本發(fā)明屬于數(shù)控機(jī)床加工，涉及一種直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、在機(jī)械加工領(lǐng)域，刀具的鎖緊機(jī)構(gòu)至關(guān)重要，它是確保加工過(guò)程中精度與效率得以雙重保障的關(guān)鍵部件之一。傳統(tǒng)技術(shù)框架下，刀具刀柄的鎖緊機(jī)制普遍依賴于定位油缸與一組精心設(shè)計(jì)的拉緊碟簧共同作用，這一精妙的設(shè)計(jì)使得刀具刀柄的錐面能夠與主軸單元的內(nèi)錐面實(shí)現(xiàn)無(wú)縫對(duì)接，從而達(dá)到穩(wěn)固鎖緊的效果，為后續(xù)的精密加工奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2、然而，這一傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在動(dòng)力傳遞方面存在的顯著短板。具體而言，該結(jié)構(gòu)在將旋轉(zhuǎn)動(dòng)力從主電機(jī)傳遞至刀柄主軸的過(guò)程中，通常需借助一組帶輪作為中介，而定位油缸則被安置在刀柄主軸的末端，與主電機(jī)形成了空間上的錯(cuò)位安裝。這種設(shè)計(jì)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于涉及到多級(jí)傳動(dòng)，不可避免地會(huì)引發(fā)誤差的累積效應(yīng)，進(jìn)而對(duì)運(yùn)動(dòng)分度精度造成負(fù)面影響，最終影響到加工件的精度及整體質(zhì)量，這對(duì)于追求極致精度的現(xiàn)代機(jī)械加工而言，無(wú)疑是一大挑戰(zhàn)。

3、不僅如此，傳統(tǒng)鎖緊結(jié)構(gòu)的布局顯得相對(duì)零散，各個(gè)組件之間的連接錯(cuò)綜復(fù)雜，這不僅大幅提升了安裝調(diào)試的難度系數(shù)，還嚴(yán)重制約了整體結(jié)構(gòu)的緊湊性與穩(wěn)定性。

4、隨著機(jī)械加工向高精度、高效率方向發(fā)展，對(duì)刀具鎖緊機(jī)構(gòu)的要求也日益提高，傳統(tǒng)的鎖緊結(jié)構(gòu)已難以滿足現(xiàn)代加工技術(shù)的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，將各傳動(dòng)部件布置在同一軸線上，以減小驅(qū)動(dòng)力在傳導(dǎo)過(guò)程中的級(jí)數(shù)誤差，提高加工精度。

2、為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案一種直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括用于驅(qū)動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部包括：

3、第一主軸，為空心軸，其與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸相連，刀柄插入第一主軸中并與第一主軸同步旋轉(zhuǎn)；

4、第二主軸，為空心軸，其裝配于滑動(dòng)刀座中并與第一主軸同軸布置，滑動(dòng)刀座被配置為沿第一主軸的軸向滑動(dòng)；

5、刀桿安裝于刀柄上，其沿第一主軸的軸向延伸；刀頭安裝在刀桿末端，其沿第一主軸的軸向插入第二主軸中并從滑動(dòng)刀座中穿出。

6、可選的，連接桿滑動(dòng)設(shè)置于第一主軸的軸孔內(nèi)，刀柄插入第一主軸的軸孔中并與連接桿相連。

7、可選的，擋塊套設(shè)在連接桿上，多個(gè)碟簧套設(shè)在連接桿中部，碟簧一端抵靠在第一主軸的軸肩上，另一端抵靠在擋塊上；當(dāng)連接桿在外力帶動(dòng)下向右移動(dòng)時(shí)，碟簧被壓縮，連接桿推動(dòng)刀柄從第一主軸的軸孔中脫出；當(dāng)外力消失時(shí)，連接桿在碟簧提供的復(fù)位力的作用下向左移動(dòng)，從而拉動(dòng)刀柄卡入第一主軸的軸孔中。

