专利名称：数控车床自动转塔刀架的制作方法
技术领域：
本发明涉及数控车床的一种部件，即数控车床自动转塔刀架。
在数控车床上，刀架是一个结构最复杂，动作频率最高的部件，也是数控车床上最容易出问题的一个环节，它在一定程度上标志着数控车床的技术水平，并且与加工精度和生产效率密切相关，只有提高数控回转刀架的重复定位精度、转位速度及动作的可靠性，才能适应高质量、高频率生产的要求，我厂曾试制成功第一代自动转塔刀架，但该刀架也存在下列问题1、有时刀台转位反靠锁紧时卡死，使刀架不能锁紧，2、刀台转位卡死落偏后，机床继续进行切削动作，使刀架与机床其它部件相撞，造成伤害，3、刀架密封不好，刀架内部进水和铸铁粉，使刀架失去了定位精度，4、霍尔开关经常损坏，严重影响刀架的正常使用。
本发明的目的是提供一种锁紧可靠、密封好、安全、使用寿命长的数控车床自动转塔刀架。
本发明的目的是这样实现的数控车床自动转塔刀架，包括有电机，霍尔元件、蜗杆(2)、蜗轮(3)，蜗轮与丝杆套(4)连接，丝杆套(4)通过螺母(10)与动齿盘(8)联接，动齿盘(8)与上、下齿盘(5)和(6)相啮合，传动盘(11)与固定在动齿盘(8)上的传动销(18)外圆相接触，动齿盘通过连接盘(27)与四方刀台(12)和永久磁铁(13)相连，初定位销(9)下与初定位盘(7)的定位槽配合，上与传动盘(11)的槽口相配合，初定位销(9)的长径比为3-20∶1，三个滑柱(26)与圆盘(24)连接，圆盘(24)与微动开关(16)压合，动齿盘内的转位销中心透乳，刀台与底座(1)间的密封为径向密封。
上述的数控车床自动转塔刀架，初定位销与传动盘和初定位盘的综合空程小于齿盘啮合时最大允许错位量。
刀台转位和反靠时卡死，主要是传动盘和初定位销，初定位盘和动齿盘的故障造成的，具体是1、初定位销与传动盘和初定位盘的综合空程过大，当初定位销与初定位盘的综和空程量t大于齿盘啮合时最大允许错位量t3时，使动齿盘与定齿盘发生齿顶相撞现象，造成刀架齿盘副不能正确啮合、顶死，本发明使综合空程t远远小于齿盘啮合前最大允许错位量t3确保不发生顶齿卡死现象；2、原来初定位销外圆导向长度小，受传动盘侧向力后，定位销在动齿盘内的弹簧克服不了因侧后力产生的摩擦力而卡死不能下滑，本发明通过将初定位销和动齿盘相互配合的导向长度增加，加大了初定位销的长径比，这样即可避免定位销在动齿盘内卡死。本发明锁紧信号发讯结构由三个滑柱带一圆盘压动微动开关来执行，这样刀架在动齿盘没有准确落下定位锁紧的情况下圆盘永远不能将微动开关压合，不能发出锁紧信号，使控制系统报警不执行下一动作，避免原来锁紧信号是由一只霍尔开关执行，靠一个带永久磁铁的滑柱随动齿盘上下动作感应触发信号，而刀台每空转过每一个刀位都能发出一次锁紧信号，这样在刀台落偏或卡死后有时也能误发锁紧信号，使控制系统误以为刀架已经锁紧完毕，而执行下一动作。第一代产品刀台与底座1间的密封原设计为轴向密封，密封圈尺寸难以控制，装配累积尺寸控制因难造成刀架内部真空现象，容易产生吸力；本发明将第一代产品的轴向密封改为径向密封使得在零件加工寸上保证可靠密封，将动齿盘内的转位销中心孔透孔，使动齿盘上下贯通不能形成真空现象。
此外本发明转位准确可靠，精度保持性能好，重复定位精度高，刀台无面抬起转位，具有内冷却功能。
下面结合附图详细叙述本发明的技术解决方案。
图1为本发明的结构示意图。
图2为转位反靠示意图。
图3为顶齿示意图。
如图1，数控车床自动转塔刀架包括有电机，霍尔元件、蜗杆2、蜗轮3，蜗轮与丝杆套4连接，丝杆套4通过螺母10与动齿盘8联接，动齿盘8与上、下齿盘5和6相啮合，传动盘11与固定在动齿盘8上的传动销18外圆相接触，动齿盘通过连接盘27与四方刀台12和永久磁铁13相连，初定位销9下与初定位盘7的定位槽配合，上与传动盘11的槽口相配合，初定位销9的长径比为3-20∶1，三个滑柱26与圆盘24连接，圆盘24与微动开关16压合，动齿盘内的转位销中心透孔，刀台与底座1间的密封为径向密封，17为丝堵，20为立柱、21为减振柱、22为顶丝23为防护罩。
