[实用新型]单伺服动力刀架

说明书

技术领域

本实用新型属于数控机床用刀架技术领域，特别涉及一种单伺服动力刀架。

背景技术

随着工业的发展，对机床的加工时间和加工精度等性能提出了更高的要求，车铣复合加工中心则成为航空、航天、军工等工业领域中的重要加工设备，而伺服刀架是车铣复合加工中心的重要功能部件。传统的数控刀架只能安装车刀或镗刀进行最基本的车削功能，对于能进行车削、钻孔、铣削等加工的车削中心或车铣复合加工机床来讲，除了要求刀架具有转位功能外，还需要有动力刀具的驱动功能。

双伺服动力刀架，刀架转位机构和动力刀驱动机构分别由两台伺服电机驱动。两台伺服电机的使用增加了采购成本，也使刀架的体积和重量增大。采用单伺服电机分别驱动刀架转位机构和动力刀可以解决上述问题，但刀架的传动机构和动力切换机构成为重要的技术难点。

发明内容

针对现有伺服动力刀架的缺陷与不足，本实用新型提供一种单伺服动力刀架，刀盘上的动力刀座安装孔在刀盘上轴线方向布置，单伺服电机同时驱动刀盘转位和动力刀具的切削动作，解决刀盘转位和动力刀具驱动的传动机构设计以及动力切换问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：单伺服动力刀架，包括伺服电机、刀架箱体、刀盘和动力刀座，伺服电机连接动力输入轴，动力输入轴另一端设有滑移齿轮离合装置，滑移齿轮离合装置包括滑移齿轮和两个与其配合的动力切换齿轮，动力切换齿轮Ⅰ通过二级齿轮传动的刀盘转位机构连接刀盘，动力切换齿轮Ⅱ通过三级齿轮传动的动力刀传动机构连接刀具驱动件，刀具驱动件连接动力刀座。

所述伺服电机与动力输入轴之间安装有力矩限制器。

所述滑移齿轮离合装置包括动力输入轴、输入轴刀盘侧齿轮、滑移齿轮、动力切换齿轮Ⅰ、动力切换齿轮Ⅱ、拨叉和活塞，动力输入轴上依次安装输入轴刀盘侧齿轮、滑移齿轮、动力切换齿轮Ⅰ、动力切换齿轮Ⅱ，输入轴刀盘侧齿轮、滑移齿轮、动力切换齿轮Ⅰ具有相同的齿数和模数，滑移齿轮是内啮合齿轮，输入轴刀盘侧齿轮、动力切换齿轮Ⅰ是与滑移齿轮配合的外啮合齿轮，动力切换齿轮Ⅰ通过滚针轴承套装在动力输入轴上，动力切换齿轮Ⅱ固定在动力输入轴端部，滑移齿轮上安装有拨叉，拨叉上固定有活塞，活塞尾部设有接近开关用于检测滑移齿轮是否到达正确位置。

所述刀盘转位机构主要由第二中间轴、刀盘驱动齿轮、动齿盘、定齿盘、锁紧齿盘和活塞构成，第二中间轴上的传动齿轮Ⅲ与动力切换齿轮Ⅰ相互啮合，第二中间轴另一端安装的传动齿轮Ⅳ与刀盘驱动齿轮相互啮合，动齿盘与刀盘驱动齿轮固定连接，刀盘驱动齿轮与齿轮轴为整体式结构，刀盘驱动齿轮外侧安装有接近开关；动齿盘上安装刀盘，刀架箱体上安装定齿盘，锁紧齿盘安装在定齿盘与动齿盘对面并且与活塞固定连接，定齿盘、动齿盘、锁紧齿盘形成三联齿盘机构。

所述动力刀传动机构主要由第一中间轴、大齿轮、刀具驱动齿轮和刀具驱动件构成，第一中间轴上连接有与大齿轮啮合的传动齿轮Ⅱ，大齿轮与动齿盘同轴线布置，大齿轮同时与刀具驱动齿轮啮合，刀具驱动齿轮内孔和刀具驱动件外缘设有配合的内、外花键，刀具驱动件前端设有“一”字形接口，刀座动力输入端呈“一”字形凸起，刀具驱动件的“一”字形接口与刀座动力输入端的“一”字形凸起配合，刀具驱动件后端与活塞相连，活塞尾部设有接近开关。

本实用新型的有益效果是：

⑴ 该动力刀架的刀盘转位机构与动力刀具由同一台伺服电机驱动，可降低刀架的成本、重量和体积。

⑵ 伺服电机的电机轴与动力输入轴之间布置有力矩限制器，可有效防止伺服电机或传动部件过载损坏，增加了刀架的可靠性。

⑶ 采用液压系统控制离合装置、三联齿盘机构以及动力刀具的工作状态切换，系统反应迅速、可靠性高、噪声小。

附图说明

图1是本实用新型实施例的刀架整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的滑移齿轮离合装置结构示意图；

图3是本实用新型实施例的动力刀座连接关系示意图；