8、可選的，第一主軸的軸孔孔口為錐形，刀柄為椎體，二者形成錐面配合。

9、可選的，連接桿的靠近刀柄的一端端設(shè)置有拉爪，刀柄上設(shè)置有與拉爪相配合的拉釘；當(dāng)連接桿向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉爪隨著第一主軸的軸孔孔徑逐漸增大而張開(kāi)，從而松開(kāi)拉爪中的拉釘，使得刀柄從第一主軸中脫出；當(dāng)連接桿向左移動(dòng)時(shí)，拉爪逐漸收緊從而夾住拉釘，使得刀柄被拉入第一主軸中。

10、可選的，多個(gè)限位塊組固設(shè)于第一主軸的軸孔內(nèi)壁上并與連接桿的表面滑動(dòng)接觸，限位塊組位于擋塊的左側(cè)，以限制連接桿向左的位移距離。

11、可選的，第一主軸以繞其軸線自轉(zhuǎn)的方式旋轉(zhuǎn)設(shè)置于刀架殼體中，其通過(guò)第一聯(lián)軸器與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相連；刀架殼體與聯(lián)軸器的輸出端之間設(shè)置有具有空腔的連接盤(pán)。

12、可選的，壓塊滑動(dòng)設(shè)置于第一主軸的表面，其穿入第一主軸并固連于連接桿，以帶動(dòng)連接桿在第一主軸內(nèi)移動(dòng)；連接盤(pán)內(nèi)固設(shè)有推力油缸，推力油缸的活塞桿直接或間接地連接于壓塊，以推動(dòng)壓塊在第一主軸表面滑動(dòng)，從而帶動(dòng)在第一主軸內(nèi)移動(dòng)。

13、可選的，刀架殼體和滑動(dòng)刀座均固設(shè)在刀架底座上。

14、可選的，本發(fā)明的直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括用于驅(qū)動(dòng)刀具軸向移動(dòng)的軸向驅(qū)動(dòng)部，軸向驅(qū)動(dòng)部包括：

15、進(jìn)給電機(jī)，其輸出軸與第一主軸的軸向平行；

16、滾珠絲杠，其通過(guò)第二聯(lián)軸器與進(jìn)給電機(jī)的輸出軸相連；

17、絲杠螺母，滑動(dòng)套設(shè)在滾珠絲杠上，其上固設(shè)有滑塊；滑塊與刀架底座固連，以帶動(dòng)刀架底座及其上的第一主軸、第二主軸、滑動(dòng)刀座和刀具整體發(fā)生軸向位移。

18、本發(fā)明的有益效果在于：

19、本發(fā)明提出了一種直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，解決了傳統(tǒng)刀具鎖緊機(jī)構(gòu)在動(dòng)力傳遞、加工精度以及結(jié)構(gòu)緊湊性方面存在的問(wèn)題，為機(jī)械加工領(lǐng)域帶來(lái)了顯著的有益效果。

20、首先，本發(fā)明通過(guò)采用直聯(lián)結(jié)構(gòu)，減少了驅(qū)動(dòng)力在傳導(dǎo)過(guò)程中的級(jí)數(shù)誤差。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部呈一字型串聯(lián)結(jié)構(gòu)，包括旋轉(zhuǎn)電機(jī)、第一主軸、第二主軸以及刀具，這種設(shè)計(jì)使得旋轉(zhuǎn)動(dòng)力能夠更直接、更準(zhǔn)確地從主電機(jī)傳遞至刀柄主軸，從而提高了加工精度。此外，推力油缸的引入，使得刀具的鎖緊和松開(kāi)過(guò)程更加平穩(wěn)、可靠，進(jìn)一步確保了加工過(guò)程中的精度與效率。

21、其次，在加工精度和效率方面，本發(fā)明的直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠顯著提高加工件的精度及整體質(zhì)量。由于減少了多級(jí)傳動(dòng)帶來(lái)的誤差累積效應(yīng)，本發(fā)明使得運(yùn)動(dòng)分度精度更加準(zhǔn)確，從而滿足了現(xiàn)代機(jī)械加工對(duì)精度的要求。同時(shí)，軸向驅(qū)動(dòng)部的設(shè)計(jì)使得刀具在磨損時(shí)能夠通過(guò)軸向竄刀來(lái)補(bǔ)償磨損長(zhǎng)度，避免了頻繁換刀，提高了刀具的使用壽命和加工效率。

