專(zhuān)利名稱(chēng)：帶傳動(dòng)、鎖緊結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)控車(chē)床使用的臥式數(shù)控刀架，特別是能夠自動(dòng)單向選刀， 通過(guò)端面刀槽安裝六至八把車(chē)刀，配置二個(gè)鏜刀座、二個(gè)端面刀座(視實(shí)際需 要可增減)可裝夾二把孔加工工具、二把車(chē)刀，可進(jìn)行外圓、內(nèi)孔、端面車(chē)削， 內(nèi)孔鉆、鏜的帶傳動(dòng)、鎖緊結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架。
背景技術(shù)：
現(xiàn)行數(shù)控車(chē)床使用的經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架，基本上是通過(guò)安裝在數(shù)控刀架 本體上的電氣裝置來(lái)反饋位置信號(hào)的數(shù)控系統(tǒng)，給執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出解鎖、轉(zhuǎn)位、 定位、鎖緊的動(dòng)作指令來(lái)完成機(jī)械部分的動(dòng)作。刀架得到選刀指令后，經(jīng)蝸桿、 斜齒輪和絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，使螺母和動(dòng)齒盤(pán)向后移動(dòng)，與齒盤(pán)脫離嚙合的同時(shí)，結(jié)合 子的端面凸輪的平面經(jīng)固定在動(dòng)齒盤(pán)上的傳動(dòng)銷(xiāo)帶動(dòng)主軸和刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到 預(yù)選刀位時(shí)，接近開(kāi)關(guān)、磁塊發(fā)出信號(hào)，電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)結(jié)合子反轉(zhuǎn)，結(jié)合子上 端面凸輪經(jīng)初定位銷(xiāo)在彈簧的作用下進(jìn)入定位槽中，刀盤(pán)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿繼續(xù) 反轉(zhuǎn)使動(dòng)齒盤(pán)向前移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)定位和刀盤(pán)鎖緊，此時(shí)桿在彈簧的作用下進(jìn)入動(dòng) 齒盤(pán)的環(huán)行槽中，盤(pán)壓磁性開(kāi)關(guān)發(fā)出停電信號(hào)，延時(shí)，電機(jī)斷電，至此刀架完 成一次換刀動(dòng)作。數(shù)控刀架工作在數(shù)控車(chē)床最?lèi)毫拥沫h(huán)境中，切削的震動(dòng)、斷 屑切削產(chǎn)生的強(qiáng)力沖擊，刀架頻繁的轉(zhuǎn)位、換刀、切削過(guò)程的熱傳導(dǎo)等，要求 數(shù)控刀架具有高強(qiáng)的綜合機(jī)械性能?，F(xiàn)行經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架使用過(guò)程中存在 如下缺點(diǎn)
1.切削過(guò)程中抗沖擊性能差，剛性差，主要表現(xiàn)在加工零件的外觀質(zhì)量差，
加工技術(shù)要求高的零件達(dá)不到圖紙技術(shù)要求。
2. 刀架在切削過(guò)程中容易產(chǎn)生松動(dòng)，采用端面凸輪機(jī)構(gòu)或螺紋機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鎖
緊功能的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控刀架經(jīng)常發(fā)生鎖緊功能失效的問(wèn)題，造成零件加工尺寸不 一致，極易產(chǎn)生廢品。
3. 預(yù)定位機(jī)構(gòu)不可靠，經(jīng)常產(chǎn)生夾卡初(預(yù))定位銷(xiāo)現(xiàn)象。
目前，經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架多數(shù)為蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，端面凸輪鎖緊或齒 輪副傳動(dòng)，螺紋鎖緊，采用凸輪機(jī)構(gòu)及碟形彈簧方式實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)鎖緊的經(jīng)濟(jì)型數(shù) 控刀架尚無(wú)，該結(jié)構(gòu)從根本上解決了經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架上述缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)缺陷，基于能夠經(jīng)濟(jì)地提供一種體積小、 精度高、轉(zhuǎn)位快、抗震、抗沖擊性能強(qiáng)、故障率低的帶傳動(dòng)、鎖緊結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì) 型臥式數(shù)控刀架。