如图2和3，综合空程量为t，初定位销与传动盘空程为t2，初定位销与初定位盘空程为t1，齿盘啮合时最大允许错位量为t3，t＝t1+t2上述的数控车床自动转塔刀架初定位销与传动盘和初定位盘的综合空程t小于齿盘啮合时最大允许错位量t3。
车床数控系统发出刀架转位指令后，刀架电机正向旋转，带动蜗杆2转动，蜗杆带动蜗轮3转动并实施降速，降速后蜗轮带动丝杆套4同步旋转，丝杆套4带动传动盘11同步旋转，同时丝杆套4通过螺母10带动动齿盘8作垂直上升的动作，使刀架脱离锁紧状态，动齿盘作上升动作的同时带动滑柱26上升，带动圆盘24向上抬起，使微动开关16断开，发出刀架已经脱离锁紧状态的信号。
当动齿盘8上升至与上齿盘6、下齿盘5完全脱离的同时，传动盘11转至其传动缺面与固定在动齿盘上的传动销18外圆接触后，通过传动销带动动齿盘与传动盘，丝杆套同步旋转，同时动齿盘停止上升动作。动齿盘又通过连接盘27带动四方刀台12和永久磁铁13与其同步旋转，开始了刀台的转位动作。
刀台开始转位时，初定位销9随动齿盘8一起运动，从初定位盘7的定位槽的斜面上滑出，沿初定位盘的上面作滑动动作，同时初定位销的上部进入到传动盘11相应的槽口中，使其不能发生自转的动作，这时刀架进入到正常的转位动作中。
当刀台转至永久磁铁13与发讯盘15上的与相应的霍尔元件14相对时，霍尔元件向机床控制系统发出一个刀台已转到需要位置的信号。这时控制系统发出刀架电机正转断电，电机开始反转的指令，电机反转后带动蜗杆2、蜗轮3、丝杆套4，传动盘11同时开始反转，开始了刀架的反靠、预定锁紧的动作。
传动盘11开始反转后，靠其槽口的斜面，带动初定位销9随之反转，初定位销又带动动齿盘8反转，动齿盘又通过连接盘27带动方刀台12反转，当初定位销反转到初定位盘7的定位槽时，初定位销靠弹簧的作用落入定位槽中，上部与传动盘脱离。
初定位销落入初定位盘的定位槽中后，靠定位槽的垂直立面阻止初定位销继续反转，从而通过动齿盘8、连接盘2 7阻止刀台继续反转，从而完成刀架的预定位动作。
刀架预定位后，丝杆套4继续反转带动螺母和动齿盘8向下运动，逐渐与上齿盘6和下齿盘5啮合完成精定位和刀架锁紧动作。
当动齿盘下落锁紧的过程中，滑柱26在弹簧的作用下，带动圆盘24同时下落，当刀架锁紧时，圆盘24同时下落，当刀架锁紧时，圆盘24将微动开关压合，给控制系统发出刀架已完成锁紧的信号，使控制系统发出电机断电的指令，电机断电，刀架的转位换刀动作全部结束。
当用户操作使用切削液时，在相应的刀位通过底座1上的冷却水孔，靠柱塞和密封垫的密封，经刀盘的相应水孔将切削液传送至出口铜球19，通过铜球的旋转调节，将切削液喷于指定位置。
权利要求
1.一种数控车床自动转塔刀架，包括有电机，霍尔元件、蜗杆(2)、蜗轮(3)，蜗轮与丝杆套(4)连接，丝杆套(4)通过螺母(10)与动齿盘(8)联接，动齿盘(8)与上、下齿盘(5)和(6)相啮合，传动盘(11)与固定在动齿盘(8)上的传动销(18)外圆相接触，动齿盘通过连接盘(27)与四方刀台(12)和永久磁铁(13)相连，初定位销(9)下与初定位盘(7)的定位槽配合，上与传动盘(11)的槽口相配合，其特征在于初定位销(9)的长径比为3-20∶1，三个滑柱(26)与圆盘(24)连接，圆盘(24)与微动开关(16)压合，动齿盘内的转位销中心透孔，刀台与底座(1)间的密封为径向密封。
2.根据权利要求1所述的数控车床自动转塔刀架，其特征在于初定位销与传动盘和初定位盘的综合空程小于齿盘啮合时最大允许错位量。
全文摘要
数控车床自动转塔刀架包括有电机、霍尔元件、蜗杆,蜗轮与丝杆套连接,丝杆套通过螺母与动齿盘联接,动齿盘与上、下齿盘相啮合,传动盘与固定在动齿盘上的传动销外圆相接触,动齿盘通过连接盘与四方刀台和永久磁铁相连,刀架锁紧可靠、密封好、安全。
文档编号B23Q3/16GK1350899SQ00123169
公开日2002年5月29日 申请日期2000年10月27日 优先权日2000年10月27日
发明者胡木, 刘戈飞, 王瑛, 杨佳庆, 段恩洪, 乔庆元, 郑弼诚 申请人:沈阳第一机床厂