帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架制造技術

帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架，其特征在于齒輪副與滾子架１０連接，滾子９與鎖緊齒盤８上的凸輪曲面配合，鎖緊齒盤８與動齒盤６和定齒盤４嚙合，初定位銷２下部與初定位盤３的定位槽配合，上部與鎖緊齒盤８相配合，碟簧１２與大齒輪１１及滾子架１０配合。通過凸輪機構及碟形彈簧，來實現刀架的傳動及鎖緊；通過對刀架結構的有限元分析，改善了刀架體的增強筋板，合理選定滾子數量和規格，優化分布位置，將切削力矩合理分散，優化凸輪曲面，避免了應力集中現象；通過自動單向多工位選刀，可完成車、鉆、鏜、等復雜切削加工，確保零件加工精度。特點是體積小、結構緊湊、剛性好，定位精度高，抗振性強，轉位快速、運轉平穩，可靠性高。（*該技術在2017年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及數控車床使用的臥式數控刀架，特別是能夠自動單向選刀， 通過端面刀槽安裝六至八把車刀，配置二個鏜刀座、二個端面刀座(視實際需 要可增減)可裝夾二把孔加工工具、二把車刀，可進行外圓、內孔、端面車削， 內孔鉆、鏜的帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架。
技術介紹
現行數控車床使用的經濟型臥式數控刀架，基本上是通過安裝在數控刀架 本體上的電氣裝置來反饋位置信號的數控系統，給執行機構發出解鎖、轉位、 定位、鎖緊的動作指令來完成機械部分的動作。刀架得到選刀指令后，經蝸桿、 斜齒輪和絲桿轉動，使螺母和動齒盤向后移動，與齒盤脫離嚙合的同時，結合 子的端面凸輪的平面經固定在動齒盤上的傳動銷帶動主軸和刀盤轉動，當轉到 預選刀位時，接近開關、磁塊發出信號，電機反轉帶動結合子反轉，結合子上 端面凸輪經初定位銷在彈簧的作用下進入定位槽中，刀盤不能轉動，絲桿繼續 反轉使動齒盤向前移動，實現定位和刀盤鎖緊，此時桿在彈簧的作用下進入動 齒盤的環行槽中，盤壓磁性開關發出停電信號，延時，電機斷電，至此刀架完 成一次換刀動作。數控刀架工作在數控車床最惡劣的環境中，切削的震動、斷 屑切削產生的強力沖擊，刀架頻繁的轉位、換刀、切削過程的熱傳導等，要求 數控刀架具有高強的綜合機械性能。現行經濟型臥式數控刀架使用過程中存在 如下缺點1.切削過程中抗沖擊性能差，剛性差，主要表現在加工零件的外觀質量差，加工技術要求高的零件達不到圖紙技術要求。2. 刀架在切削過程中容易產生松動，采用端面凸輪機構或螺紋機構實現鎖緊功能的經濟型數控刀架經常發生鎖緊功能失效的問題，造成零件加工尺寸不 一致，極易產生廢品。3. 預定位機構不可靠，經常產生夾卡初(預)定位銷現象。目前，經濟型臥式數控刀架多數為蝸輪蝸桿傳動機構，端面凸輪鎖緊或齒 輪副傳動，螺紋鎖緊，采用凸輪機構及碟形彈簧方式實現傳動鎖緊的經濟型數 控刀架尚無，該結構從根本上解決了經濟型臥式數控刀架上述缺點。
技術實現思路
本技術的目的是針對現有技術缺陷，基于能夠經濟地提供一種體積小、 精度高、轉位快、抗震、抗沖擊性能強、故障率低的帶傳動、鎖緊結構的經濟 型臥式數控刀架。帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架，包括中刀架l、接近開關16， 其特征在于齒輪副與滾子架10連接，滾子9與鎖緊齒盤8上的凸輪曲面配合， 鎖緊齒盤8與動齒盤6和定齒盤4相嚙合，初定位銷2下部與初定位盤3的定 位槽配合，上部與鎖緊齒盤8相配合，碟簧12與大齒輪11及滾子架10配合。其工作原理如下刀架電機接到控制系統的換刀指令后開始正轉，通過齒輪副傳動，帶動滾 子架轉動，滾子架上的滾子在鎖緊齒盤上的凸輪曲面上滾動，當滾子脫離鎖緊 齒盤上凸輪曲I面后，大彈簧將鎖緊齒盤推起，齒盤脫離嚙合，即電機正轉到 控制系統設定的第一時間段時齒盤脫離嚙合，等待轉位。電機繼續正轉執行控 制系統的第二時間段(由數控系統判斷要轉工位數自動計算)，通過滾子架(鎖 緊盤通過連接銷帶動動齒盤及中心軸正轉)帶動動齒盤和刀盤正轉執行刀架選 刀轉位動作，第二時間段結束時刀盤正轉到指定位置，控制系統發出電機停指令；然后發出電機反轉指令。電機開始反轉執行第三時間段。這時通過滾子架 反轉，滾子上升至鎖緊齒盤凸輪曲I面，同時向下壓縮彈簧致使鎖緊盤，使齒 盤進入嚙合；滾子架繼續反轉，滾子上升至鎖緊齒盤凸輪曲面II，壓縮碟形彈 簧，使刀架鎖緊；當第三時間段結束時，滾子上升至鎖緊齒盤凸輪曲III面，齒 盤以完全嚙合完成刀架定位動作，結束一次完整的換刀動作。帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架是在對其它產品的臥式數控刀架 結構不斷改進、完善的基礎上研究開發出的經濟型數控刀架。