帶傳動(dòng)、鎖緊結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架，包括中刀架l、接近開(kāi)關(guān)16， 其特征在于齒輪副與滾子架10連接，滾子9與鎖緊齒盤(pán)8上的凸輪曲面配合， 鎖緊齒盤(pán)8與動(dòng)齒盤(pán)6和定齒盤(pán)4相嚙合，初定位銷(xiāo)2下部與初定位盤(pán)3的定 位槽配合，上部與鎖緊齒盤(pán)8相配合，碟簧12與大齒輪11及滾子架10配合。
其工作原理如下
刀架電機(jī)接到控制系統(tǒng)的換刀指令后開(kāi)始正轉(zhuǎn)，通過(guò)齒輪副傳動(dòng)，帶動(dòng)滾 子架轉(zhuǎn)動(dòng)，滾子架上的滾子在鎖緊齒盤(pán)上的凸輪曲面上滾動(dòng)，當(dāng)滾子脫離鎖緊 齒盤(pán)上凸輪曲I面后，大彈簧將鎖緊齒盤(pán)推起，齒盤(pán)脫離嚙合，即電機(jī)正轉(zhuǎn)到 控制系統(tǒng)設(shè)定的第一時(shí)間段時(shí)齒盤(pán)脫離嚙合，等待轉(zhuǎn)位。電機(jī)繼續(xù)正轉(zhuǎn)執(zhí)行控 制系統(tǒng)的第二時(shí)間段(由數(shù)控系統(tǒng)判斷要轉(zhuǎn)工位數(shù)自動(dòng)計(jì)算)，通過(guò)滾子架(鎖 緊盤(pán)通過(guò)連接銷(xiāo)帶動(dòng)動(dòng)齒盤(pán)及中心軸正轉(zhuǎn))帶動(dòng)動(dòng)齒盤(pán)和刀盤(pán)正轉(zhuǎn)執(zhí)行刀架選 刀轉(zhuǎn)位動(dòng)作，第二時(shí)間段結(jié)束時(shí)刀盤(pán)正轉(zhuǎn)到指定位置，控制系統(tǒng)發(fā)出電機(jī)停指
令；然后發(fā)出電機(jī)反轉(zhuǎn)指令。電機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)執(zhí)行第三時(shí)間段。這時(shí)通過(guò)滾子架 反轉(zhuǎn)，滾子上升至鎖緊齒盤(pán)凸輪曲I面，同時(shí)向下壓縮彈簧致使鎖緊盤(pán)，使齒 盤(pán)進(jìn)入嚙合；滾子架繼續(xù)反轉(zhuǎn)，滾子上升至鎖緊齒盤(pán)凸輪曲面II，壓縮碟形彈 簧，使刀架鎖緊；當(dāng)?shù)谌龝r(shí)間段結(jié)束時(shí)，滾子上升至鎖緊齒盤(pán)凸輪曲III面，齒 盤(pán)以完全嚙合完成刀架定位動(dòng)作，結(jié)束一次完整的換刀動(dòng)作。
帶傳動(dòng)、鎖緊結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架是在對(duì)其它產(chǎn)品的臥式數(shù)控刀架 結(jié)構(gòu)不斷改進(jìn)、完善的基礎(chǔ)上研究開(kāi)發(fā)出的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控刀架。具有下述特點(diǎn)
1. 刀架體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好，抗振性強(qiáng)。利用凸輪機(jī)構(gòu)及碟形彈 簧，來(lái)實(shí)現(xiàn)刀架的傳動(dòng)及鎖緊。同時(shí)，通過(guò)自動(dòng)單向多工位選刀，可完成車(chē)、 鉆、鏜、等復(fù)雜切削加工，變多次裝卡為次裝卡，確保零、部件加工精度。
2. 轉(zhuǎn)位快速、動(dòng)作靈敏、定位精度高。沖擊小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。通過(guò)對(duì)數(shù)控 刀架結(jié)構(gòu)的有限元分析，改善丫電動(dòng)刀架體的增強(qiáng)筋板，合理選定滾子數(shù)量和 規(guī)格，優(yōu)化分布位置，將切削力矩合理分散，優(yōu)化的凸輪曲面，避免了應(yīng)力集 中的現(xiàn)象。
