专利名称：刀塔及数控车床的制作方法
技术领域：
本实 用新型涉及数控车床，尤其涉及用于数控车床的刀塔，还涉及具有该刀塔的数控车床。
背景技术：
近几年来，随着市场环境的变化，新技术、新工艺的不断涌现，高质量、低成本、个性化产品越来越走俏。为了迎接多品种小批量生产、变量、变品种的到来，在今后激烈的国际市场竞争取得胜利，金属切割机床加工的复合化技术成为关注的焦点。近年来复合加工机床发展迅速，把不同加工技术集中在同一台机床上，实现完整加工是机床技术发展的重点之一，也是近年来发展最活跃的技术。复合加工机床的最突出的优点是可以大大缩短零件的生产周期、提高零件的加工精度。二十世纪的制造业，特别是在机械加工领域有以下几个特点多品种、小批量生产；交货期缩短；要求降低成本；伴随轻型化、性能复合化增加了产品复杂形状；缺少熟练操作人员和优秀技术人员。一个企业要适应这种现状，并在激烈的市场竞争中取胜，就需要新的技术和机床。为了实现复杂形状零件的加工，在一台机床上能完成复数工序和复数工种加工的称为复合加工机。用复合加工机生产零件，具有以下优点。I、生产率提高复合加工机把以前数台机床加工的工序在一次卡装下在同一台机床上完成加工。随着加工工序次数减少，总的加工周期将大大缩短；2、减少装卸因为能在一台机床上进行加工，没有工序到工序间的移动，也不需要原先进行工序移动时代工件的安装、卸下作业；3、保持高精度因为不需要工件在机床上的多次安装，不需要多次定位，精度容易保证；4、减少在制品、半成品库和专用夹具数量；5、节能、降低成本使用费用与原使用多台机床相比，可以达到较低的机床。另外，与数台数控机床开动相比，可以做到节能、节省人工费用，因而运行成本可以降低。一般现有的普通数控车床刀架部分只能完成车的功能，铣和钻的功能要由其它的机床来完成，这样导致加工工序分散，特别在加工小型复杂零件时，加工精度不能保证。
发明内容本实用新型解决的问题是现有数控车床功能单一以及不能保证加工精度的问题。为解决上述问题，本实用新型提供一种刀塔，该刀塔包括刀头单元和立柱单元，其中所述刀头单元包括伺服电机、齿轮轴、第一转轴和第二转轴，所述伺服电机和齿轮轴连接，所述第一转轴和第二转轴和所述齿轮轴啮合，所述齿轮轴、第一转轴和第二转轴各自设置有刀柄；所述立柱单元与所述刀头单元连接，驱动所述刀头单元在车床坐标系的Y向升降运动。可选地，所述立柱单元包括步进电机、主动斜齿轮、从动斜齿轮、滚珠丝杠和丝杠螺母，所述步进电机的转轴和主动斜齿轮连接，所述从动斜齿轮和主动斜齿轮啮合，所述滚珠丝杠和所述从动斜齿轮和丝杠螺母连接。可选地，所述刀塔还包括导轨板，所述刀头単元固定于该导轨板上，该导轨板上设置有直线导轨，直线导轨上设置有与所述丝杠螺母啮合的齿轮齿。本实用新型还提供一种数控车床，该车床包括刀塔，该刀塔包括刀头单元和立柱単元，其中所述刀头単元包括伺服电机、齿轮轴、第一转轴和第二转轴，所述伺服电机和齿轮轴连接，所述第一转轴和第二转轴和所述齿轮轴啮合，所述齿轮轴、第一转轴和第二转轴各自设置有刀柄；所述立柱単元与所述刀头单元连接，驱动所述刀头単元在车床坐标系的Y向升降运动。可选地，所述立柱単元包括步进电机、主动斜齿轮、从动斜齿轮、滚珠丝杠和丝杠螺母，所述步进电机的转轴和主动斜齿轮连接，所述从动斜齿轮和主动斜齿轮啮合，所述滚珠丝杠和所述从动斜齿轮和丝杠螺母连接。 可选地，所述刀塔还包括导轨板，所述刀头単元固定于该导轨板上，该导轨板上设置有直线导轨，直线导轨上设置有与所述丝杠螺母啮合的齿轮齿。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点本实用新型刀塔包括齿轮轴,第一转轴和第二转轴,且齿轮轴、第一转轴和第二转轴各自设置有刀柄，所述刀柄上设置相应的刀具，从而，本实用新型实现多种功能，比如，在所述刀柄上各自安装铣刀、车刀和钻头，此种情况下，所述刀塔能实现铣、钻和车的功能，能够避免车床功能单一而需要エ件在不同车床上定位而影响加工精度的问题。
图I是本实用新型刀塔的立体组合图；图2是图I的刀头单元的剖视图；图3是图I的刀头单元有电机时的立体组合图；图4是图I的刀头单元无电机时的立体组合图；图5是图I的立柱单元的剖视图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。请參阅图I至图4，本实用新型的刀塔包括刀头单元I、立柱単元2和具有直线导轨31的导轨板3。所述刀头单元I包括伺服电机11、齿轮轴12、第一转轴13、第二转轴14、第一从动斜齿轮15、第二从动斜齿轮16、第一刀柄17、第二刀柄18和第三刀柄19。所述伺服电机11的转轴和齿轮轴12连接。