專利名稱：一種液壓動力箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制機床進、退刀的機構(gòu)，尤其涉及一種液壓動力進、退刀動力箱。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的液壓動力控制機床進、退刀機構(gòu)是由單獨的螺桿機構(gòu)或液壓缸機構(gòu)推動滑套的進、退，進而由滑套帶動刀桿進退，但這種設(shè)計的單獨推動機構(gòu)與滑套不同軸，無論進、退都產(chǎn)生力矩；如果與滑套存在間隙，這個力矩對加工精度就會產(chǎn)生負(fù)面影響，但為了保持單獨推動機構(gòu)與滑套的相對滑動，這個間隙又一定要存在；同時這單獨推動機構(gòu)與滑套不同軸，造成磨擦力大；消耗功率、影響精度壽命。另外傳統(tǒng)機床動力機構(gòu)的進刀推動機構(gòu)的各構(gòu)件也存在間隙，一樣會對加工精度有負(fù)面影響，為了彌補上述缺陷，機床必需對如絲桿傳動間隙等附加補償設(shè)施，在數(shù)控傳統(tǒng)機床上則須附加由電子系統(tǒng)進行補償，但無論如何補償，實際間隙仍然存在，隨著使用磨損這些間隙還會不斷變大，所以無論機械補償還是數(shù)據(jù)補償都需要經(jīng)常調(diào)正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種推進機構(gòu)與滑套間隙很小并不須經(jīng)常調(diào)正的機床動力箱的箱體、滑套以及液動進刀推動機構(gòu)結(jié)合一起的設(shè)計。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的包括有裝在機床滑動導(dǎo)軌16上可以作大范圍移動和定位的液動進刀進行機械加工的動力機構(gòu)，該機構(gòu)由刀桿1、滑套柱塞3、退刀活塞18、箱體缸套5和齒輪箱9組成，滑套柱塞3滑動配合于箱體缸套5的空腔中，刀桿1前端裝有刀具2，刀桿1與滑套柱塞3配合，箱體缸套5的后端密封配裝退刀活塞18，箱體缸套5腔中部裝有一個裝配著密封圈20的中隔板，中隔板、退刀活塞18、滑套柱塞3將箱體缸套5分割為兩個密封的液壓空間7、19，刀桿1后端穿過滑套柱塞3的中部和退刀活塞18后端延伸與滑動鍵13配合，滑動鍵13配合有提供轉(zhuǎn)動動力的齒輪箱9，電動機8裝在齒輪箱9上，電機上齒輪10通過若干個介輪11將動力傳到滑鍵齒輪12，滑鍵齒輪12將動力傳于滑動鍵13再將扭矩傳于刀桿1的后端。
滑套柱塞3軸心有一通孔，刀桿1轉(zhuǎn)動配合與該通孔中。
刀桿1用前后端各裝有一軸承23、24，該軸承23、24固定在滑套柱塞3內(nèi)孔壁上，使刀桿1能在滑套柱塞3內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并與滑套柱塞3軸向定位。
刀桿1的軸心有一個前端封閉、后端貫通的水孔25，該水孔25前端對應(yīng)刀具2有分水孔26。
水孔25后端裝有密封圈15，并穿過該密封圈15裝有水咀14，使無論在刀桿1旋轉(zhuǎn)或進刀往返時，都能保持切削液經(jīng)刀桿通水孔直接冷卻刀具。
在箱體缸套5上裝有的光柵尺6，在滑套柱塞3的前端裝有信號發(fā)生器4，信號發(fā)生器4與光柵尺6把刀具2位置信號反饋到機床控制系統(tǒng)，形成對前后液壓缸流向和流量的閉環(huán)控制，精確控制進刀動作。
上述的信號發(fā)生機構(gòu)為箱體缸套5上裝有行程開關(guān)6a、在滑套柱塞3的前端裝有碰桿4a，碰桿4a、行程開關(guān)6a配合并結(jié)合機床控制系統(tǒng)形成進刀量的閉環(huán)控制。
