專(zhuān)利名稱(chēng)：雙伺服動(dòng)力刀架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于數(shù)控機(jī)床用刀架技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種徑向出刀的雙伺服動(dòng)力刀
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背景技術(shù)：
車(chē)削中心及車(chē)銑復(fù)合加工中心是航空、航天、軍工等工業(yè)領(lǐng)域的重要加工設(shè)備，數(shù)控動(dòng)力刀架是車(chē)削中心及車(chē)銑復(fù)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(chē)刀或鏜刀完成最基本的車(chē)削功能，對(duì)于能進(jìn)行車(chē)削、鉆孔、銑削等加工的車(chē)削中心或車(chē)銑復(fù)合加工機(jī)床來(lái)講，除了要求刀架具有轉(zhuǎn)位功能外，還需要有動(dòng)力刀具的驅(qū)動(dòng)功能。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有動(dòng)力刀架的缺陷與不足，本發(fā)明提供一種雙伺服動(dòng)力刀架，該刀架包括刀盤(pán)、刀架箱體、刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)、動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)、刀盤(pán)轉(zhuǎn)位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，動(dòng)力刀座固定在刀盤(pán)上，刀盤(pán)安裝在刀架箱體上，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)安裝在刀架箱體的尾部，齒形嚙合形式的刀盤(pán)轉(zhuǎn)位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩端分別連接刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)和刀盤(pán)，動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)安裝在刀架箱體的一側(cè)，其軸線(xiàn)方向與刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的軸線(xiàn)方向相互垂直，動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩端分別連接動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)和動(dòng)力刀座上的動(dòng)力刀具。所述的刀盤(pán)轉(zhuǎn)位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)軸、齒輪、動(dòng)齒盤(pán)、定齒盤(pán)、鎖緊齒盤(pán)和刀盤(pán)，刀盤(pán)固定在動(dòng)齒盤(pán)上，定齒盤(pán)固定在刀架箱體上，鎖緊齒盤(pán)安裝在刀盤(pán)、動(dòng)齒盤(pán)和定齒盤(pán)形成的空隙中，并與頭部齒輪箱形成兩個(gè)油腔，在液壓油作用下往復(fù)移動(dòng)，動(dòng)齒盤(pán)一側(cè)外部設(shè)置有齒牙，另一側(cè)設(shè)有內(nèi)齒，齒牙與定齒盤(pán)和鎖緊齒盤(pán)上的齒牙構(gòu)成三齒盤(pán)結(jié)構(gòu)，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)聯(lián)軸器與刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)相連，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)軸另一端安裝有齒輪，齒輪與動(dòng)齒盤(pán)上的內(nèi)齒相互嚙合。所述的動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括離合裝置、第I傳動(dòng)軸、第II傳動(dòng)軸、第III傳動(dòng)軸、水平錐齒輪、豎直錐齒輪、從動(dòng)錐齒輪和主動(dòng)錐齒輪，動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與第III傳動(dòng)軸相連，第III傳動(dòng)軸上安裝有主動(dòng)錐齒輪，從動(dòng)錐齒輪與主動(dòng)錐齒輪嚙合，從動(dòng)錐齒輪安裝在第II傳動(dòng)軸一端，第II傳動(dòng)軸另一端安裝有豎直錐齒輪，水平錐齒輪安裝在第I傳動(dòng)軸上并與豎直錐齒輪相互嚙合，第I傳動(dòng)軸另一端連接離合裝置，離合裝置與刀座動(dòng)力輸入端配合。所述的離合裝置為階梯柱狀結(jié)構(gòu)，一端開(kāi)設(shè)有“一”字形槽，刀座動(dòng)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(dòng)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(jī)分別驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)轉(zhuǎn)位和動(dòng)力刀具，不僅可以進(jìn)行車(chē)削，而且具有銑和鉆削的功能。(2)動(dòng)力刀具和動(dòng)力源的離合裝置采用“一”字形槽和“一”字形凸起配合，離合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便。
(3)刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)和動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)軸向相互垂直，整個(gè)刀架結(jié)構(gòu)緊湊。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的局部放大視圖3是本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)齒盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)力刀座結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明實(shí)施例的離合裝置示意圖中1刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，2聯(lián)軸器I，3刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)軸，4齒輪，5動(dòng)齒盤(pán)，5. 1齒牙，5. 2 內(nèi)齒，6定齒盤(pán)，7鎖緊齒盤(pán)，7. 1油腔I，7. 2油腔II，8刀盤(pán)，9螺釘I，10螺釘II，11動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)，12聯(lián)軸器II，13第III傳動(dòng)軸，14主動(dòng)錐齒輪，15從動(dòng)錐齒輪，16第II傳動(dòng)軸， 17豎直錐齒輪，18水平錐齒輪，19第I傳動(dòng)軸，20離合裝置，20. 