伺服直驱换刀式机床刀架的制作方法
【专利摘要】伺服直驱换刀式机床刀架，刀具装夹在滑块上，滑块通过导轨副与刀架座相连，刀架座固装在X向溜板上；滑块通过丝杠副与伺服电机联接，或将滑块与伺服直线电机设为一体，构成直线伺服轴，该直线伺服轴可以多个并存；在机床工作过程中，伺服轴能够直接驱动刀具任意交换、并能精确定位，制造方便，换刀一步完成。
【专利说明】伺服直驱换刀式机床刀架
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机床工具领域，尤其是车削类机床的刀架。
【背景技术】
[0002]机床刀架是机床的关键部件，其主要功用是夹持和交换刀具，车削类刀架更具有代表性，从原始的马拉式车床起，到立式车床、卧式车床、数控车床，以致发展到车削中心，车床的刀架都扮演着重要角色，目前，公知的车床刀架有两种形式:立式刀架和卧式刀架。立式刀架又分两类:普通立式刀架和数控立式刀架，普通立式刀架通过手动换刀，主要用于普通车床；数控立式刀架自动换刀，主要用于数控车床；卧式刀架均为数控刀架，自动换刀，主要用于斜床身或铅垂床身车床。无论是立式还是卧式数控刀架，其结构都相当复杂，换刀步骤也比较繁琐，一般采用蜗轮蜗杆副或行星轮等减速装置，设有夹紧、松开、定位机构以及刀具夹持装置等，通常由普通电机、伺服电机或液压马达驱动；换刀时，先由数控机床的进给轴将刀架退回，进行松开-退出定位-转位-进入定位-夹紧，完成整个换刀步骤后，再由数控机床的进给轴将刀架送到加工工件的位置；立式刀架外形示意见图1，卧式刀架外形示意见图2。
[0003]由于现有数控刀架结构复杂、换刀步骤繁琐，所以，制造困难、成本高，换刀时间长。
【发明内容】
[0004]为了解决现有数控刀架结构复杂、换刀步骤繁琐的问题，本实用新型提供一种伺服直驱换刀式机床刀架，该刀架的换刀方式由伺服轴直接驱动，结构简单，制造方便。
[0005]本实用新型采取的技术方案是:刀具装夹在滑块上，滑块通过导轨副与刀架座相连，刀架座固装在X向溜板上；滑块通过丝杠副与伺服电机联接，或将滑块与伺服直线电机设为一体，构成直线伺服轴，该直线伺服轴可以多个并存；在机床工作过程中，伺服轴能够直接驱动刀具任意交换、并能精确定位。
[0006]本实用新型的有益效果是，换刀方式由伺服轴直接驱动，结构简单，制造方便，换刀一步完成。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是现有立式刀架外形示意图。
[0008]图2是现有卧式刀架外形示意图。
[0009]图3是现有卧式刀架侧视示意图。
[0010]图4是现有卧式刀架换刀过程侧视示意图。
[0011]图5是现有卧式刀架换刀之后另一状态侧视示意图。
[0012]图6是一种伺服直驱换刀式机床刀架结构示意图。
[0013]图7是另一种伺服直驱换刀式机床刀架结构示意图。[0014]图8是图7的另一状态结构示意图。
[0015]图中:1.立式刀架，2.卧式刀架，3.工件，4.X向溜板，5.X向导轨副，6.Z向导轨畐|J，7.机床床身，8.Z向丝杠副，9.Z向溜板，10.X向伺服电机，11.X向丝杠副，12.A刀架座，13.K向伺服电机，14.K向丝杠副，15.K向导轨副，16.K动力刀具，17.K车刀，18.K向滑块，19.K2向丝杠副，20.K2向滑块，21.K3向伺服电机，22.K3向丝杠副，23.K3向滑块，24.K3动力刀具，25.K2车刀，26.Kl车刀，27.Kl向滑块，28.Kl向丝杠副，29.Kl向伺服电机，30.B刀架座，31.K2向伺服电机。
【具体实施方式】
[0016]在图1、图2、图3、图4、图5中，Z向溜板(9)通过Z向导轨副(6)装在机床床身
(7)上、由Z向丝杠副(8)驱动、能够沿机床主轴轴线方向往复运动，构成机床的Z轴；X向溜板⑷通过X向导轨副(5)装在Z向溜板(9)上、由X向丝杠副(11)驱动、能够向着工件(3)方向往复运动，构成机床的X轴；公知的立式刀架(I)或卧式刀架(2)固装在X向溜板(4)上，通常由普通电机、伺服电机或液压马达驱动，换刀时，先由X向溜板(4)将刀架退回，进行松开-退出定位-转位-进入定位-夹紧，完成整个换刀步骤后，再由X向溜板(4)将刀架送到加工工件位置，通过机床Z轴、X轴的插补运动实现机床的切削功能；立式刀架
(I)、卧式刀架(2)的刀具交换是数控机床的辅助功能，不属于机床的控制轴。
[0017]如图6、图7、图8所示，是伺服直驱换刀式机床刀架，刀具装夹在滑块上，滑块通过导轨副与刀架座相连，刀架座固装在X向溜板上；滑块通过丝杠副与伺服电机联接，或将滑块与伺服直线电机设为一体，构成直线伺服轴，该直线伺服轴可以多个并存；在机床工作过程中，伺服轴能够直接驱动刀具任意交换、并能精确定位。
