在于所述的離合裝置為階梯柱狀結構，一端開設有“一”字形槽，刀座動力輸入端呈“一”字形凸起，離合裝置的“一”字形槽與 “一”字形凸起形的刀座動力輸入端相配合。
全文摘要
本發(fā)明公開一種可同時實現(xiàn)刀架轉位和驅動的雙伺服動力刀架，該刀架由刀盤、刀架箱體、刀盤驅動伺服電機、動力刀驅動伺服電機、刀盤轉位傳動機構和動力刀驅動傳動機構組成，動力刀座固定在刀盤上，隨刀盤一同轉動，刀盤安裝在刀架箱體上，刀盤驅動伺服電機安裝在刀架箱體的尾部，通過齒形嚙合形式的刀盤轉位傳動機構連接刀盤驅動其轉位，動力刀驅動伺服電機安裝在刀架箱體的一側，其軸線方向與刀盤驅動伺服電機的軸線方向相互垂直，通過動力刀驅動傳動機構驅動動力刀座上的動力刀具。
文檔編號B23B21/00GK102274983SQ20111019750
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月14日 優(yōu)先權日2011年7月14日
發(fā)明者張義民, 楊周, 閆明, 黃賢振 申請人:東北大學