数控转塔刀架的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种数控转塔刀架，包括刀盘、动力传动装置、精确分度机构、液压控制系统、粗分度机构和动力刀具离合结构；传动装置、精确分度机构、液压控制系统和动力刀具离合结构并排安装在刀盘背面上，粗分度机构安装在刀盘固定端。该数控转塔刀架采用伺服电机做粗定位，利用鼠牙形端齿盘锁紧做精定位，液压缸控制开合，通过花键轴传递动力，并且依靠直线轴承证直线运动的精度，定位精度大大提高。液压缸控制鼠牙盘和动力刀具离合装置的动作，减小了冲击和噪声。全程采用液压，PLC结合传感器进行整个刀塔转位及加工过程的控制，完全实现了自动化，工作更加稳定。
【专利说明】数控转塔刀架
【技术领域】
[0001]本实用新型属于数控机床【技术领域】，特别是一种数控转塔刀架。
【背景技术】
[0002]目前，在世界机床制造和机械加工领域，复合加工技术是处于领先地位的技术。所谓复合加工技术，即是在一台设备上完成车、铣、钻、攻丝、铰孔、扩孔等多种加工要求，其主要优点是能够减少加工时间，减少辅助时间，以提高生产率，车铣复合加工就是这一技术的典型代表。实现车铣复合加工，有许多可行方案，而卧式车床床身搭载转塔动力刀架就是其多种方案中应用最广泛的一个。其中，数控转塔刀架是实现复合加工的核心功能部件，不仅可以像普通刀架装配多把普通车刀，并且能够同时提供动力驱动动力刀具，完成铣、钻、攻丝、铰孔等加工。
[0003]在保证加工质量的基础上，提高生产率和自动化程度是当今世界制造业发展的大趋势，但是目前的数控转塔刀架还存在定位精度低、故障率高的问题。因此，设计一种重复定位精度高，故障率低的数控转塔刀架具有重要意义。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的问题是提供一种数控转塔刀架，该转塔刀架定位精度高、故障率低。
[0005]本实用新型公开的一种数控转塔刀架，包括刀盘、动力传动装置、精确分度机构、液压控制系统、粗分度机构和动力刀具离合机构；传动装置、精确分度机构、液压控制系统和动力刀具离合机构并排安装在刀盘背面上，粗分度机构安装在刀盘固定端。
[0006]作为上述技术方案的进一步改进，所述动力传动装置包括一组齿轮组。
[0007]作为上述技术方案的更进一步改进，所述精确分度机构包括鼠牙形精密端齿盘。
[0008]作为上述技术方案的再进一步改进，所述液压控制系统包括液压缸、油泵和二位四通阀。
[0009]作为上述技术方案的再进一步改进，粗分度机构包括伺服电机、行星减速机和传动轴组。
[0010]作为上述技术方案的再进一步改进，所述动力刀具离合机构包括一个齿轮组和矩形花键轴组成的离合装置。
[0011]本实用新型公开的数控转塔刀架具有以下优点:
[0012]1、采用伺服电机做粗定位，利用鼠牙形端齿盘锁紧做精定位，定位精度大大提高。
[0013]2、采用液压缸控制开合，通过花键轴传递动力，并且依靠直线轴承证直线运动的精度，达到了良好的效果。
[0014]3、采用了液压缸来控制鼠牙盘和动力刀具离合装置的动作，减小了冲击和噪声。
[0015]4、全程采用液压，PLC结合传感器进行整个刀塔转位及加工过程的控制，完全实现了自动化，工作更加稳定。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的数控转塔刀架正视图；
[0017]图2为本实用新型的数控转塔刀架俯视图；
[0018]图3为液压系统不意图；
[0019]图4为动力刀具离合机构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图，对本实用新型提出的一种数控转塔刀架进行详细说明。
