专利名称：一种液压刀塔的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数控车床中的回转式液压刀塔，特别是一种回转式液压刀塔的刀盘轴定位装置。
背景技术：
回转式液压刀塔是数控车床的自动换刀装置。回转式液压刀塔有壳体，壳体内有圆柱形腔体，腔体内有前段伸出壳体的刀盘轴，壳体内、刀盘轴的外圆周有圆环形液压缸，圆环形液压缸有前进出液口和后进出液口，圆环形液压缸内有定位连在刀盘轴上的圆环形活塞，刀盘轴的前段依次连有活动端齿盘和刀盘，壳体的前端有可与活动端齿盘相啮合的固定端齿盘，刀盘轴的后段连有刀盘轴的液压旋转驱动装置，液压旋转驱动装置有液压马达，液压马达的动力输出轴上有主动齿轮，刀盘轴上有与主动齿轮相啮合的被动齿轮。数控车床在使用时，在刀盘上固定有不同加工步骤所需的多个刀具，活动端齿盘与固定端齿盘处于啮合状态，刀盘固定不动，刀盘上的一个刀具准确地固定在工作位置。数控车床在使用过程中需要换刀具时，先推动液压刀塔的环形液压缸内的刀盘轴上的环形活塞沿轴向向前运动，驱动刀盘轴和刀盘沿轴向向前运动，使刀盘上的活动端齿盘脱离与固定端齿盘的啮合，然后用液压马达驱动刀盘轴旋转，先让下一加工步骤所用的新刀具初步定位在所需位置，再用环形液压缸推动刀盘轴上的环形活塞沿轴向向后运动，让刀盘上的活动端齿盘与固定端齿盘恢复啮合，压紧端齿盘，刀盘固定不动，让下一加工步骤所用的新刀具精准地固定在工作位置。在液压刀塔中，准确、快速地把下一加工步骤所用的新刀具初步定位在所需位置，再精确地定位在所需位置是减少生产准备时间，提高劳动生产率的重要环节。现有技术中，为了把下一加工步骤所用的新刀具初步定位在所需位置，有的是在装置上安装接近开关，当下一加工步骤所用的新刀具到达所需位置时，接近开关输出信号让液压马达停止转动，使下一加工步骤所用的新刀具初步定位到所需位置，由于液压控制有延迟作用，这种初步定位装置不能很准确、快速地定位。为了把下一加工步骤所用的新刀具初步定位在所需位置，也有的在与刀盘轴上的被动齿轮相连的圆盘外圆周设有数量与刀位数量相同的定位槽，在壳体内的被动齿轮旁连有与定位槽相对的液压驱动定位销，使用时，当下一加工步骤所用的新刀具到达所需位置时，用液压驱动定位销迅速伸出插入相应的定位槽内，同时发出信号让控制液压马达转动的液压控制阀截止，停止液压马达转动，使下一加工步骤所用的新刀具初步定位到所需位置。这种初步定位装置虽然在定位销插入定位槽后能实现准确、快速地定位，但由于把转动的刀盘轴骤然刚性地停下来，动量突然转化会产生振动；定位销迅速插定位槽并发出信号后，经控制器发出指令，控制液压马达停止转动会有一定的滞后，使定位销和定位槽之间产生较大的力，另外，液压控制阀阀体内的阀口是圆环形，阀芯杆上分别与圆环形阀口相配合的阀芯是圆柱形，阀芯杆移动阀芯到圆环形阀口截止液压介质时是瞬间截止，高压流动的液压介质瞬间截止会在管路中产生对液压管道有害的水锤现象。