具有下述特點1. 刀架體積小、結構緊湊、剛性好，抗振性強。利用凸輪機構及碟形彈 簧，來實現刀架的傳動及鎖緊。同時，通過自動單向多工位選刀，可完成車、 鉆、鏜、等復雜切削加工，變多次裝卡為次裝卡，確保零、部件加工精度。2. 轉位快速、動作靈敏、定位精度高。沖擊小、運轉平穩。通過對數控 刀架結構的有限元分析，改善丫電動刀架體的增強筋板，合理選定滾子數量和 規格，優化分布位置，將切削力矩合理分散，優化的凸輪曲面，避免了應力集 中的現象。3. 可靠性高、故障率低。數控刀架的可靠性決定數控機床的可靠性，通 過對多工位電動刀架可靠性研究，設計的新式刀架預定位機構安全可靠，有效 解決了經濟型數控刀架的夾卡初(預)定位銷問題。附圖說明圖1是本技術的結構示意圖。其中刀架l、初定位銷2、初定位盤3、 定齒盤4、大彈簧5、動齒盤6、連接銷7、鎖緊齒盤8、滾子9、滾子架IO、大 齒輪ll、碟簧12、編碼器13、力矩電機14、中心軸15、接近開關16。具體實施方式實施例1: WD160DH-08臥式數控刀架，中心高80咖，最大主切削力矩 2000N.m，最大吃刀力矩1000N.m，最大攜帶轉動慣量5kgmz ;齒輪副為三 級直齒輪傳動；初定位銷2下部與初定位盤3的定位槽配合，配合槽斜面45。， 上部與鎖緊齒盤8配合；滾子架10及滾子9與鎖緊齒盤上部凸輪曲面配合，碟 簧12受滾子架10的空間尺寸變化實現鎖緊，電機14為三相交流力矩電機。權利要求1、帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架，其特征在于齒輪副與滾子架(10)連接，滾子(9)與鎖緊齒盤(8)上的凸輪曲面配合，鎖緊齒盤(8)與動齒盤(6)和定齒盤(4)相嚙合，初定位銷(2)下部與初定位盤(3)的定位槽配合，上部與鎖緊齒盤(8)相配合，碟簧(12)與大齒輪(11)及滾子架(10)配合。2、 根據權利要求l所述帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架，其特征 在于設置滾子⑨與鎖緊齒盤(S)配合的三段凸輪曲面。3、 根據權利要求l所述帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架，其特征 在于滾子(9)與鎖緊齒盤(8)配合。4.<image>image see original document page 2</image>5、 根據權利要求l所述帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架，其特征 在于滾子架q(P及滾子(9連接鎖緊齒盤(Q6、 根據權利要求1所述帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架，其特征 在于滾子架(10)反轉壓縮碟簧(12),。7、 根據權利要求l所述帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架，其特征 在于初定位銷(2)上部平面與鎖緊齒盤(8)上的孔底面保持一定間隙,。專利摘要帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架，其特征在于齒輪副與滾子架10連接，滾子9與鎖緊齒盤8上的凸輪曲面配合，鎖緊齒盤8與動齒盤6和定齒盤4嚙合，初定位銷2下部與初定位盤3的定位槽配合，上部與鎖緊齒盤8相配合，碟簧12與大齒輪11及滾子架10配合。通過凸輪機構及碟形彈簧，來實現刀架的傳動及鎖緊；通過對刀架結構的有限元分析，改善了刀架體的增強筋板，合理選定滾子數量和規格，優化分布位置，將切削力矩合理分散，優化凸輪曲面，避免了應力集中現象；通過自動單向多工位選刀，可完成車、鉆、鏜、等復雜切削加工，確保零件加工精度。特點是體積小、結構緊湊、剛性好，定位精度高，抗振性強，轉位快速、運轉平穩，可靠性高。文檔編號B23B29/24GK201064832SQ20072001141公開日2008本文檔來自技高網...

【技術保護點】
帶傳動、鎖緊結構的經濟型臥式數控刀架，其特征在于齒輪副與滾子架（１０）連接，滾子（９）與鎖緊齒盤（８）上的凸輪曲面配合，鎖緊齒盤（８）與動齒盤（６）和定齒盤（４）相嚙合，初定位銷（２）下部與初定位盤（３）的定位槽配合，上部與鎖緊齒盤（８）相配合，碟簧（１２）與大齒輪（１１）及滾子架（１０）配合。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊佳慶，隋國田，馬曉迪，魏蘭杰，李中明，張榮鑫，
申請(專利權)人：沈陽機床股份有限公司精誠數控機床附件廠，
類型：實用新型
國別省市：89[中國|沈陽]