專利名稱：具有對鎖緊轉(zhuǎn)臺自身進(jìn)行自動(dòng)定心的停止裝置的刀架轉(zhuǎn)臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)機(jī)床用的刀架轉(zhuǎn)臺，該自動(dòng)機(jī)床裝備有用于使刀架板停止轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，該刀架板具有對鎖緊轉(zhuǎn)臺自身的機(jī)構(gòu)的角度對準(zhǔn)自動(dòng)定心。
人們已經(jīng)知道，用于對大量工件進(jìn)行機(jī)加工的各種機(jī)械操作包括如何以編好程序并自動(dòng)控制的順序?qū)ο嗤墓ぜB續(xù)使用幾種刀具。
為此，通常將該工件安裝在一臺車床或類似的組合加工中心機(jī)床上，該機(jī)床裝備有一個(gè)輔助裝置，該輔助裝置包括一個(gè)裝幾把刀具的轉(zhuǎn)臺，這些刀具徑向和/或向前安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)板上，控制轉(zhuǎn)動(dòng)板的轉(zhuǎn)動(dòng)使在每種情況下預(yù)先選定的工具進(jìn)入工作位置，用于對工件進(jìn)行所要求的機(jī)加工。
在這些機(jī)加工操作期間所產(chǎn)生的基本要求是減少空載時(shí)間，尤其是減少用于更換刀具和再恢復(fù)對工件機(jī)加工所需要的時(shí)間。
這種空載時(shí)間為方便起見將其定義作“周期時(shí)間”，該空載時(shí)間大體上是使轉(zhuǎn)臺完成使新刀具進(jìn)入工作位置所設(shè)計(jì)的全部動(dòng)作所必需的。
為此，事實(shí)上，該轉(zhuǎn)臺要求有一個(gè)第一“打開相位”用于從固定的工作位置放松轉(zhuǎn)臺自身，一個(gè)“轉(zhuǎn)動(dòng)相位”用于在無論哪個(gè)方向沿著最短的路線轉(zhuǎn)動(dòng)，直至新刀具排列成工作位置時(shí)為止，和一個(gè)“停止及關(guān)閉相位”用于停止并返回到鎖緊的位置。
在已知的轉(zhuǎn)臺中，采用機(jī)械裝置完成這些操作，這些機(jī)械裝置將伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)傳送到轉(zhuǎn)動(dòng)的刀架板上，并同時(shí)完成鎖緊與放松機(jī)構(gòu)的動(dòng)作，該鎖緊與放松機(jī)構(gòu)其中包括一個(gè)裝備有徑向基座的分度盤和兩個(gè)齒緣，該徑向基座確定可由刀架板采取的不同位置，該兩個(gè)齒緣其中一個(gè)固定到結(jié)構(gòu)上，而另一個(gè)與刀架板一起轉(zhuǎn)動(dòng)，但軸向固定，這兩個(gè)齒緣在工件機(jī)加工/更換刀具轉(zhuǎn)動(dòng)相位期間，用面向它們的第三個(gè)齒緣鎖緊在一起/放松，該第三齒緣在軸向方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使它自已的齒圈與另外兩個(gè)齒緣的齒圈嚙合或分離，同時(shí)引起它的相對鎖緊/放松。
大家還知道，在轉(zhuǎn)臺關(guān)閉相位期間，這兩個(gè)欲鎖緊的齒緣的齒不是完全對準(zhǔn)的，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)臺內(nèi)部裝備的用于停止該轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣的傳統(tǒng)型裝置具有一定量的為正確操作它所必需的間隙，以便使刀架板的轉(zhuǎn)動(dòng)停止。
因此，在鎖緊齒緣的齒圈和端面齒緣的齒圈之間的前耦合引起轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)，當(dāng)鎖緊齒緣完全嚙合到固定齒緣上時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)停止；相應(yīng)地，該轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣對著停止齒緣的齒齒合引起一種沖擊，這種沖擊傳送到結(jié)構(gòu)上，同時(shí)產(chǎn)生噪音并可能損壞轉(zhuǎn)臺。