3. 可靠性高、故障率低。數(shù)控刀架的可靠性決定數(shù)控機(jī)床的可靠性，通 過(guò)對(duì)多工位電動(dòng)刀架可靠性研究，設(shè)計(jì)的新式刀架預(yù)定位機(jī)構(gòu)安全可靠，有效 解決了經(jīng)濟(jì)型數(shù)控刀架的夾卡初(預(yù))定位銷(xiāo)問(wèn)題。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。其中刀架l、初定位銷(xiāo)2、初定位盤(pán)3、 定齒盤(pán)4、大彈簧5、動(dòng)齒盤(pán)6、連接銷(xiāo)7、鎖緊齒盤(pán)8、滾子9、滾子架IO、大 齒輪ll、碟簧12、編碼器13、力矩電機(jī)14、中心軸15、接近開(kāi)關(guān)16。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1: WD160DH-08臥式數(shù)控刀架，中心高80咖，最大主切削力矩 2000N.m，最大吃刀力矩1000N.m，最大攜帶轉(zhuǎn)動(dòng)慣量5kgmz ;齒輪副為三 級(jí)直齒輪傳動(dòng)；初定位銷(xiāo)2下部與初定位盤(pán)3的定位槽配合，配合槽斜面45。， 上部與鎖緊齒盤(pán)8配合；滾子架10及滾子9與鎖緊齒盤(pán)上部凸輪曲面配合，碟 簧12受滾子架10的空間尺寸變化實(shí)現(xiàn)鎖緊，電機(jī)14為三相交流力矩電機(jī)。
權(quán)利要求1、帶傳動(dòng)、鎖緊結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架，其特征在于齒輪副與滾子架(10)連接，滾子(9)與鎖緊齒盤(pán)(8)上的凸輪曲面配合，鎖緊齒盤(pán)(8)與動(dòng)齒盤(pán)(6)和定齒盤(pán)(4)相嚙合，初定位銷(xiāo)(2)下部與初定位盤(pán)(3)的定位槽配合，上部與鎖緊齒盤(pán)(8)相配合，碟簧(12)與大齒輪(11)及滾子架(10)配合。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述帶傳動(dòng)、鎖緊結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架，其特征 在于設(shè)置滾子⑨與鎖緊齒盤(pán)(S)配合的三段凸輪曲面。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述帶傳動(dòng)、鎖緊結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架，其特征 在于滾子(9)與鎖緊齒盤(pán)(8)配合。
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5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述帶傳動(dòng)、鎖緊結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架，其特征 在于滾子架q(P及滾子(9連接鎖緊齒盤(pán)(Q
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述帶傳動(dòng)、鎖緊結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架，其特征 在于滾子架(10)反轉(zhuǎn)壓縮碟簧(12),。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述帶傳動(dòng)、鎖緊結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架，其特征 在于初定位銷(xiāo)(2)上部平面與鎖緊齒盤(pán)(8)上的孔底面保持一定間隙,。
專(zhuān)利摘要帶傳動(dòng)、鎖緊結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)型臥式數(shù)控刀架，其特征在于齒輪副與滾子架10連接，滾子9與鎖緊齒盤(pán)8上的凸輪曲面配合，鎖緊齒盤(pán)8與動(dòng)齒盤(pán)6和定齒盤(pán)4嚙合，初定位銷(xiāo)2下部與初定位盤(pán)3的定位槽配合，上部與鎖緊齒盤(pán)8相配合，碟簧12與大齒輪11及滾子架10配合。通過(guò)凸輪機(jī)構(gòu)及碟形彈簧，來(lái)實(shí)現(xiàn)刀架的傳動(dòng)及鎖緊；通過(guò)對(duì)刀架結(jié)構(gòu)的有限元分析，改善了刀架體的增強(qiáng)筋板，合理選定滾子數(shù)量和規(guī)格，優(yōu)化分布位置，將切削力矩合理分散，優(yōu)化凸輪曲面，避免了應(yīng)力集中現(xiàn)象；通過(guò)自動(dòng)單向多工位選刀，可完成車(chē)、鉆、鏜、等復(fù)雜切削加工，確保零件加工精度。特點(diǎn)是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、剛性好，定位精度高，抗振性強(qiáng)，轉(zhuǎn)位快速、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，可靠性高。
文檔編號(hào)B23B29/24GK201064832SQ20072001141
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
發(fā)明者張榮鑫, 李中明, 楊佳慶, 隋國(guó)田, 馬曉迪, 魏蘭杰 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)機(jī)床股份有限公司精誠(chéng)數(shù)控機(jī)床附件廠