22、最后，在結(jié)構(gòu)緊湊性和穩(wěn)定性方面，本發(fā)明的直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相較于傳統(tǒng)鎖緊結(jié)構(gòu)更加緊湊、穩(wěn)定。各個(gè)組件之間的連接更加簡(jiǎn)潔，降低了安裝調(diào)試的難度。同時(shí)，整體結(jié)構(gòu)的緊湊性也使得本發(fā)明在應(yīng)對(duì)高速、高負(fù)荷的加工任務(wù)時(shí)更加游刃有余，為機(jī)械加工領(lǐng)域的穩(wěn)定生產(chǎn)提供了有力保障。

23、本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：包括用于驅(qū)動(dòng)刀具旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：連接桿(6)滑動(dòng)設(shè)置于第一主軸(5)的軸孔內(nèi)，刀柄(14)插入第一主軸(5)的軸孔中并與連接桿(6)相連。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：擋塊(10)套設(shè)在連接桿(6)上，多個(gè)碟簧(9)套設(shè)在連接桿(6)中部，碟簧(9)一端抵靠在第一主軸(5)的軸肩上，另一端抵靠在擋塊(10)上；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：第一主軸(5)的軸孔孔口為錐形，刀柄(14)為椎體，二者形成錐面配合。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：連接桿(6)的靠近刀柄(14)的一端端設(shè)置有拉爪(12)，刀柄(14)上設(shè)置有與拉爪(12)相配合的拉釘(13)；

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：多個(gè)限位塊(11)組固設(shè)于第一主軸(5)的軸孔內(nèi)壁上并與連接桿(6)的表面滑動(dòng)接觸，限位塊(11)組位于擋塊(10)的左側(cè)，以限制連接桿(6)向左的位移距離。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：第一主軸(5)以繞其軸線自轉(zhuǎn)的方式旋轉(zhuǎn)設(shè)置于刀架殼體(4)中，其通過(guò)第一聯(lián)軸器(2)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)(1)相連；刀架殼體(4)與聯(lián)軸器的輸出端之間設(shè)置有具有空腔的連接盤(pán)(3)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：壓塊(7)滑動(dòng)設(shè)置于第一主軸(5)的表面，其穿入第一主軸(5)并固連于連接桿(6)，以帶動(dòng)連接桿(6)在第一主軸(5)內(nèi)移動(dòng)；連接盤(pán)(3)內(nèi)固設(shè)有推力油缸(8)，推力油缸(8)的活塞桿直接或間接地連接于壓塊(7)，以推動(dòng)壓塊(7)在第一主軸(5)表面滑動(dòng)，從而帶動(dòng)在第一主軸(5)內(nèi)移動(dòng)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：刀架殼體(4)和滑動(dòng)刀座(18)均固設(shè)在刀架底座(19)上。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于：還包括用于驅(qū)動(dòng)刀具軸向移動(dòng)的軸向驅(qū)動(dòng)部，其包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種直聯(lián)刀具驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部包括：第一主軸，其與旋轉(zhuǎn)電機(jī)的輸出軸相連，刀柄插入第一主軸中；第二主軸，其裝配于滑動(dòng)刀座中并與第一主軸同軸布置，滑動(dòng)刀座沿第一主軸的軸向滑動(dòng)；刀桿沿第一主軸的軸向延伸，刀頭插入第二主軸中并從滑動(dòng)刀座中穿出。還包括軸向驅(qū)動(dòng)部，軸向驅(qū)動(dòng)部包括：進(jìn)給電機(jī)，其輸出軸與第一主軸的軸向平行；滾珠絲杠，其通過(guò)第二聯(lián)軸器與進(jìn)給電機(jī)的輸出軸相連；絲杠螺母，滑動(dòng)套設(shè)在滾珠絲杠上，其上固設(shè)有滑塊；滑塊與刀架底座固連，以帶動(dòng)刀具整體發(fā)生軸向位移。本發(fā)明通過(guò)采用直聯(lián)結(jié)構(gòu)，減少了驅(qū)動(dòng)力在傳導(dǎo)過(guò)程中的級(jí)數(shù)誤差，提高了加工精度。

技術(shù)研發(fā)人員：張毅,潘志敏,楊燦輝,陳衛(wèi),左利靜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：重慶機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9