因此，所提出的技術(shù)問題是提供一種刀架轉(zhuǎn)臺，該刀架轉(zhuǎn)臺裝備有用于停止刀架板轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，目的是在關(guān)閉轉(zhuǎn)臺期間盡可能減少?zèng)_擊和噪音，沖擊和噪音主要是由于固定齒緣的齒同在轉(zhuǎn)臺關(guān)閉期間與刀架板固定在一起活動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣的齒的角度對準(zhǔn)方面接近所致。
在這個(gè)問題的范圍內(nèi)，及由于為減少換刀具的時(shí)間所要求的轉(zhuǎn)動(dòng)速度增加，所以最好是利用極為精確而可靠的正傳動(dòng)系統(tǒng)來使轉(zhuǎn)臺鎖緊元件停止。
利用車床或類似的組合加工中心機(jī)床的一個(gè)刀架轉(zhuǎn)臺，同時(shí)還包括一個(gè)固定的支承體按照本發(fā)明得到這些結(jié)果，該固定的支承體裝備有一個(gè)固定的齒緣和一個(gè)具有一個(gè)固定于其上的刀架板并與安裝在該轉(zhuǎn)臺的共軸驅(qū)動(dòng)軸上的分度盤固定在一起轉(zhuǎn)動(dòng)的齒緣，該轉(zhuǎn)臺還包括通過連帶驅(qū)動(dòng)裝置操作的機(jī)構(gòu)，目的是在換刀具相位結(jié)束時(shí)分別使分度盤的轉(zhuǎn)動(dòng)及固定齒緣和轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣的齒圈的相對定心停止。
由下列說明，參照附圖可得到更詳細(xì)的情況，其中

圖1示出沿著按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)臺的垂直縱向平面的示意截面；圖2a和2b分別示出按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)臺在工作相位期間關(guān)閉及在換刀具相位期間打開的局部剖面?zhèn)纫晥D；圖3a、3b和3c分別示出沿著圖1中III-III所表示的平面，用相應(yīng)的放大圖說明用于停止轉(zhuǎn)臺的裝置的轉(zhuǎn)臺關(guān)閉/轉(zhuǎn)臺打開、停止開始/停止結(jié)束及定心狀態(tài)下的截面；圖4a、4b和4c分別示出在圖3a、3b和3c所示的三個(gè)相位期間三個(gè)齒緣對準(zhǔn)情況的示意圖；正如從這些圖中可以看到的，按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)臺由外面的支承體1組成，其中包括裝備有前齒圈2a的固定齒緣2。
支承體1具有可在其內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)附加轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣3，可用螺絲4a將轉(zhuǎn)臺的刀架板4連接到該齒緣3上；該齒緣3裝備有前齒圈3a，該前齒圈3a與固定齒緣2的齒圈2a同心并與該齒圈2a相鄰。
齒緣3具有一個(gè)以已知方式與其連接的分度盤9，該分度盤9與在支承體1內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)的軸6的端部固定連接。
軸6具有一個(gè)繞其軸向活動(dòng)的鎖緊環(huán)7，該鎖緊環(huán)7裝備有面對齒圈2a、3a的前齒圈8，并用于與2a、3a嚙合，結(jié)果使轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣3與固定齒緣2聯(lián)結(jié)；在分度盤9和鎖緊環(huán)7之間安裝了彈性動(dòng)作機(jī)構(gòu)，以便該鎖緊環(huán)7與分度盤9在軸向上保持一個(gè)距離，因此齒圈8與齒圈3，5分離。
鎖緊環(huán)7在其周邊側(cè)面上還裝備有與一短柱7b協(xié)同操作的凹槽7c，以防止該鎖緊環(huán)7自已轉(zhuǎn)動(dòng)，而同時(shí)能在其中作軸向平移。
