專利名稱：數(shù)控車床自動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控車床的一種部件，即數(shù)控車床自動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架。
在數(shù)控車床上，刀架是一個(gè)結(jié)構(gòu)最復(fù)雜，動(dòng)作頻率最高的部件，也是數(shù)控車床上最容易出問題的一個(gè)環(huán)節(jié)，它在一定程度上標(biāo)志著數(shù)控車床的技術(shù)水平，并且與加工精度和生產(chǎn)效率密切相關(guān)，只有提高數(shù)控回轉(zhuǎn)刀架的重復(fù)定位精度、轉(zhuǎn)位速度及動(dòng)作的可靠性，才能適應(yīng)高質(zhì)量、高頻率生產(chǎn)的要求，我廠曾試制成功第一代自動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架，但該刀架也存在下列問題1、有時(shí)刀臺(tái)轉(zhuǎn)位反靠鎖緊時(shí)卡死，使刀架不能鎖緊，2、刀臺(tái)轉(zhuǎn)位卡死落偏后，機(jī)床繼續(xù)進(jìn)行切削動(dòng)作，使刀架與機(jī)床其它部件相撞，造成傷害，3、刀架密封不好，刀架內(nèi)部進(jìn)水和鑄鐵粉，使刀架失去了定位精度，4、霍爾開關(guān)經(jīng)常損壞，嚴(yán)重影響刀架的正常使用。
本發(fā)明的目的是提供一種鎖緊可靠、密封好、安全、使用壽命長(zhǎng)的數(shù)控車床自動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的數(shù)控車床自動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架，包括有電機(jī)，霍爾元件、蝸桿(2)、蝸輪(3)，蝸輪與絲桿套(4)連接，絲桿套(4)通過螺母(10)與動(dòng)齒盤(8)聯(lián)接，動(dòng)齒盤(8)與上、下齒盤(5)和(6)相嚙合，傳動(dòng)盤(11)與固定在動(dòng)齒盤(8)上的傳動(dòng)銷(18)外圓相接觸，動(dòng)齒盤通過連接盤(27)與四方刀臺(tái)(12)和永久磁鐵(13)相連，初定位銷(9)下與初定位盤(7)的定位槽配合，上與傳動(dòng)盤(11)的槽口相配合，初定位銷(9)的長(zhǎng)徑比為3-20∶1，三個(gè)滑柱(26)與圓盤(24)連接，圓盤(24)與微動(dòng)開關(guān)(16)壓合，動(dòng)齒盤內(nèi)的轉(zhuǎn)位銷中心透乳，刀臺(tái)與底座(1)間的密封為徑向密封。
上述的數(shù)控車床自動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架，初定位銷與傳動(dòng)盤和初定位盤的綜合空程小于齒盤嚙合時(shí)最大允許錯(cuò)位量。
刀臺(tái)轉(zhuǎn)位和反靠時(shí)卡死，主要是傳動(dòng)盤和初定位銷，初定位盤和動(dòng)齒盤的故障造成的，具體是1、初定位銷與傳動(dòng)盤和初定位盤的綜合空程過大，當(dāng)初定位銷與初定位盤的綜和空程量t大于齒盤嚙合時(shí)最大允許錯(cuò)位量t3時(shí)，使動(dòng)齒盤與定齒盤發(fā)生齒頂相撞現(xiàn)象，造成刀架齒盤副不能正確嚙合、頂死，本發(fā)明使綜合空程t遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于齒盤嚙合前最大允許錯(cuò)位量t3確保不發(fā)生頂齒卡死現(xiàn)象；2、原來(lái)初定位銷外圓導(dǎo)向長(zhǎng)度小，受傳動(dòng)盤側(cè)向力后，定位銷在動(dòng)齒盤內(nèi)的彈簧克服不了因側(cè)后力產(chǎn)生的摩擦力而卡死不能下滑，本發(fā)明通過將初定位銷和動(dòng)齒盤相互配合的導(dǎo)向長(zhǎng)度增加，加大了初定位銷的長(zhǎng)徑比，這樣即可避免定位銷在動(dòng)齒盤內(nèi)卡死。本發(fā)明鎖緊信號(hào)發(fā)訊結(jié)構(gòu)由三個(gè)滑柱帶一圓盤壓動(dòng)微動(dòng)開關(guān)來(lái)執(zhí)行，這樣刀架在動(dòng)齒盤沒有準(zhǔn)確落下定位鎖緊的情況下圓盤永遠(yuǎn)不能將微動(dòng)開關(guān)壓合，不能發(fā)出鎖緊信號(hào)，使控制系統(tǒng)報(bào)警不執(zhí)行下一動(dòng)作，避免原來(lái)鎖緊信號(hào)是由一只霍爾開關(guān)執(zhí)行，靠一個(gè)帶永久磁鐵的滑柱隨動(dòng)齒盤上下動(dòng)作感應(yīng)觸發(fā)信號(hào)，而刀臺(tái)每空轉(zhuǎn)過每一個(gè)刀位都能發(fā)出一次鎖緊信號(hào)，這樣在刀臺(tái)落偏或卡死后有時(shí)也能誤發(fā)鎖緊信號(hào)，使控制系統(tǒng)誤以為刀架已經(jīng)鎖緊完畢，而執(zhí)行下一動(dòng)作。第一代產(chǎn)品刀臺(tái)與底座1間的密封原設(shè)計(jì)為軸向密封，密封圈尺寸難以控制，裝配累積尺寸控制因難造成刀架內(nèi)部真空現(xiàn)象，容易產(chǎn)生吸力；本發(fā)明將第一代產(chǎn)品的軸向密封改為徑向密封使得在零件加工寸上保證可靠密封，將動(dòng)齒盤內(nèi)的轉(zhuǎn)位銷中心孔透孔，使動(dòng)齒盤上下貫通不能形成真空現(xiàn)象。
