剎車定位式刀塔的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種剎車定位式刀塔，所述剎車定位式刀塔包括固定體、轉動體及剎車片，所述剎車片設置于所述固定體和轉動體之間并與所述固定體固定連接，所述固定體和所述剎車片之間設有管道，所述管道的管道口設置于所述固定體的表面上。
【專利說明】剎車定位式刀塔

【技術領域】
[0001]本實用新型屬于機械設備領域，具體涉及一種應用于數(shù)控車床切削加工機械中的刀塔。

【背景技術】
[0002]刀塔，是數(shù)控機床上的核心部件，而回轉式液壓刀塔是數(shù)控車床的自動換刀裝置。回轉式液壓刀塔有殼體，殼體內(nèi)有圓柱形腔體，腔體內(nèi)有前端出出殼體的刀盤軸，殼體內(nèi)、刀盤軸的外圓周有圓環(huán)形活塞，刀盤軸的前端依次連有活動端齒盤和刀盤，殼體的前端有可與活動端齒盤相嚙合的固定端齒盤，刀盤軸的后段連有刀盤軸的液壓旋轉驅動裝置，液壓旋轉驅動裝置有液壓馬達，液壓馬達的動力輸出軸上有旋轉離合齒，刀盤軸上有與旋轉離合齒相嚙合的被動齒輪。
[0003]數(shù)控車床在使用時，刀盤上固定有不同加工工序所需的多個刀具，活動端齒盤與固定端齒盤處于嚙合狀態(tài)，刀盤固定不動，刀盤上的一個刀具準確地固定在工作位置，數(shù)控車床在使用過程中需要換刀具時，先推動液壓刀塔的環(huán)形液壓缸內(nèi)的刀盤軸上的環(huán)形活塞沿軸向向前運動，驅動刀盤軸和刀盤沿軸向運動，使刀盤上的活動端齒盤脫離與固定端齒盤的嚙合，然后用液壓馬達驅動刀盤軸旋轉，先讓下一加工步驟中所用的新刀具初步定為在所需位置，再用環(huán)形液壓缸推動刀盤軸上的環(huán)形活塞沿軸向向后運動，讓刀盤上的活動端齒盤與固定端齒盤回復嚙合，壓緊端齒盤，刀盤固定不動，讓下一加工步驟所用的新刀具精準地固定在工作位置。
[0004]在液壓刀塔中，如何準確、快速地把下一加工步驟所用的新刀具初步定位在所需位置，減少生產(chǎn)準備時間，是提高勞動生產(chǎn)率的重要環(huán)節(jié)。
[0005]在現(xiàn)有技術中，液壓刀塔的液壓控制油路中，對刀盤軸前后運動的液壓控制油路，對液壓馬達正反向轉動的液壓控制油路和對液壓驅動定位銷伸縮運動的液壓控制油路是用三個控制閥的分立的液壓控制油路，按步驟實施運動時，要通過控制器和多個控制元件傳遞控制信號按步驟實現(xiàn)上述運動。由于液壓傳遞信號有延遲作用，也使下一加工步驟所用的新刀具定位在所需位置的速度不是很高，造成生產(chǎn)準備時間長，勞動生產(chǎn)率不是很高。
[0006]而且，現(xiàn)有技術中環(huán)形活塞的尺寸比較大，作用在點上的力較小，不利于成本的控制和節(jié)約。
[0007]此外，如果在生產(chǎn)過程中，若有程序設定錯誤或外來力量撞擊車床從而導致車床發(fā)生撞車的時候，刀盤軸以及軸孔會由于受到瞬間的沖擊而導致?lián)p毀。據(jù)粗略統(tǒng)計，每臺機床每年因失誤帶來的經(jīng)濟損失大概是機床價值的4% _8%。
實用新型內(nèi)容
[0008]本實用新型的目的是提供一種剎車定位式刀塔，以便于解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題。
[0009]為了達到上述目的，本實用新型的具體解決方案是提供一種剎車定位式刀塔，所述剎車定位式刀塔包括固定體、轉動體及剎車片，所述剎車片設置于所述固定體和轉動體之間并與所述固定體固定連接，所述固定體和所述剎車片之間設有管道，所述管道的管道口設置于所述固定體的表面上。
[0010]優(yōu)選地，所述剎車片與所述固定體通過焊接固定。
[0011]優(yōu)選地，所述固定體上設置有導槽，所述導槽位于所述固定體與所述管道接觸的表面。
[0012]優(yōu)選地，所述導槽為螺紋槽或凹槽。
