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数控车床关键部件:3片齿定位免抬升换刀的刀塔结构设计
来源:888真人平台   发布时间:2018-09-20 06:56   浏览次数:

 

  众所周知,一般电脑数控车床的作业形式,主要是利用一组刀塔装置装设各式各样的刀具,让车床的主轴头夹持固定一个工件并高速旋转,使刀具对工件进行各种车削动作,

  而目前电脑数控车床作业形式已朝向多元化发展,于是研发出一种具备有车铣复合切削功能的刀塔装置,借此对工件能更进一步地达到钻铣加工的功能,而刀塔是实现这些功能的关键技术之一,市场上现有的刀塔结构不但结构复杂,而且运转不平稳,性能差,定位精度低,动作不准确。

  2.本刀架可以双向旋转,就近选刀,节省换刀时间,提高工作效率,速度快,安全平稳;

  4.具有绝佳的快速的换刀操控性能(刚性与精度),适合搭配高量产型工具机;

  5.内部采用三片离合齿结构,使刀塔在换刀时不会有抬起动作,避免铁屑及水气进入刀塔内部。

  图中标号含义:1-刀盘;2-水封盘;3-水盘;4-刀塔本体;5-双联齿盘;6-弹簧;7-近接开关;8-支座;9-齿轮轴;10-减速器;11-驱动组件;12-伺服电机;13-动齿盘;14-固定齿盘。

  如图所示,刀塔结构,包括刀塔本体4和刀盘1,刀塔本体4内设置有腔体,在腔体内设置有齿轮轴9,齿轮轴9通过支座8支撑在刀塔本体4上,所述的齿轮轴9的前端固定连接有动齿盘13,动齿盘13的前端与所述的刀盘1固定连接,动齿盘13的后端设置有固定齿盘14,且动齿盘13、固定齿盘14的外端面连接有水盘3,水盘3的前端与刀盘1之间设置有水封盘2;齿轮轴9与刀塔本体4的腔体内腔之间构成一个液压缸,液压缸内设置有双联齿盘5,双联齿盘5与支座8之间设置有弹簧6,双联齿盘5与所述的动齿盘13及固定齿盘14相啮合。

  齿轮轴9由支座滚针轴承、平面滚针轴承支撑在刀塔本体4上。[刀塔本体4后端设置有与齿轮轴9连接的减速器10。减速器10连接有驱动组件11。驱动组件11由伺服电机12带动其工作。刀塔本体4上设置有控制液压缸内液压油流动、伺服电机12工作的近接开关7。

  刀塔本体4的松开与锁紧以及刀盘1的分度转位分别是由液压系统和伺服电机12(交流)来实现。安装刀具的刀盘1与动齿盘13固定联接,动齿盘13与主轴(齿轮轴9)固定联接。当齿轮轴9带动动齿盘13旋转时带动刀盘1一起旋转,旋转指定刀位时,液压推动双联齿盘5,双联齿盘5与动齿盘13及固定齿盘14三片齿啮合充当离合作用。齿轮轴9与刀塔本体4内腔形成一液压缸。双联齿盘5相当于活塞在压力油的推动下可以左右移动。当机床接收到换刀指令后,从刀塔本体4上的双联齿盘5左腔通入液压油,双联齿盘5右移,此时,双联齿盘5与固定齿盘14及动齿盘13脱开啮合,近接开关7接收到信号,随后伺服电机12启动。经减速器10减速后带动齿轮轴9旋转,实现刀盘1旋转换刀动作,转位的速度及角位移是受伺服系统精确控制。刀盘1到位后,数控系统发出信号,伺服电机12停转,压力油从双联齿盘5右侧腔内进入,推动双联齿盘5向左移动,使双联齿盘5与固定齿盘14及动齿盘13三片齿啮合,实现刀塔的锁紧动作,刀盘1完成定位夹紧后,近接开关7向系统发出信号,这样刀盘1的换刀动作就完成。

  用伺服电机12经行星减速装置(减速器10)减速后驱动齿轮轴9而使刀盘1旋转,伺服电机12驱动的速度快,把下一加工步骤所需要用到的新刀准确地转到工作位置,由于转位快,定位精度高,能够有效的提高劳动生产率,缩短生产准备时间,特别是在加工几何形状较复杂的零件时,加工工艺适应性和连续稳定的工作能力明显提高。

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