[0021]如图1和图2所示，本实用新型公开的数控转塔刀架一种数控转塔刀架，包括刀盘1、动力传动装置2、精确分度机构3、液压控制系统4、粗分度机构5和动力刀具离合结构6 ；传动装置2、精确分度机构3、液压控制系统4和动力刀具离合结构6并排安装在刀盘I背面上，粗分度机构5安装在刀盘I固定端。
[0022]所述动力传动装置2包括一组齿轮组。由伺服电机直接驱动,提供动力给动力刀具。
[0023]所述精确分度机构3包括鼠牙形精密端齿盘。根据端齿盘的齿数z，可以确定的最小分度是360/z。高精度加工的端齿盘，可以达到分度精度±2.5 "，重复定位精度±1 "完全符合设计要求。
[0024]如图4所示，所述液压控制系统4包括液压缸、油泵和二位四通阀。分别控制鼠牙端齿盘和动力刀具离合结构6。液压控制系统4与动力刀具离合结构6的端部分别装有位置传感器，程序根据传感器的信号来判断两个液压缸是否运动到位。二位四通阀是通过电磁铁完成换位动作，根据二位四通阀的换位来控制液压缸是伸出还是收缩，程序根据液压控制系统4和动力刀具离合结构6的传感器信号进行布尔运算，根据布尔运算的结果控制伺服电机，当液压控制系统4和动力刀具离合结构6分别完全脱离时，伺服电机才能旋转换位。当液压控制系统4和动力刀具离合结构6分别完全结合时，伺服电机才能提供动力。液压控制系统4本身就是一个液压缸，内部有活塞，活塞与三片式鼠牙盘的中的一片连接，鼠牙盘的开合是通过控制活塞的移动才实现的。动力刀具离合结构6的控制是通过在外部连接液压缸，对液压缸的控制来实现机构的离合功能。
[0025]所述动力刀具离合机构6是实现转位和提供动力的核心机构，当转塔动力刀架需要转位时，刀盘I处的刀具和提供动力的动力刀具离合机构6必须分离，相反，当动力刀具转动到相应的位置进而要加工工件的时候，刀盘I处的刀具和提供动力的动力刀具离合机构6必须紧密结合。最为复杂的情况是，在紧密结合的同时，动力刀具离合机构6也是随着刀具进行高速转动。如图4所示为动力刀具离合机构6的分离状态，当转塔动力刀架接到转位指令时，液压缸13向后收缩，牵动花键轴8 —起向后运动，此时动力刀具与动力刀具离合机构6是分离的，转位完成后，转塔动力刀架接到闭合指令，液压缸13伸出，推动花键轴8向前移动使动力刀具接口 7，跟动力刀具刀柄结合，伺服电机开始转动，通过齿轮组带动大齿盘10转动，大齿盘10传动动力到小齿轮9，小齿轮9带动花键轴8通过动力刀具接口 7将动力传递到动力刀具，支持套筒11和滑动套筒12的组合是为了保证花键轴8的直线运动，确保伸缩过程的同轴度。
【权利要求】
1.一种数控转塔刀架，包括刀盘(1)，其特征在于:还包括动力传动装置(2)、精确分度机构(3 )、液压控制系统(4 )、粗分度机构(5 )和动力刀具离合机构(6 );传动装置(2 )、精确分度机构(3)、液压控制系统(4)和动力刀具离合机构(6)并排安装在刀盘(I)背面上，粗分度机构(5)安装在刀盘(I)固定端。
2.根据权利要求1所述的数控转塔刀架，其特征在于:所述动力传动装置(2)包括一组齿轮组。
3.根据权利要求2所述的数控转塔刀架，其特征在于:所述精确分度机构(3)包括鼠牙形精密端齿盘。
4.根据权利要求3所述的数控转塔刀架，其特征在于:所述液压控制系统(4)包括液压缸、油泵和二位四通阀。
5.根据权利要求4所述的数控转塔刀架，其特征在于:粗分度机构(5)包括伺服电机、行星减速机和传动轴组。
6.根据权利要求5所述的数控转塔刀架，其特征在于:所述动力刀具离合机构(6)包括一个齿轮组和矩形花键轴组成的离合装置。
【文档编号】B23B29/32GK204052981SQ201420350116
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年6月29日 优先权日:2014年6月29日
【发明者】陈家林 申请人:南京金宇刀具制造有限公司