[0013]優(yōu)選地，所述管道為油路管道。
[0014]本實用新型同現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和有益效果:
[0015]1、本實用新型由于只有轉動體、剎車片和固定體，而且剎車片和固定體為固定連接結構，無需增加密封件，不管在密封性能還是成本控制上，都有大大的改善。
[0016]2、本實用新型通過用剎車取代離合齒，可以在車床發(fā)生撞車的時候刀塔的中心高收到?jīng)_擊后產(chǎn)生大量的位移，卸掉瞬間帶來的沖擊，從而能夠保護機床的其他部件受損。
[0017]3、使用本實用新型受損的剎車定位式刀塔，當發(fā)生撞車時，只需重新使刀塔交換一次就能自動恢復精度，無需維修，因為刀塔轉動的角度是靠伺服馬達的絕對坐標控制的，精度精準。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1是本實用新型所述的剎車定位式刀塔第一實施例的使用狀態(tài)結構示意圖；
[0020]圖2是本實用新型所述的剎車定位式刀塔在第一實施例中的放大結構示意圖；
[0021]主要元件符號說明:
[0022]I伺服馬達2刀塔軸
[0023]3旋轉離合齒4伸縮離合齒
[0024]5本體6剎車定位式刀塔
[0025]7固定體8剎車片
[0026]9轉動體10 進油口
[0027]11管道12焊接處
[0028]13 刀盤結構14 導槽。

【具體實施方式】
[0029]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0030]圖1是本實用新型所述的剎車定位式刀塔第一實施例的使用狀態(tài)結構示意圖。
[0031]圖2是本實用新型所述的剎車定位式刀塔在第一實施例中的放大結構示意圖。
[0032]本實用新型提出了一種剎車定位式刀塔6，所述剎車定位式刀塔6包括固定體8、轉動體10及剎車片9，所述剎車片9設置于所述固定體8和轉動體10之間并與所述固定體8固定連接，所述固定體8和所述剎車片9之間設有管道12，所述管道12的進油口 10設置于所述固定體8的表面上。
[0033]如圖2所示，所述剎車定位式刀塔6包括轉動體9、固定體7及剎車片8，所述剎車片8設置于所述固定體7和所述轉動體9之間，且所述固定體7和剎車片8固定連接，所述固定體7和剎車片8之間有管道11，所述管道11的進油口 10設置于所述固定體7的上表面。
[0034]在本實用新型的第一實施例中，所述固定體7和所述剎車片8是通過焊接的方式實現(xiàn)固定連接，如圖2所示，所示固定體7和剎車片8之間的焊接處12。
[0035]作為本實用新型的一種變形，所述固定體7和所述剎車片8也可以通過其他方式實現(xiàn)固定連接，比如:一體成型或者鉚釘連接等，本實用新型的具體實施例不以此為限。
[0036]在本實用新型的第一實施例中，所述管道11為油路管道，高壓油通過進油口 10進入管道11。通過對管道11中注入高壓油，使所述剎車片8與所述轉動體9實現(xiàn)過盈配合，進而使得所述轉動體停止轉動，從而實現(xiàn)本實用新型所述的剎車功能。
[0037]而在本實用新型所述的剎車定位式刀塔中，剎車的力道可以通過輸入管道11的高壓油的壓力來控制，在實際使用中，并非壓力越大越好只要滿足切削時所需要的力度即可，壓力過大則會使所述剎車片8和所述轉動體9的配合過緊，過緊的配合不利于撞車后的保護。
[0038]優(yōu)選地，在本實用新型的第一實施例中，所述固定體7與所述管道11的接觸表面設置有導槽14，所述導槽14的長度與所述管道11的長度相同，所述導槽14用于將所述高壓油或高壓氣更快地傳遞到所述管道11的端部。
[0039]更進一步地，所述導槽14為螺紋槽，所述螺紋槽是在所述固定體7與所述管道11接觸的表面設置有外螺紋，從而形成所述螺紋槽。