已有技术中，液压刀塔的液压控制油路中，对刀盘轴前、后运动的液压控制油路，对液压马达正、反向转动的液压控制油路和对液压驱动定位销伸、缩运动的液压控制油路是用三个控制阀的分立的液压控制油路，按步骤实施上述运动时，要通过控制器和多个控制元件传递控制信号实现按步骤实施上述运动。由于液压传递控制信号有延迟作用，也使下一加工步骤所用的新刀具定位在所需位置的速度不是很高，造成生产准备时间长，劳动生产率不是很高。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足，提出一种能快速、准确地把下一加工步骤所用的新刀具定位在所需位置的液压刀塔。本发明是用如下方法实现的。液压刀塔有壳体，壳体内有圆柱形腔体，腔体内有前段伸出壳体的刀盘轴，壳体 内、刀盘轴的外圆周有圆环形液压缸，圆环形液压缸有前进出液口和后进出液口，圆环形液压缸内有定位连在刀盘轴上的圆环形活塞，刀盘轴的前段依次连有活动端齿盘和刀盘，壳体的前端有可与活动端齿盘相啮合的固定端齿盘，刀盘轴的后段连有刀盘轴的液压旋转驱动装置，液压旋转驱动装置有液压马达，液压马达的动力输出轴上有主动齿轮，刀盘轴上有与主动齿轮相啮合的被动齿轮，被动齿轮连有与被动齿轮同轴的圆环形定位盘，被动齿轮上均布有轴线与被动齿轮的轴线平行的连杆，定位盘上均布有与被动齿轮上的连杆相配合的轴线与定位盘的轴线平行的通孔，连杆插在通孔里，连杆与通孔之间有橡胶弹簧，定位盘的外圆周均布有定位槽，壳体的侧面连有在本发明中提出的阀芯杆可伸出阀体的两位五通阀，阀芯杆是在上述定位盘的径向，上述两位五通阀里端伸出的阀芯杆与上述定位盘上的一个定位槽相对，上述两位五通阀的阀体内有圆孔形阀腔，阀腔内有可伸出阀体的阀芯杆，两位五通电磁阀有进油口、正向出油口、反向出油口、正向回油口、反向回油口、第二反向回油口和排油口，液压控制阀阀体内有圆环形阀口，阀芯杆上有分别与圆环形阀口相配合的圆台形阀芯，圆台的法线与轴线之间的角度是5 7度。上述液压刀塔需配合相应的液压控制油路工作，液压控制油路中的液压元件有相连的油泵、换向阀、液压缸和液压马达，换向阀有本发明中提出的阀芯杆可伸出阀体的两位五通阀，控制液压马达正反转换向的三位四通阀，两位五通阀连有驱动其阀芯杆伸缩的液压缸，液压缸连有能使其活塞杆伸缩换向的的两位四通阀，上述两位五通阀连有驱动圆环形液压缸的活塞杆正反向换向运动的油路和驱动液压马达转动的油路，上述两位五通阀可以控制驱动液压马达转动油路的通断，驱动液压马达转动的油路连通时，通过三位四通阀驱动液压马达正反转换向转动。当前一个刀具工作结束需要换新刀具时，在把下一加工步骤所用的新刀具初步定位在所需位置的过程中先要完成如下动作驱动圆环形液压缸的活塞杆正向运动，让活动端齿盘脱离与固定端齿盘的啮合，用液压马达驱动刀盘轴转动。当刀盘轴定位盘转到需要的位置时，液压缸驱动两位五通阀的阀芯杆运动换向并且让阀芯杆伸出，阀芯杆的前端象定位销一样插入定位盘的一个定位槽内，让刀盘轴停止转动，同时断开液压马达的油路，液压马达停止转动，把新刀具初步定位在所需位置，同时液压驱动圆环形液压缸的活塞杆反向运动，让活动端齿盘与固定端齿盘啮合，则新刀具精确地定位在所需位置。上述新刀具初步定位的过程中，两位五通阀的阀芯杆运动换向的同时，阀芯杆的前端象定位销一样插入定位盘的一个定位槽内时，刀盘轴骤然停止转动，因为被动齿轮与定位盘之间有橡胶弹簧，橡胶弹簧吸收被动齿轮转动的动量可以减轻振动；在阀芯杆移动截止驱动液压马达的液压介质时，由于阀芯杆上与阀口相配合的阀芯是圆台形，对油路截止过程具有一定的缓闭作用，减轻了液压介质关闭时管路中产生的水锤现象；本发明有在本发明中提出的阀芯杆可伸出阀体的两位五通阀，配合相应的液压控制油路，可以同步、顺序地实现用插销制动刀盘轴、停止液压马达转动、恢复活动端齿盘与固定端齿盘的啮合等动作，能快速、准确地把下一加工步骤所用的新刀具定位在所需的位置液。下面结合附图，对本发明作进一步地说明。