1槽，21動(dòng)力刀座，21. 1刀座動(dòng)力輸入端，22刀架箱體，23頭部齒輪箱，24動(dòng)力刀具。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1所示，雙伺服動(dòng)力刀架包括刀盤(pán)8、刀架箱體22、刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)1、動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)11、刀盤(pán)轉(zhuǎn)位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，動(dòng)力刀座21固定在刀盤(pán)8 上，可隨刀盤(pán)8 —同轉(zhuǎn)動(dòng)，刀盤(pán)8安裝在刀架箱體22上，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)1安裝在刀架箱體22的尾部，齒形嚙合形式的刀盤(pán)轉(zhuǎn)位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩端分別連接刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)1和刀盤(pán)8 ；動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)11安裝在刀架箱體22的一側(cè)，其軸線(xiàn)方向與刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī) 1的軸線(xiàn)方向相互垂直，動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩端分別連接動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)11和動(dòng)力刀座21上的動(dòng)力刀具24。刀盤(pán)轉(zhuǎn)位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)軸3、齒輪4、動(dòng)齒盤(pán)5、定齒盤(pán)6、鎖緊齒盤(pán)7和刀盤(pán)8，刀盤(pán)8通過(guò)螺釘II 10固定在動(dòng)齒盤(pán)5上，定齒盤(pán)6通過(guò)螺釘I 9固定在刀架箱體22 上，動(dòng)齒盤(pán)5與定齒盤(pán)6同軸布置；如圖2所示，鎖緊齒盤(pán)7安裝在刀盤(pán)8、動(dòng)齒盤(pán)5和定齒盤(pán)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(fù)移動(dòng)；如圖3所示，動(dòng)齒盤(pán)5—側(cè)外部設(shè)置有齒牙5. 1，另一側(cè)設(shè)有內(nèi)齒5. 2，齒牙5. 1與定齒盤(pán)6和鎖緊齒盤(pán)7上的齒牙構(gòu)成三齒盤(pán)結(jié)構(gòu)，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)軸3通過(guò)聯(lián)軸器I 2與刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)1相連，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)軸3另一端安裝有齒輪4，齒輪4與動(dòng)齒盤(pán)5上的內(nèi)齒5. 2相互嚙合。動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括離合裝置20、第I傳動(dòng)軸19、第II傳動(dòng)軸16、第III傳動(dòng)軸13、水平錐齒輪18、豎直錐齒輪17、從動(dòng)錐齒輪15和主動(dòng)錐齒輪14，動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)11通過(guò)聯(lián)軸器II 12與第III傳動(dòng)軸13相連，第III傳動(dòng)軸13上安裝有主動(dòng)錐齒輪14，從動(dòng)錐齒輪15與主動(dòng)錐齒輪14嚙合，從動(dòng)錐齒輪15安裝在第II傳動(dòng)軸16 —端，第II傳動(dòng)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(dòng)軸19上并與豎直錐齒輪17 相互嚙合，第I傳動(dòng)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(jié)構(gòu)，一端開(kāi)設(shè)有“一”字形槽20. 1，刀座動(dòng)力輸入端21. 1呈“一”字形凸起，以便實(shí)現(xiàn)槽20. 1 與凸起的刀座動(dòng)力輸入端21. 1的扣合和分離，當(dāng)動(dòng)力刀座21的動(dòng)力刀座動(dòng)力輸入端21. 1滑入離合裝置20的槽20. 1內(nèi)時(shí)，動(dòng)力刀座21的動(dòng)力刀具M(jìn)可在離合裝置20的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)侗P(pán)8轉(zhuǎn)位時(shí)，前面的動(dòng)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(dòng)力輸入端21. 1則會(huì)滑入離合裝置20的槽20. 1內(nèi)。當(dāng)液壓油進(jìn)入油腔I 7. 1時(shí)，鎖緊齒盤(pán)7沿A方向移動(dòng)，鎖緊齒盤(pán)7的齒牙分別與動(dòng)齒盤(pán)5上的齒牙5. 1和定齒盤(pán)6上的齒牙接觸，限制動(dòng)齒盤(pán)5的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)與動(dòng)齒盤(pán) 5固定的刀盤(pán)8的定位；當(dāng)液壓油進(jìn)入油腔II 7. 2時(shí)，鎖緊齒盤(pán)7沿B方向移動(dòng)，鎖緊齒盤(pán)7 的齒牙與動(dòng)齒盤(pán)5的齒牙5. 1及定齒盤(pán)6的齒牙脫離，固定在動(dòng)齒盤(pán)5上的刀盤(pán)8可隨動(dòng)齒盤(pán)5在刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)1和刀盤(pán)轉(zhuǎn)位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)刀盤(pán)8的轉(zhuǎn)位。動(dòng)力刀座21安裝在刀盤(pán)8上，動(dòng)力刀座21隨刀盤(pán)8轉(zhuǎn)位到工作位置時(shí)，動(dòng)力刀座 21的刀座動(dòng)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(dòng)軸 19上，第I傳動(dòng)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(xiàn)垂直，豎直錐齒輪17安裝在第II傳動(dòng)軸16，第II傳動(dòng)軸16的另一端安裝有從動(dòng)錐齒輪15，主動(dòng)錐齒輪14與從動(dòng)錐齒輪15嚙合安裝，主動(dòng)錐齒輪14安裝在第III傳動(dòng)軸13上，第III傳動(dòng)軸13的另一端通過(guò)聯(lián)軸器II 12與動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)11的軸相連； 動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)11通過(guò)主動(dòng)錐齒輪14與從動(dòng)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(gòu)成的二級(jí)錐齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)離合裝置20，再通過(guò)離合裝置20與動(dòng)力刀座21的配合驅(qū)動(dòng)動(dòng)力刀座21上的動(dòng)力刀具M(jìn)實(shí)現(xiàn)鉆孔、銑削等功能。