[0040]作為本實用新型的一種變形，所述導槽14為凹槽，所述凹槽也是設置在所述固定體7與所述管道11接觸的表面，從而形成所述凹槽。
[0041]所述導槽14的設置是便于所述高壓油進入管道11后能夠通過螺紋槽或者凹槽更快地到達管道11的兩端，從而使所述剎車片8作用于所述轉動體9上的力度更加均勻，能夠保證本實用新型所述的剎車定位式刀塔6的工作效率和工作質量。
[0042]如圖1所示，所述本體5每次旋轉的角度為O?180°，如果刀盤上安裝的是12把刀具，那么每個刀位上放置的刀具相隔30°，如果刀盤上安裝的是18把刀具，那么每個刀位上放置的刀具相隔20°，具體安裝的刀具數(shù)量根據(jù)實際需要決定，而所述本次6每次的旋轉角度也就跟著刀具的數(shù)量而決定。
[0043]下面結合圖1對本實用新型所述的剎車定位式刀塔6的工作原理做進一步的詳細說明。
[0044]正常工作過程中，旋轉離合齒3為動態(tài)，伸縮離合齒4為靜態(tài)，旋轉離合齒3和伸縮離合齒4處于分離狀態(tài)。通過壓力泵產(chǎn)生的高壓油通過進油口 10進入管道11。此時，在高壓油的壓力作用下，剎車片8與轉動體9實現(xiàn)過盈配合，從而實現(xiàn)剎車片8對轉動體9的抱死，因此，所述刀塔進入正常工作裝態(tài)。
[0045]在正常工作工程中，可以通過調(diào)整高壓油的壓力，來調(diào)整所述剎車片8對轉動體9的抱死力，一般情況下，只要高壓油的油壓能夠滿足車床在加工時的剛性即可。
[0046]在本實用新型所述的剎車定位式刀塔6中，當車床收到外力撞擊或者伺服馬達I的設定程式出現(xiàn)失誤等意外情況發(fā)生時，由于在工作過程中旋轉離合齒3和伸縮離合齒4是處于分離狀態(tài)的，此時剎車定位式刀塔6的中心高受到?jīng)_擊后會產(chǎn)生相應的位移，而產(chǎn)生位移的過程能夠卸掉瞬間帶來的沖擊。所以外力不會對旋轉離合齒3、刀塔軸2以及軸孔等車床的其他零部件發(fā)生任何的破壞，相對于現(xiàn)有技術中的刀塔，本實用新型所述的刀塔能夠大大減少車床在工作過程中的實務帶來的損失，從而降低車床的使用成本以及生產(chǎn)效率。
[0047]接下來根據(jù)圖1進一步詳細說明本實用新型所述的剎車定位式刀塔6的換刀過程。
[0048]當車床收到外力撞擊或者伺服馬達I的設定程式出現(xiàn)失誤等意外情況發(fā)生了，導致刀具損壞從而需要換刀時。
[0049]取消對管道11注入高壓油，此時所述刀塔軸2能夠輕松旋轉。
[0050]由于伺服馬達具有記憶性，因此伺服馬達I會帶動刀塔軸2旋轉到相應的設定角度，當。此時伸縮離合齒4在液壓缸的推動下與旋轉離合齒3貼合，采用旋轉離合齒3和伸縮離合齒4是為進一步提高定位角度的精準度。比如，如果刀盤結構13上安裝的是12把刀具，那么每個刀位上放置的刀具相隔30度。
[0051]由于伺服馬達I的記憶性，所以理論上伺服馬達I能夠帶動刀塔軸2旋轉到相鄰的30度處，但由于伺服馬達I在帶動刀塔軸2的過程中還涉及皮帶等傳動件，導致刀塔軸2的最終旋轉角度的精度有所下降。比如說，按照設定，刀塔軸2需要旋轉20度才能到達相應的設定角度，但由于伺服馬達到刀塔軸2之間存在傳動間隙，旋轉精度受到影響，所以可能只旋轉了 19.9度便停住不轉了，旋轉離合齒3也相應地只轉了 19.9度。
[0052]而由于伸縮離合齒4的角度是恒定的，它只能伸縮而無法旋轉，所以伸縮離合齒4的角度依然是原先需要的精準角度。
[0053]此時，液壓缸推動伸縮離合齒4與旋轉離合齒3貼合并將所述旋轉離合齒3校正到應有的設定角度。
[0054]當PLC檢測到伸縮離合齒4與旋轉離合齒3的貼合信號以后，將高壓泵產(chǎn)生的高壓油通過進油口 10輸入管道11中，輸入的高壓油能夠將剎車片8與轉動體9產(chǎn)生過盈配合，從而實現(xiàn)抱死。