此外本發(fā)明轉(zhuǎn)位準(zhǔn)確可靠，精度保持性能好，重復(fù)定位精度高，刀臺(tái)無(wú)面抬起轉(zhuǎn)位，具有內(nèi)冷卻功能。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的技術(shù)解決方案。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為轉(zhuǎn)位反靠示意圖。
圖3為頂齒示意圖。
如圖1，數(shù)控車床自動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架包括有電機(jī)，霍爾元件、蝸桿2、蝸輪3，蝸輪與絲桿套4連接，絲桿套4通過螺母10與動(dòng)齒盤8聯(lián)接，動(dòng)齒盤8與上、下齒盤5和6相嚙合，傳動(dòng)盤11與固定在動(dòng)齒盤8上的傳動(dòng)銷18外圓相接觸，動(dòng)齒盤通過連接盤27與四方刀臺(tái)12和永久磁鐵13相連，初定位銷9下與初定位盤7的定位槽配合，上與傳動(dòng)盤11的槽口相配合，初定位銷9的長(zhǎng)徑比為3-20∶1，三個(gè)滑柱26與圓盤24連接，圓盤24與微動(dòng)開關(guān)16壓合，動(dòng)齒盤內(nèi)的轉(zhuǎn)位銷中心透孔，刀臺(tái)與底座1間的密封為徑向密封，17為絲堵，20為立柱、21為減振柱、22為頂絲23為防護(hù)罩。
如圖2和3，綜合空程量為t，初定位銷與傳動(dòng)盤空程為t2，初定位銷與初定位盤空程為t1，齒盤嚙合時(shí)最大允許錯(cuò)位量為t3，t＝t1+t2上述的數(shù)控車床自動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架初定位銷與傳動(dòng)盤和初定位盤的綜合空程t小于齒盤嚙合時(shí)最大允許錯(cuò)位量t3。
車床數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出刀架轉(zhuǎn)位指令后，刀架電機(jī)正向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)蝸桿2轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿帶動(dòng)蝸輪3轉(zhuǎn)動(dòng)并實(shí)施降速，降速后蝸輪帶動(dòng)絲桿套4同步旋轉(zhuǎn)，絲桿套4帶動(dòng)傳動(dòng)盤11同步旋轉(zhuǎn)，同時(shí)絲桿套4通過螺母10帶動(dòng)動(dòng)齒盤8作垂直上升的動(dòng)作，使刀架脫離鎖緊狀態(tài)，動(dòng)齒盤作上升動(dòng)作的同時(shí)帶動(dòng)滑柱26上升，帶動(dòng)圓盤24向上抬起，使微動(dòng)開關(guān)16斷開，發(fā)出刀架已經(jīng)脫離鎖緊狀態(tài)的信號(hào)。
當(dāng)動(dòng)齒盤8上升至與上齒盤6、下齒盤5完全脫離的同時(shí)，傳動(dòng)盤11轉(zhuǎn)至其傳動(dòng)缺面與固定在動(dòng)齒盤上的傳動(dòng)銷18外圓接觸后，通過傳動(dòng)銷帶動(dòng)動(dòng)齒盤與傳動(dòng)盤，絲桿套同步旋轉(zhuǎn)，同時(shí)動(dòng)齒盤停止上升動(dòng)作。動(dòng)齒盤又通過連接盤27帶動(dòng)四方刀臺(tái)12和永久磁鐵13與其同步旋轉(zhuǎn)，開始了刀臺(tái)的轉(zhuǎn)位動(dòng)作。
刀臺(tái)開始轉(zhuǎn)位時(shí)，初定位銷9隨動(dòng)齒盤8一起運(yùn)動(dòng)，從初定位盤7的定位槽的斜面上滑出，沿初定位盤的上面作滑動(dòng)動(dòng)作，同時(shí)初定位銷的上部進(jìn)入到傳動(dòng)盤11相應(yīng)的槽口中，使其不能發(fā)生自轉(zhuǎn)的動(dòng)作，這時(shí)刀架進(jìn)入到正常的轉(zhuǎn)位動(dòng)作中。