所述的箱體缸套5的空腔前后端各裝有一個密封圈22、17。
刀桿1后端外面裝有滑動鍵13，當(dāng)液壓力作用在滑套柱塞3帶動刀桿1沿軸向運動時，齒輪12仍能通過滑動鍵13將扭轉(zhuǎn)力矩傳遞到移動的刀桿1上。
在箱體缸套5的空腔內(nèi)壁裝有滑鍵21，滑套柱塞3的外緣對應(yīng)滑鍵21的位置有滑槽27，滑鍵21滑動配合于滑槽27中，以限制滑套柱塞3的在空腔中轉(zhuǎn)動。
采用上述結(jié)構(gòu)后，滑套與柱塞設(shè)計為一體，與刀桿為整體配合移動，同時箱體缸套也區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)將箱體與缸套設(shè)計為一體，滑套柱塞與箱體缸套整體滑動配合，解決了各附件間間隙大，影響加工精度的問題，設(shè)計簡單箱體缸套與滑套柱塞之間裝有位置信號反饋機構(gòu)。4(4a)6(6a)，較好的控制了刀具的進退，便于應(yīng)用于機電一體化機床，刀具的冷卻通過水孔、分水孔、水咀直接冷卻，設(shè)計簡單，簡化機床結(jié)構(gòu)減少成本，可靠保護刀具；本發(fā)明的優(yōu)點還包括；1、環(huán)形油缸與滑套同軸，進刀附加力矩極小或沒有。
2、加工進刀時環(huán)形油缸與滑套間隙充滿著高壓油，具備良好減振效果，有利提高加工精度。
3、小外形尺寸而又有大的液力作用面積，進刀力充分、動作穩(wěn)定、控制精確。


下面結(jié)合附圖和具體的實施方式對本發(fā)明做進一步詳述。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
在圖1中，本發(fā)明包括有可以在機床上設(shè)定的一滑動導(dǎo)軌16，該導(dǎo)軌16可以作大范圍移動和定位，在其上設(shè)定箱體缸套5，箱體缸套5內(nèi)部有一臺階式空腔，形成大、小兩部分，大、小空腔兩部分間有一連接部，在空腔中滑動配合有滑套柱塞3、滑套柱塞3的前端外緣與大空腔的內(nèi)壁相應(yīng)，并與之滑動配合，在大空腔的端頭設(shè)有密封圈22，滑套柱塞3的后端外緣小于上述的小空腔，與連接部的內(nèi)壁相應(yīng)，箱體缸套5內(nèi)空腔連接部裝有一個裝配著密封圈20的中隔板，配合箱體缸套5的后端密封配裝退刀活塞18和滑套柱塞3將箱體缸套5分割為兩個密封液壓空間7、19，加工進刀時環(huán)形油缸與滑套間隙充滿著高壓油，并在每一個空腔中連接一油管，外接電磁閥控制進退刀，為了保證兩個液壓空間7、19的密封性，在大空腔的端頭設(shè)有密封圈22，在小空腔的端頭設(shè)有密封圈17，滑套柱塞3中部有一通孔，該通孔中轉(zhuǎn)動配合著刀桿1，刀桿1前端裝有刀具2，刀桿1后端延伸穿過通孔與滑動鍵13配合，滑動鍵13裝配在另一個齒輪箱9中，刀桿1延伸穿過齒輪箱9伸于外部，電動機8裝在齒輪箱9上，電機8上的齒輪10通過若干個介輪11將動力傳到滑鍵齒輪12，滑鍵齒輪12作用與滑動鍵13將動力傳于滑動鍵13上。
在上述結(jié)構(gòu)中，為了使刀桿1在通孔中便于轉(zhuǎn)動，在刀桿1用前后端各裝有一軸承23、24，該軸承23、24固定在滑套柱塞3內(nèi)孔壁上，使刀桿1能在滑套柱塞3內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并與滑套柱塞3軸向定位。
在本發(fā)明的設(shè)計中，可以在刀桿1的軸心處有一個前端封閉、后端貫通的水孔25，該水孔25前端對應(yīng)刀具2有分水孔26，水孔25的開口端連接水源，水流通過水孔25、分水孔26噴向刀具2，對刀具2進行冷卻。
水孔25后端還裝有密封圈15，并穿過該密封圈15裝有水咀14，使無論在刀桿1旋轉(zhuǎn)或進刀往返時，都能保持切削液經(jīng)刀桿通水孔直接冷卻刀具。