[0055]當PLC檢測到高壓油的壓力到達設定壓力以后，還需再經(jīng)過一段設定延遲時間，之后才會控制油缸，從而使旋轉離合齒3和伸縮離合齒4變成分離狀態(tài)。此時，所述剎車定位式刀塔6進入正常的工作狀態(tài)，車床再次實現(xiàn)正常加工過程。
[0056]在本實用新型所述的剎車定位式刀塔6的整個換刀過程中，結構簡單速度快。再配合后端的離合齒來定位角度，換刀過程中的理論定位角度可以精確到±0.000015度，作用半徑在250mm±0.003mm，此時對于加工直徑幾乎沒有影響，加工精度同樣可以達到土0.003 度。
[0057]本實用新型同現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和有益效果:
[0058]1、本實用新型由于只有轉動體、剎車片和固定體，而且剎車片和固定體為固定連接結構，無需增加密封件，不管在密封性能還是成本控制上，都有大大的改善。
[0059]2、本實用新型通過用剎車取代單用離合齒，可以在車床發(fā)生撞車的時候刀塔的中心高收到?jīng)_擊后產(chǎn)生大量的位移，卸掉瞬間帶來的沖擊，從而能夠保護機床的其他部件受損。
[0060]3、使用本實用新型受損的剎車定位式刀塔6，當發(fā)生撞車時，只需重新使刀塔交換一次就能自動恢復精度，無需維修，因為刀塔轉動的角度是靠伺服馬達的絕對坐標、旋轉離合齒以及伸縮離合齒控制的，精度精準。
[0061]換言之，本實用新型所述的剎車定位式刀塔6與現(xiàn)有技術中的刀塔最大的區(qū)別就是用剎車的方式代替了定位齒，現(xiàn)有技術中的刀塔零部件比較多，有轉動體、剎車片、密封體以及固定體，而本實用新型只有轉動體9和固定體7，所述固定體7與剎車片8是固定連接沒有密封件。通入高壓油后固定體7的內(nèi)壁產(chǎn)生微小膨脹從而實現(xiàn)剎車功能。
[0062]用剎車的方式取代定位齒的最大優(yōu)勢是，當車床發(fā)生撞車的時候剎車定位式刀塔6的中心高收到?jīng)_擊后會產(chǎn)生大量的位移，卸掉瞬間帶來的沖擊，從而能夠保護機床的其他部件受損。
[0063]由于伺服馬達I具備的記憶功能，這時只需要重新將刀塔交換一次就能自動恢復精度不需維修。這不僅能節(jié)省時間、提高生產(chǎn)的效率而且能大大減少失誤帶來的損失。
[0064]上述介紹的是將本實用新型上述的剎車定位式刀塔6用于轂剎，轂剎的作用面積比較大，所以剎車力度大，適合重型切割加工，相應的，所述剎車定位式刀塔6的體積也比較大。
[0065]本實用新型所述的剎車定位式刀塔6用于盤剎或者碟剎也同樣可以，這兩種結構比較緊湊，剎車時力度較小，在能滿足加工剛性的條件下也可以采用，比如輕切削、高速及復合車床中，因為復合車床就是需要結構緊湊。
[0066]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種剎車定位式刀塔，其特征在于，所述剎車定位式刀塔包括固定體、轉動體及剎車片，所述剎車片設置于所述固定體和轉動體之間并與所述固定體固定連接，所述固定體和所述剎車片之間設有管道，所述管道的管道口設置于所述固定體的表面上。
2.根據(jù)權利要求1所述的剎車定位式刀塔，其特征在于，所述剎車片與所述固定體通過焊接固定。
3.根據(jù)權利要求2所述的剎車定位式刀塔，其特征在于，所述固定體上設置有導槽，所述導槽位于所述固定體與所述管道接觸的表面。
4.根據(jù)權利要求3所述的剎車定位式刀塔，其特征在于，所述導槽為螺紋槽或凹槽。
5.根據(jù)權利要求1所述的剎車定位式刀塔，其特征在于，所述管道為油路管道。
【文檔編號】B23B29/24GK203956130SQ201420352675
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權日:2014年6月27日
【發(fā)明者】鞏玉圣 申請人:上海臺圣精密機械有限公司