外面的支承體1在其內(nèi)部固定了一臺驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，該驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)其性質(zhì)人們已知，因此圖中未畫出；該轉(zhuǎn)臺的整個(gè)動(dòng)作系統(tǒng)也為人們所熟知，因此不再說明。
與軸6固定連接的分度盤9在其外周邊表面上有許多徑向槽口9a，槽口9a的數(shù)目和角度位置相應(yīng)于轉(zhuǎn)臺停止位置的數(shù)目，亦即相應(yīng)于由與轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣3固定連接的刀架板4所裝載的刀具數(shù)目；更具體地說，上述槽9a在角度上與轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣3的齒圈3a同相位。上述凹槽在角度上也與轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣3的齒圈3a同相位。
轉(zhuǎn)臺支承體1的內(nèi)部還裝有一個(gè)徑向銷10，該徑向銷10被設(shè)計(jì)成通過螺線管11所施加的作用插入分度盤9的上述槽口9a中，在本例中，螺線管11是電磁型的，利用它抵抗彈簧12的推動(dòng)作用。
上述銷10具有一個(gè)角度與固定齒緣2的齒圈2a同相位的縱向?qū)ΨQ軸。
更詳細(xì)地說并且還參看圖3a，上述銷10可在支承桿13的內(nèi)部滑動(dòng)，該支承桿13是平行于轉(zhuǎn)臺的縱向軸活動(dòng)，并且其相對的兩端13a與彈性緩沖件14相鄰，用于吸收沖擊并起作用，以便使銷10總是回到在徑向上與凹槽9a的徑向?qū)ΨQ軸一致的中心位置。
銷10的自由端具有一個(gè)在徑向方向上并且是從轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)向外可變的外形，該可變外形由一個(gè)平截頭錐形表面10b加上一個(gè)圓柱形表面10c構(gòu)成。
與此相對應(yīng)，分度盤9的凹槽9a也具有一個(gè)最外面的圓柱形表面9c和一個(gè)最里而的平截頭錐形表面9b。
轉(zhuǎn)臺的操作及用于停止換刀具轉(zhuǎn)動(dòng)的連帶機(jī)構(gòu)如下-在工作狀況下(圖1a、2a、3a和4a)，轉(zhuǎn)臺被鎖緊，亦即將鎖緊環(huán)7沿軸向推向固定的齒緣2和轉(zhuǎn)動(dòng)的齒緣3，以便相應(yīng)的齒圈組嚙合(圖4a)；相應(yīng)地利用彈簧12的推動(dòng)作用使銷10保持在分度盤9的基座9a的外部；-當(dāng)完成了機(jī)加工時(shí)，換刀具相位開始(圖2b)，在換刀具期間，鎖緊環(huán)7在軸向上與固定的齒緣2和轉(zhuǎn)動(dòng)的齒緣3分離；使后者轉(zhuǎn)動(dòng)，直至接近刀架板4的已編好程序的角度位置通過連帶機(jī)構(gòu)發(fā)出信號。
此時(shí)(圖3b)，電磁螺線管11受到激發(fā)，并且當(dāng)基座9a本身位置與銷10本身相對時(shí)，緊銷10徑向推到基座9a的內(nèi)部。
在此第一停止相位期間，銷10和分度盤9各自的圓柱形表面10C和9C接觸，并確保分度盤9精確而可靠地停止，因此也確保轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣3停止；但是，兩個(gè)圓柱表面(圖4B)之間的這種接觸不能確保轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣3的齒圈3a與固定齒緣2的齒圈2a正確對準(zhǔn)，因此，利用螺線管11將銷10推入分度盤9(圖3c)的基座9a中，以便它們各自的平截頭錐形表面10b、9b相互接觸，并引起齒緣3相對于齒緣2轉(zhuǎn)動(dòng)，而結(jié)果它們各自的齒圈2a、3a(圖4c)對準(zhǔn)。
一旦上述齒圈達(dá)到對準(zhǔn)，就能完成鎖緊環(huán)7的軸向平移，鎖緊環(huán)7沿其路線不會(huì)迂到任何障礙，并引起轉(zhuǎn)臺鎖緊(圖2a、4a)而沒有震動(dòng)和/或噪音。