本發(fā)明還設(shè)計一信號發(fā)生機構(gòu)，在箱體缸套5上裝有的光柵尺6，在滑套柱塞3的前端裝有信號發(fā)生器4，信號發(fā)生器4與光柵尺6配合把刀具2位置信號反饋到機床控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)形成對前后液壓缸流向和流量的閉環(huán)控制，精確控制進刀動作。
上述的信號發(fā)生機構(gòu)也可以采用這個方案，即在箱體缸套5上裝有行程開關(guān)6a、在滑套柱塞3的前端裝有碰桿4a，碰桿4a、行程開關(guān)6a配合，刀桿與滑套柱塞3滑動到一定位置，隨之運動的行程開關(guān)6a將碰到碰桿4a，產(chǎn)生信號并傳遞給機床控制系統(tǒng)形成對前后液壓缸流向和流量的閉環(huán)控制。
在本發(fā)明的設(shè)計中，可以在刀桿1后端外面裝有滑動鍵13，當(dāng)液壓力作用在滑套柱塞3帶動刀桿1沿軸向運動時，齒輪12仍能通過滑動鍵13將扭轉(zhuǎn)力矩傳遞到移動的刀桿1上。
為了使在滑套柱塞3不在箱體缸套5的空腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并限制進、退刀的距離，可以在箱體缸套5的空腔內(nèi)壁固定裝有滑鍵21，滑套柱塞3的外緣對應(yīng)滑鍵21的位置有滑槽27，該滑槽27的寬度和深度與滑鍵21露在空腔內(nèi)壁外的部分相對應(yīng)，其長度與信號發(fā)生器4和光柵尺6的距離對應(yīng)，滑鍵21滑動配合于滑槽27中，以限制滑套柱塞3在空腔中轉(zhuǎn)動。
本發(fā)明的工作原理如下本發(fā)明在工作時，在兩個密封液壓空間7、19注滿液壓油，在兩個密封液壓空間7、19各接一油路，油路外接電磁閥控制油的進出，由此帶動滑套柱塞3在箱體缸套5的空腔內(nèi)滑動，從而帶動刀桿1及刀具2往復(fù)運動，電動機8通過齒輪箱9將動力傳到滑鍵齒輪12，滑鍵齒輪12通過滑動鍵13將扭矩刀具2上，使刀具2在往復(fù)運動的同時可以旋轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求
1.一種液壓動力箱，包括有裝在機床滑動導(dǎo)軌(16)上可以作大范圍移動和定位的液動進刀動力機構(gòu)，該機構(gòu)由刀桿(1)、滑套柱塞(3)、退刀活塞(18)、箱體缸套(5)和齒輪箱(9)組成，滑套柱塞(3)滑動配合于箱體缸套(5)的空腔中，刀桿(1)前端裝有刀具(2)，刀桿(1)與滑套柱塞(3)配合，其特征在于箱體缸套(5)的后端密封配裝退刀活塞(18)，箱體缸套(5)空腔中部裝有一個裝配著密封圈(20)的中隔板，中隔板、退刀活塞(18)、滑套柱塞(3)將箱體缸套(5)分割為兩個密封的液壓空間(7)、(19)，刀桿(1)后端穿過滑套柱塞(3)的中部和退刀活塞(18)后端延伸與滑動鍵(13)配合，滑動鍵(13)配合有提供轉(zhuǎn)動動力的齒輪箱(9)，電動機(8)裝在齒輪箱(9)上，電機上齒輪(10)通過若干個介輪(11)將動力傳到滑鍵齒輪(12)，滑鍵齒輪(12)將動力傳于滑動鍵(13)再將扭矩傳于刀桿(1)的后端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓動力箱，其特征在于滑套柱塞(3)軸心有一通孔，刀桿(1)轉(zhuǎn)動配合與該通孔中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種液壓動力箱，其特征在于刀桿(1)用前后端各裝有一軸承(23)、(24)，該軸承(23)、(24)固定在滑套柱塞(3)內(