图I是根据本发明的发明方案提出的一种液压刀塔的主剖视示意 图2是图I的侧视局首!]不意 图3是定位盘的主视不意 图4是图3的A-A首I]面不意 图5是橡胶弹簧的主视示意 图6是图5的侧视不意 图7是在阀芯对第二反向回油口截止前图2的I处放大示意 图8是在阀芯对第二反向回油口截止后图2的I处放大示意 图9是本液压刀塔所需液压控制油路的示意 图10是图9中两位五通阀的放大示意图。
具体实施例方式图f图10中，液压刀塔有壳体I，壳体内有圆柱形腔体2，腔体内有前段伸出壳体的刀盘轴3,壳体内、刀盘轴的外圆周有圆环形液压缸4,圆环形液压缸有前进出液口 5和后进出液口 6，圆环形液压缸内有定位连在刀盘轴上的圆环形活塞7，刀盘轴的前段依次连有活动端齿盘8和刀盘9，壳体的前端有可与活动端齿盘相啮合的固定端齿盘10，刀盘轴的后段连有刀盘轴的液压旋转驱动装置，液压旋转驱动装置有液压马达11，液压马达的动力输出轴上有主动齿轮12，刀盘轴上有与主动齿轮相啮合的被动齿轮13，被动齿轮连有与被动齿轮同轴的圆环形定位盘14，被动齿轮上均布有轴线与被动齿轮的轴线平行的连杆15，定位盘上均布有与被动齿轮上的连杆相配合的轴线与定位盘的轴线平行的通孔16，连杆插在通孔里，连杆与通孔之间有橡胶弹簧17，定位盘的外圆周均布有定位槽18，壳体的侧面连有在本发明中提出的阀芯杆19可伸出阀体的两位五通阀20，阀芯杆的轴线是在上述定位盘的径向，上述两位五通阀里端伸出的阀芯杆与上述定位盘上的一个定位槽相对，上述两位五通阀的阀体内有圆孔形阀腔21，阀腔内有可伸出阀体的阀芯杆19，两位五通电磁阀有进油口 P、正向出油口 A、反向出油口 B、正向回油口 a、反向回油口 b、第二反向回油口 t和排油口 T，液压控制阀阀体内有圆环形阀口 22，阀芯杆上有分别与圆环形阀口相配合的阀芯23，与第二反向回油口相通的圆环形阀口相配合的阀芯是圆台形，圆台的法线与轴线之间的角度a是5 7度。上述液压刀塔需配合相应的液压油路和控制器工作，控制器按输入的工作程序控制液压油路工作。图9、图10中，液压刀塔所连相应的液压油路中有相连的油泵24、换向阀和液压缸，换向阀有本发明中提出的阀芯杆可伸出阀体的两位五通阀，上述两位五通阀的阀芯杆连有液压缸25，液压缸连有驱动 其活塞杆伸缩换向运动的两位四通阀26，液压马达连有控制其正反转换向转动的三位四通阀27。上述两位五通阀是与两位四通阀相近似的换向阀，上述两位五通阀与两位四通阀不同的是两位四通阀只有一个反向回油口，而上述两位五通阀有两个反向回油口。上述两位五通阀除了连有控制圆环形液压缸作正动作和反动作换向的油路28，还连有驱动液压马达转动的油路29，该油路与三位四通阀组成驱动液压马达正反向运动的油路。上述液压刀塔的液压油路中，油泵的出口 G与两位五通阀的进油口 P相连，两位五通阀的正向出油口 A与圆环形液压缸的前进出液口 5相连，两位五通阀的正向回油口 a与圆环形液压缸的后进出液口 6相连，两位五通阀的反向出油口与圆环形液压缸的后进出液口相连，两位五通阀的反向回油口 b与圆环形液压缸的前进出液口相连；