因此，不用偏離本發(fā)明一般特點(diǎn)的范圍，便能進(jìn)行許多改變。
權(quán)利要求
1.用于車床或類似組合加工中心機(jī)床的刀架轉(zhuǎn)臺，包括一個(gè)裝備有一個(gè)固定的齒緣(2、2a)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的齒緣(3，3a)的固定的支承體(1)，轉(zhuǎn)動(dòng)的齒緣(3，3a)具有一個(gè)固定于其上的刀架板(4)，并和安裝在該轉(zhuǎn)臺的共軸驅(qū)動(dòng)軸(6)上的分度盤(9)固定在一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于，它包括通過連帶驅(qū)動(dòng)裝置(11)操作的機(jī)構(gòu)(10，12)，并設(shè)計(jì)成在換刀具相位結(jié)束時(shí)分別使分度盤(9)的轉(zhuǎn)動(dòng)及固定齒緣(2)和轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣(3)的齒圈(2a，3a)的相對定心停止。
2.按照權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)臺，其特征在于，用于停止和對準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣(3)的齒圈(3a)的機(jī)構(gòu)基本上由一個(gè)在一個(gè)連帶的徑向凹槽內(nèi)在兩個(gè)方向上徑向滑動(dòng)的銷(10)組成。
3.按照權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述的銷(10)具有一個(gè)帶可變外形(10b、10c)的自由端，用于與分度盤(9)連帶的基座(9a)連接，分度盤(9)同樣裝備有一個(gè)相應(yīng)的具有可變外形(9b、9c)的形狀。
4.按照權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述銷(10)的自由端在徑向方向上并且從該轉(zhuǎn)臺的縱向軸向外具有一個(gè)平截頭錐形外形(10b)加上一個(gè)圓柱形外形(10c)。
5.按照權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述分度盤(9)的基座(9a)在徑向方向上并且從該轉(zhuǎn)臺的縱向軸向外具有一個(gè)平截頭錐形外形(9b)加上一個(gè)圓柱形的外形(9c)。
6.按照權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述分度盤(9)的基座(9a)在角度上和轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣(3)的齒圈(3a)同相位。
7.按照權(quán)利要求1的轉(zhuǎn)臺，其特征在于，所述銷(10)在角度上和固定齒緣(2)的齒圈(2a)同相位。
全文摘要
用于車床或類似組合加工中心機(jī)床的刀架轉(zhuǎn)臺包括一個(gè)裝備有一個(gè)固定的齒緣(2、2a)和一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的齒緣(3，3a)的固定的支承體(1)，轉(zhuǎn)動(dòng)的齒緣(3，3a)具有一個(gè)固定于其上的刀架板(4)，并和安裝在該轉(zhuǎn)臺的共軸驅(qū)動(dòng)軸(6)上的分度盤(9)固定在一起轉(zhuǎn)動(dòng)，其特征在于裝備有通過連帶驅(qū)動(dòng)裝置(11)操作的機(jī)構(gòu)(10，12)，并設(shè)計(jì)成在換刀具相位結(jié)束時(shí)分別使分度盤(9)的轉(zhuǎn)動(dòng)及固定齒緣(2)和轉(zhuǎn)動(dòng)齒緣(3)的齒圈(2a，3a)的相對定心停止。
文檔編號B23Q16/00GK1163178SQ97103060
公開日1997年10月29日 申請日期1997年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月8日
發(fā)明者馬里奧·納塔利 申請人:巴魯法蒂聯(lián)合股票公司