nèi)孔壁上，使刀桿(1)能在滑套柱塞(3)內(nèi)旋轉(zhuǎn)，并與滑套柱塞(3)軸向定位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種液壓動力箱，其特征在于刀桿(1)的軸心有一個前端封閉、后端貫通的水孔(25)，該水孔(25)前端對應(yīng)刀具(2)有分水孔(26)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種液壓動力箱，其特征在于水孔(25)后端裝有密封圈(15)，并穿過該密封圈(15)裝有水咀(14)，使無論在刀桿(1)旋轉(zhuǎn)或進刀往返時，都能保持切削液經(jīng)刀桿通水孔直接冷卻刀具。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種液壓動力箱，其特征在于在箱體缸套(5)上裝有的光柵尺(6)，在滑套柱塞(3)的前端裝有信號發(fā)生器(4)，信號發(fā)生器(4)與光柵尺(6)把刀具(2)位置信號反饋到機床控制系統(tǒng)，形成對前后液壓缸流向和流量的閉環(huán)控制，精確控制進刀量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種液壓動力箱，其特征在于上述的信號發(fā)生機構(gòu)為箱體缸套(5)上裝有行程開關(guān)(6a)、在滑套柱塞(3)的前端裝有碰桿(4a)，碰桿(4a)、行程開關(guān)(6a)配合并結(jié)合機床控制系統(tǒng)形成進刀量的閉環(huán)控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種液壓動力箱，其特征在于所述的箱體缸套(5)的空腔前后端各裝有一個密封圈(22)、(17)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種液壓動力箱，其特征在于刀桿(1)后端外面裝有滑動鍵(13)，當(dāng)液壓力作用在滑套柱塞(3)帶動刀桿(1)沿軸向運動時，齒輪(12)仍能通過滑動鍵(13)將扭轉(zhuǎn)力矩傳遞到移動的刀桿(1)上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9的一種液壓動力箱，其特征在于在箱體缸套(5)的空腔內(nèi)壁裝有滑鍵(21)，滑套柱塞(3)的外緣對應(yīng)滑鍵(21)的位置有滑槽(27)，滑鍵(21)滑動配合于滑槽(27)中，以限制滑套柱塞(3)在空腔中轉(zhuǎn)動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液壓動力箱，解決了各附件間隙大造成的加工精度問題，包括有液動進刀動力機構(gòu)，該機構(gòu)由刀桿、滑套柱塞、退刀活塞、箱體缸套和齒輪箱組成，滑套柱塞滑動配合于箱體缸套的空腔中，刀桿前端裝有刀具，刀桿與滑套柱塞配合，箱體缸套的后端密封配裝退刀活塞，箱體缸套空腔中部裝有一個裝配著密封圈的中隔板，中隔板、退刀活塞、滑套柱塞將箱體缸套分割為兩個密封的液壓空間，刀桿后端穿過滑套柱塞的中部和退刀活塞后端延伸與滑動鍵配合，滑動鍵配合有提供轉(zhuǎn)動動力的齒輪箱，電動機裝在齒輪箱上，電機上齒輪通過若干個介輪將動力傳到滑鍵齒輪，滑鍵齒輪將動力傳于滑動鍵再將扭矩傳于刀桿的后端，具有結(jié)構(gòu)緊湊、加工精度高等優(yōu)點。
文檔編號B23Q5/22GK1579701SQ20041002732
公開日2005年2月16日 申請日期2004年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月19日
發(fā)明者劉昌喆 申請人:劉昌喆