[0018]在图6所示的实施例中，是伺服直驱换刀式机床刀架，有一个伺服轴构成，其中A刀架座(12)、K向伺服电机(13)、Κ向丝杠副(14)、Κ向导轨副(15)、Κ动力刀具(16)、Κ车刀(17)和K向滑块(18)是主要零件；Κ动力刀具(16)、K车刀(17) —组刀具夹装在K向滑块(18)上，K向滑块(18)通过K向导轨副(15)与A刀架座(12)相连，A刀架座(12)固装在X向溜板⑷上；Κ向滑块(18)通过K向丝杠副(14)与K向伺服电机(13)联接，或将K向滑块(18)与伺服直线电机设为一体，构成K向直线伺服轴，在机床工作过程中，K向直线伺服轴能够直接驱动K动力刀具(16)、Κ车刀(17) —组刀具任意交换、并能精确定位。
[0019]在图7、图8所示的实施例中，是伺服直驱换刀式机床刀架，有多个伺服轴构成，其中Κ2向丝杠副(19)、Κ2向滑块(20)、Κ3向伺服电机(21)、Κ3向丝杠副(22)、Κ3向滑块
(23)、Κ3动力刀具(24)、Κ2车刀(25),Kl车刀(26),Kl向滑块(27),Kl向丝杠副(28),Kl向伺服电机(29)、Β刀架座(30)和Κ2向伺服电机(31)是主要零件，B刀架座(30)固装在X向溜板⑷上；
[0020]Kl车刀(26)夹装在Kl向滑块(27)上，Kl向滑块(27)通过Kl向导轨副与B刀架座(30)相连，Kl向滑块(27)通过Kl向丝杠副(28)与Kl向伺服电机(29)联接，或将Kl向滑块(27)与伺服直线电机设为一体，构成Kl向直线伺服轴；在机床工作过程中，Kl向直线伺服轴能够直接驱动Kl车刀(26)任意伸缩、并能精确定位。
[0021]Κ2车刀(25)夹装在Κ2向滑块(20)上，Κ2向滑块(20)通过Κ2向导轨副与B刀架座(30)相连，Κ2向滑块(20)通过Κ2向丝杠副(19)与Κ2向伺服电机(31)联接，或将K2向滑块(20)与伺服直线电机设为一体，构成Κ2向直线伺服轴；在机床工作过程中，Κ2向直线伺服轴能够直接驱动Κ2车刀(25)任意伸缩、并能精准确定位。
[0022]Κ3动力刀具(24)固装在Κ3向滑块(23)上，Κ3向滑块(23)通过Κ3向导轨副与B刀架座(30)相连，Κ3向滑块(23)通过Κ3向丝杠副(22)与Κ3向伺服电机(21)联接，或将Κ3向滑块(23)与伺服直线电机设为一体，构成Κ3向直线伺服轴；在机床工作过程中，Κ3向直线伺服轴能够直接驱动Κ3动力刀具(24)任意伸缩、并能精确定位。
[0023]当车床主轴具有C功能、又配有Κ3动力刀具(24)时，该车床亦称车削中心。
【权利要求】
1.伺服直驱换刀式机床刀架，刀具装夹在滑块上，滑块通过导轨副与刀架座相连，刀架座固装在X向溜板上；滑块通过丝杠副与伺服电机联接，或将滑块与伺服直线电机设为一体，构成直线伺服轴，该直线伺服轴可以多个并存；在机床工作过程中，伺服轴能够直接驱动刀具任意交换、并能精确定位，其特征是: 有一个伺服轴构成时，K动力刀具(16)、K车刀(17) —组刀具夹装在K向滑块(18)上，K向滑块(18)通过K向导轨副(15)与A刀架座(12)相连，A刀架座(12)固装在X向溜板(4)上，K向滑块(18)通过K向丝杠副(14)与K向伺服电机(13)联接，或将K向滑块(18)与伺服直线电机设为一体，构成K向直线伺服轴； 有多个伺服轴构成时，Kl车刀(26)夹装在Kl向滑块(27)上，Kl向滑块(27)通过Kl向导轨副与B刀架座(30)相连，Kl向滑块(27)通过Kl向丝杠副(28)与Kl向伺服电机(29)联接，或将Kl向滑块(27)与伺服直线电机设为一体，构成Kl向直线伺服轴；Κ2车刀(25)夹装在Κ2向滑块(20)上，Κ2向滑块(20)通过Κ2向导轨副与B刀架座(30)相连，Κ2向滑块(20)通过Κ2向丝杠副(19)与Κ2向伺服电机(31)联接，或将Κ2向滑块(20)与伺服直线电机设为一体，构成Κ2向直线伺服轴:Κ3动力刀具(24)固装在Κ3向滑块(23)上，Κ3向滑块(23)通过Κ3向导轨副与B刀架座(30)相连，Κ3向滑块(23)通过Κ3向丝杠副(22)与Κ3向伺服电机(21)联接，或将Κ3向滑块(23)与伺服直线电机设为一体，构成Κ3向直线伺服轴。
【文档编号】B23B21/00GK203791643SQ201420134039
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年3月17日 优先权日:2014年3月17日
【发明者】党金行 申请人:党金行