上述油泵与两位四通阀组成驱动液压缸25的活塞杆伸缩换向的油路30。使用时，在换刀具前，驱动圆环形液压缸的活塞杆正向运动，让活动端齿盘脱离与固定端齿盘的啮合，并用液压马达驱动刀盘轴转动。当刀盘轴定位盘转到需要的位置时，液压缸驱动上述两位五通阀的阀芯杆伸出，阀芯杆的前端象定位销一样插入定位盘的一个定位槽内，让刀盘轴停止转动，同时断开液压马达的油路，液压马达停止转动，把新刀具初步定位在所需位置，同时液压驱动圆环形液压缸的活塞杆反向运动，让活动端齿盘与固定端齿盘啮合，则新刀具精确地定位在所需位置。
权利要求
1.一种液压刀塔，有壳体，壳体内有圆柱形腔体，腔体内有前段伸出壳体的刀盘轴，壳体内、刀盘轴的外圆周有圆环形液压缸，圆环形液压缸有前进出液口和后进出液口，圆环形液压缸内有定位连在刀盘轴上的圆环形活塞，刀盘轴的前段依次连有活动端齿盘和刀盘，壳体的前端有可与活动端齿盘相啮合的固定端齿盘，刀盘轴的后段连有刀盘轴的液压旋转驱动装置，液压旋转驱动装置有液压马达，液压马达的动力输出轴上有主动齿轮，刀盘轴上有与主动齿轮相啮合的被动齿轮，被动齿轮连有与被动齿轮同轴的圆环形定位盘，其特征在于被动齿轮上均布有轴线与被动齿轮的轴线平行的连杆，定位盘上均布有与被动齿轮上的连杆相配合的轴线与定位盘的轴线平行的通孔，连杆插在通孔里，连杆与通孔之间有橡胶弹簧，定位盘的外圆周均布有定位槽，壳体的侧面连有在本实用新型中提出的阀芯杆可伸出阀体的两位五通阀，阀芯杆是在上述定位盘的径向，上述两位五通阀里端伸出的阀芯杆与上述定位盘上的一个定位槽相对，上述两位五通阀的阀体内有圆孔形阀腔，阀腔内有可伸出阀体的阀芯杆，两位五通电磁阀有进油口、正向出油口、反向出油口、正向回油口、反向回油口、第二反向回油口和排油口，液压控制阀阀体内有圆环形阀口，阀芯杆上有分别与圆环形阀口相配合的圆台形阀芯，圆台的法线与轴线之间的角度是5 7度。
全文摘要
一种液压刀塔，壳体内有刀盘轴，刀盘轴的外圆周有圆环形液压缸，刀盘轴的前段连有活动端齿盘和刀盘，壳体前端有固定端齿盘，刀盘轴的后段通过被动齿轮和主动齿轮连有液压马达，被动齿轮连有圆环形定位盘，被动齿轮上均布有连杆，定位盘上均布有通孔，连杆插在通孔里，连杆与通孔之间有橡胶弹簧，定位盘的外圆周均布有定位槽，壳体的侧面连有阀芯杆可伸出阀体的两位五通阀，阀芯杆是在定位盘的径向，两位五通阀里端伸出的阀芯杆与定位盘上的一个定位槽相对，两位五通阀的阀芯杆上有分别与圆环形阀口相配合的圆台形阀芯，圆台的法线与轴线之间的角度是5~7度。本发明可以准确、快速地把下一加工步骤所用的新刀具定位在所需的位置。
文档编号B23Q3/155GK102744638SQ20121027004
公开日2012年10月24日 申请日期2012年8月1日 优先权日2012年8月1日
发明者冯小勇, 尹君, 张野, 张雷, 徐宁, 李猛, 李鹏, 王宇, 王志伟, 王旭, 王磊, 苗勇, 许力娜, 邓东明, 陈闯, 齐会超 申请人:辽宁西格马数控机床有限公司