所述第一转轴13和第二转轴14通过齿轮与所述齿轮轴12啮合，具体的，所述齿轮轴12的一端连接第一刀柄17，相对的另一端连接啮合齿轮121，该啮合齿轮121与所述伺服电机11的转轴连接；所述第一转轴13的一端连接所述第ニ刀柄18，相对的另一端连接所述第一从动斜齿轮15 ;所述第二转轴14的一端连接所述第三刀柄19，相对的另一端连接所述第二从动斜齿轮16，所述啮合齿轮121、第一从动斜齿轮15和第二从动斜齿轮16相互啮合。这样，所述伺服电机11的转轴转动而使得啮合齿轮121带动所述第一转轴13和第二转轴14转动，进而，使得齿轮轴12、第一转轴13和第二转轴14上的刀具转动。设置第一刀柄17、第二刀柄18和第三刀柄19可以使得本实用新型至少能安装两种刀具，能够在一台车床上实现多种功能，避免エ件需要在多台车床之间移动和在多台车床上定位而影响精度的问题，而且，一台车床能实现多种功能，车床的成本低。在本实施例中，所述第一刀柄17上装设有车刀，第二刀柄18上装设转刀，所述第三刀柄19上装设有铣刀，这样，本实用新型能够实现三种功能。在本实施例中，所述第一从动斜齿轮15、第二从动斜齿轮16和啮合齿轮121被设置于具有端盖101的动カ刀头箱体10内。请參阅图I和图5,所述立柱单元2驱动所述刀头单元I在车床坐标系的Y向升降运动，包括步进电机20、主动斜齿轮21、从动斜齿轮22、滚珠丝杠23、轴承套杯24和丝杠螺母25。所述步进电机20的转轴连接所述主动斜齿轮21。所述从动斜齿轮22通过所述轴承套杯24连接于滚珠丝杠23的一端。所述丝杠螺母25连接于滚珠丝杠23。所述轴承套杯24、滚珠丝杠23设置于箱体26内。该箱体26设置有靠近所述轴承套杯24的油槽盖板27和与该油槽盖板27相対的天窗盖板28。所述主动斜齿轮21处设置有油槽29，该油槽29为所述主动斜齿轮21和从动斜齿轮22提供润滑油。在本实施例中，为了使得立柱单元2能够驱动刀头单元I在车床坐标系的Y向升降运动，所述刀塔还包括导轨板3，该导轨板3上设置有直线导轨31，该直线导轨31上设置有与所述丝杠螺母25啮合的齿轮齿。所述刀头単元I固定于所述导轨板3上。请參阅图I至图5，本实用新型的使用方式如下启动所述步进电机20，步进电机20转动而使得主动斜齿轮21转动，该主动斜齿轮21与所述从动斜齿轮22啮合而使得从动斜齿轮22转动，由于从动斜齿轮22与所述滚珠丝杠23连接，所以，带动所述滚珠丝杠23转动，滚珠丝杠23转动而带动所述丝杠螺母25转动，丝杠螺母25与导轨板23上的齿轮齿啮合而使得刀头单元I在车床坐标系的Y向作升降运动，这样，可以调整刀头单元I相对于エ件的位置。位置调整好之后，启动伺服电机11，伺服电机11的转轴转动而带动齿轮轴12转动，齿轮轴12转动而使得啮合齿轮121带动相应的第一从动斜齿轮15和第二从动斜齿轮16转动，这样，可以使得第一刀柄17、第二刀柄18和第三刀柄19上的刀具转动而完成相应的加工工作。在上述过程中，由于设置有三个刀柄，所以，能够实现三种功能，又由于伺服电机11的转轴直接驱动所述齿轮轴12，是直接传动，并由齿轮轴12带动第一转轴13和第二转轴14转动,进而,使得各刀柄上的刀具转动,是ー级传动,这样,传动链短,效率高。
权利要求1.刀塔，其特征在于包括刀头单元和立柱单元，其中 所述刀头单元包括伺服电机、齿轮轴、第一转轴和第二转轴，所述伺服电机和齿轮轴连接，所述第一转轴和第二转轴和所述齿轮轴啮合，所述齿轮轴、第一转轴和第二转轴各自设置有刀柄； 所述立柱单元与所述刀头单元连接，驱动所述刀头单元在车床坐标系的Y向升降运动。
2.根据权利要求I所述的刀塔，其特征在于所述立柱单元包括步进电机、主动斜齿轮、从动斜齿轮、滚珠丝杠和丝杠螺母，所述步进电机的转轴和主动斜齿轮连接，所述从动斜齿轮和主动斜齿轮啮合，所述滚珠丝杠和所述从动斜齿轮和丝杠螺母连接。
3.根据权利要求2所述的刀塔，其特征在于所述刀塔还包括导轨板，所述刀头单元固定于该导轨板上，该导轨板上设置有直线导轨，直线导轨上设置有与所述丝杠螺母啮合的齿轮齿。
4.数控车床，其特征在于包括权利要求I至3中任何一项所述的刀塔。
专利摘要一种刀塔及数控车床，其中，刀塔包括刀头单元和立柱单元，其中所述刀头单元包括伺服电机、齿轮轴、第一转轴和第二转轴，所述伺服电机和齿轮轴连接，所述第一转轴和第二转轴和所述齿轮轴啮合，所述齿轮轴、第一转轴和第二转轴各自设置有刀柄；所述立柱单元与所述刀头单元连接，驱动所述刀头单元在车床坐标系的Y向升降运动。本实用新型功能多，能够避免工件在不同车床定位而影响加工精度的问题。
文档编号B23B29/24GK202398842SQ20112055139
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者沈剑英, 王斌, 王民锋, 赵云 申请人:嘉兴学院