權(quán)利要求
1.一種雙伺服動(dòng)力刀架，其特征在于該刀架包括刀盤(pán)、刀架箱體、刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)、動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)、刀盤(pán)轉(zhuǎn)位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，動(dòng)力刀座固定在刀盤(pán)上，刀盤(pán)安裝在刀架箱體上，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)安裝在刀架箱體的尾部，齒形嚙合形式的刀盤(pán)轉(zhuǎn)位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩端分別連接刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)和刀盤(pán)，動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)安裝在刀架箱體的一側(cè)，其軸線(xiàn)方向與刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的軸線(xiàn)方向相互垂直，動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩端分別連接動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)和動(dòng)力刀座上的動(dòng)力刀具。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙伺服動(dòng)力刀架，其特征在于所述的刀盤(pán)轉(zhuǎn)位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)軸、齒輪、動(dòng)齒盤(pán)、定齒盤(pán)、鎖緊齒盤(pán)和刀盤(pán)，刀盤(pán)固定在動(dòng)齒盤(pán)上，定齒盤(pán)固定在刀架箱體上，鎖緊齒盤(pán)安裝在刀盤(pán)、動(dòng)齒盤(pán)和定齒盤(pán)形成的空隙中，并與頭部齒輪箱形成兩個(gè)油腔，在液壓油作用下往復(fù)移動(dòng)，動(dòng)齒盤(pán)一側(cè)外部設(shè)置有齒牙，另一側(cè)設(shè)有內(nèi)齒，齒牙與定齒盤(pán)和鎖緊齒盤(pán)上的齒牙構(gòu)成三齒盤(pán)結(jié)構(gòu)，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)軸通過(guò)聯(lián)軸器與刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)相連，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)軸另一端安裝有齒輪，齒輪與動(dòng)齒盤(pán)上的內(nèi)齒相互嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙伺服動(dòng)力刀架，其特征在于所述的動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括離合裝置、第I傳動(dòng)軸、第II傳動(dòng)軸、第III傳動(dòng)軸、水平錐齒輪、豎直錐齒輪、從動(dòng)錐齒輪和主動(dòng)錐齒輪，動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與第III傳動(dòng)軸相連，第III傳動(dòng)軸上安裝有主動(dòng)錐齒輪，從動(dòng)錐齒輪與主動(dòng)錐齒輪嚙合，從動(dòng)錐齒輪安裝在第II傳動(dòng)軸一端，第II傳動(dòng)軸另一端安裝有豎直錐齒輪，水平錐齒輪安裝在第I傳動(dòng)軸上并與豎直錐齒輪相互嚙合， 第I傳動(dòng)軸另一端連接離合裝置，離合裝置與刀座動(dòng)力輸入端配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙伺服動(dòng)力刀架，其特征在于所述的離合裝置為階梯柱狀結(jié)構(gòu)，一端開(kāi)設(shè)有“一”字形槽，刀座動(dòng)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(dòng)力輸入端相配合。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)刀架轉(zhuǎn)位和驅(qū)動(dòng)的雙伺服動(dòng)力刀架，該刀架由刀盤(pán)、刀架箱體、刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)、動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)、刀盤(pán)轉(zhuǎn)位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，動(dòng)力刀座固定在刀盤(pán)上，隨刀盤(pán)一同轉(zhuǎn)動(dòng)，刀盤(pán)安裝在刀架箱體上，刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)安裝在刀架箱體的尾部，通過(guò)齒形嚙合形式的刀盤(pán)轉(zhuǎn)位傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)其轉(zhuǎn)位，動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)安裝在刀架箱體的一側(cè)，其軸線(xiàn)方向與刀盤(pán)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)的軸線(xiàn)方向相互垂直，通過(guò)動(dòng)力刀驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)動(dòng)力刀座上的動(dòng)力刀具。
文檔編號(hào)B23B21/00GK102274983SQ20111019750
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月14日
發(fā)明者張義民, 楊周, 閆明, 黃賢振 申請(qǐng)人:東北大學(xué)