當(dāng)?shù)杜_(tái)轉(zhuǎn)至永久磁鐵13與發(fā)訊盤15上的與相應(yīng)的霍爾元件14相對(duì)時(shí)，霍爾元件向機(jī)床控制系統(tǒng)發(fā)出一個(gè)刀臺(tái)已轉(zhuǎn)到需要位置的信號(hào)。這時(shí)控制系統(tǒng)發(fā)出刀架電機(jī)正轉(zhuǎn)斷電，電機(jī)開始反轉(zhuǎn)的指令，電機(jī)反轉(zhuǎn)后帶動(dòng)蝸桿2、蝸輪3、絲桿套4，傳動(dòng)盤11同時(shí)開始反轉(zhuǎn)，開始了刀架的反靠、預(yù)定鎖緊的動(dòng)作。
傳動(dòng)盤11開始反轉(zhuǎn)后，靠其槽口的斜面，帶動(dòng)初定位銷9隨之反轉(zhuǎn)，初定位銷又帶動(dòng)動(dòng)齒盤8反轉(zhuǎn)，動(dòng)齒盤又通過連接盤27帶動(dòng)方刀臺(tái)12反轉(zhuǎn)，當(dāng)初定位銷反轉(zhuǎn)到初定位盤7的定位槽時(shí)，初定位銷靠彈簧的作用落入定位槽中，上部與傳動(dòng)盤脫離。
初定位銷落入初定位盤的定位槽中后，靠定位槽的垂直立面阻止初定位銷繼續(xù)反轉(zhuǎn)，從而通過動(dòng)齒盤8、連接盤2 7阻止刀臺(tái)繼續(xù)反轉(zhuǎn)，從而完成刀架的預(yù)定位動(dòng)作。
刀架預(yù)定位后，絲桿套4繼續(xù)反轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺母和動(dòng)齒盤8向下運(yùn)動(dòng)，逐漸與上齒盤6和下齒盤5嚙合完成精定位和刀架鎖緊動(dòng)作。
當(dāng)動(dòng)齒盤下落鎖緊的過程中，滑柱26在彈簧的作用下，帶動(dòng)圓盤24同時(shí)下落，當(dāng)?shù)都苕i緊時(shí)，圓盤24同時(shí)下落，當(dāng)?shù)都苕i緊時(shí)，圓盤24將微動(dòng)開關(guān)壓合，給控制系統(tǒng)發(fā)出刀架已完成鎖緊的信號(hào)，使控制系統(tǒng)發(fā)出電機(jī)斷電的指令，電機(jī)斷電，刀架的轉(zhuǎn)位換刀動(dòng)作全部結(jié)束。
當(dāng)用戶操作使用切削液時(shí)，在相應(yīng)的刀位通過底座1上的冷卻水孔，靠柱塞和密封墊的密封，經(jīng)刀盤的相應(yīng)水孔將切削液傳送至出口銅球19，通過銅球的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，將切削液噴于指定位置。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)控車床自動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架，包括有電機(jī)，霍爾元件、蝸桿(2)、蝸輪(3)，蝸輪與絲桿套(4)連接，絲桿套(4)通過螺母(10)與動(dòng)齒盤(8)聯(lián)接，動(dòng)齒盤(8)與上、下齒盤(5)和(6)相嚙合，傳動(dòng)盤(11)與固定在動(dòng)齒盤(8)上的傳動(dòng)銷(18)外圓相接觸，動(dòng)齒盤通過連接盤(27)與四方刀臺(tái)(12)和永久磁鐵(13)相連，初定位銷(9)下與初定位盤(7)的定位槽配合，上與傳動(dòng)盤(11)的槽口相配合，其特征在于初定位銷(9)的長(zhǎng)徑比為3-20∶1，三個(gè)滑柱(26)與圓盤(24)連接，圓盤(24)與微動(dòng)開關(guān)(16)壓合，動(dòng)齒盤內(nèi)的轉(zhuǎn)位銷中心透孔，刀臺(tái)與底座(1)間的密封為徑向密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控車床自動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架，其特征在于初定位銷與傳動(dòng)盤和初定位盤的綜合空程小于齒盤嚙合時(shí)最大允許錯(cuò)位量。
全文摘要
數(shù)控車床自動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架包括有電機(jī)、霍爾元件、蝸桿,蝸輪與絲桿套連接,絲桿套通過螺母與動(dòng)齒盤聯(lián)接,動(dòng)齒盤與上、下齒盤相嚙合,傳動(dòng)盤與固定在動(dòng)齒盤上的傳動(dòng)銷外圓相接觸,動(dòng)齒盤通過連接盤與四方刀臺(tái)和永久磁鐵相連,刀架鎖緊可靠、密封好、安全。
文檔編號(hào)B23Q3/16GK1350899SQ00123169
公開日2002年5月29日 申請(qǐng)日期2000年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月27日
發(fā)明者胡木, 劉戈飛, 王瑛, 楊佳慶, 段恩洪, 喬慶元, 鄭弼誠(chéng) 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)第一機(jī)床廠