数控机床动力刀具切向换刀装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种数控机床动力刀具切向换刀装置，它包括驱动轮、动力机构、到位检测开关以及设置在动力刀具的动力轴上的驱动键，动力机构驱动驱动轮旋转，驱动轮上设置有和驱动键相配合用于其带动动力轴旋转的驱动键槽，所述的驱动轮在其轴向上还设置有驱动键槽到位感应槽，该驱动键槽到位感应槽和到位检测开关相配合以便当驱动键槽到位后到位检测开关产生换刀信号给伺服刀架工作使驱动键插装在驱动键槽内。本实用新型不仅能够避免动力刀具发生意外偏转使其错位无法换刀的现象，而且能够缩短换刀时间，提高传动刚性。
【专利说明】数控机床动力刀具切向换刀装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种数控机床动力刀具切向换刀装置，属于数控机床动力伺服刀架【技术领域】。
【背景技术】
[0002]目前，动力伺服刀架(轴向出刀)的工作原理是:在伺服刀架上安装动力模块，齿轮系按1:1的传动比将主轴电机的功率和转速传递到驱动轴，驱动轴与工作位置的动力刀具采用DIN1809 —字键形式连接，从而带动动力刀具进行切削加工。离合油缸带动驱动轴沿轴向与动力刀具啮合或脱开实现换刀；此方式存在瑕疵即:当动力刀具已到位而驱动轴尚未到位与其啮合时(两者运动须按先后顺序进行)，动力刀具处于“失控状态”可能发生意外偏转使两者错位，无法实现换刀；另外离合油缸也是动力伺服刀架主要的故障源之一。
【发明内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种数控机床动力刀具切向换刀装置，它不仅能够避免动力刀具发生意外偏转使其错位无法换刀的现象，而且能够缩短换刀时间，提高传动刚性。
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是:一种数控机床动力刀具切向换刀装置，它包括驱动轮、动力机构、到位检测开关以及设置在动力刀具的动力轴上的驱动键，动力机构驱动驱动轮旋转，驱动轮上设置有和驱动键相配合用于其带动动力轴旋转的驱动键槽，所述的驱动轮在其轴向上还设置有驱动键槽到位感应槽,该驱动键槽到位感应槽和到位检测开关相配合以便当驱动键槽到位后到位检测开关产生换刀信号给伺服刀架工作使驱动键插装在驱动键槽内。
[0005]进一步提供了一种驱动键和驱动键槽的结构以便进行很好地导向，驱动键为一字键，所述的驱动键槽为两个向外凸起的键壁的中间部位，并且键壁在驱动键的切入方向和切出方向上的角部为过渡圆弧部。
[0006]进一步为了避免动力刀具上的驱动键在回转过程中与键壁干涉，两个键壁在其驱动键槽侧均具有去除部分。
[0007]进一步为了使驱动齿轮上的驱动键槽能够到位，两个键壁的外侧位于以两个键壁的中心为圆心的圆周上，所述的两个键壁的内侧位于以两个键壁的中心为圆心的另一圆周上，所述的动力机构和驱动轮安装在传动箱中，并且传动箱上设置有键槽到位检测机构，该键槽到位检测机构为设置在传动箱上的两个检测壁，两个检测壁与两个键壁构成一圆环形结构。
[0008]进一步提供了一种动力机构的结构形式，所述的驱动轮为链轮，所述的动力机构包括电机和传动链，所述的电机通过传动链与驱动轮活动连接。
[0009]采用了上述技术方案后，在驱动轮端面加工驱动键槽，动力刀具的驱动键沿切向进出驱动键槽即可迅捷实现换刀，离合油缸被取消，数控系统发出换刀指令，具有准停功能的电机输出动力，通过传动链传动使驱动轮端面的驱动键槽的内弧边与传动箱盖板上的检测壁内边“无缝衔接”构成完整的环形(两者圆心和半径相同)；伺服刀架按指令转位，刀盘上处于工作位置的第一动力刀具的驱动键沿切向退出；换刀目标工位的第二动力刀具的驱动键沿切向进入工作位置的驱动轮端面的驱动键槽，迅捷实现换刀，驱动键槽的两侧对称，对切向进入的动力刀具的驱动键的外键面进行啮合导向，且对称结构便于加工和检测，装配时也无需区分内外；中间的去除部分的作用是避免动力刀具的驱动键面的角部(回转半径最大)在回转到驱动键槽中间部分时与槽边干涉，当驱动轮因意外情况准停不到位，其背面的到位检测开关无信号，换刀程序中止并报警，避免动力刀具的驱动键与驱动轮相撞，与传统的离合油缸轴向换刀方式相比:本切向换刀装置可缩短换刀时间，不会发生错位，提高传动刚性，精简刀架结构，消灭了故障源，降低生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的数控机床动力刀具切向换刀装置的结构示意图一；
[0011]图2为本实用新型的数控机床动力刀具切向换刀装置的结构示意图二 ；
[0012]图3为本实用新型的驱动齿轮的结构示意图；
[0013]图4为图3的左视图；
[0014]图5为本实用新型的动力轴上的驱动键的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
[0016]如图1?5所示,一种数控机床动力刀具切向换刀装置,它包括驱动轮11、动力机构、到位检测开关12以及设置在动力刀具的动力轴上的驱动键4-1,动力机构驱动驱动轮11旋转，驱动轮11上设置有和驱动键4-1相配合用于其带动动力轴旋转的驱动键槽11-1，驱动轮11在其轴向上还设置有驱动键槽到位感应槽11-2，该驱动键槽到位感应槽11-2和到位检测开关12相配合以便当驱动键槽11-1到位后到位检测开关12产生换刀信号给伺服刀架工作使驱动键4-1插装在驱动键槽11-1内。动力刀具安装在刀盘8上，刀盘8安装伺服刀架上。
[0017]如图3?5所示，驱动键4-1为一字键，驱动键槽11-1为两个向外凸起的键壁11-1-1的中间部位，并且键壁11-1-1在驱动键4-1的切入方向和切出方向上的角部为过渡圆弧部。
[0018]如图4所示，两个键壁11-1-1在其驱动键槽侧均具有去除部分11-1-2。中间的去除部分11-1-2的作用是避免动力刀具的驱动键面的角部(回转半径最大)在回转到驱动键槽11-1中间部分时与槽边干涉。
[0019]两个键壁11-1-1的外侧位于以两个键壁11-1-1的中心为圆心的圆周上，两个键壁11-1-1的内侧位于以两个键壁11-1-1的中心为圆心的另一圆周上,动力机构和驱动轮11安装在传动箱中，并且传动箱上设置有键槽到位检测机构，该键槽到位检测机构为设置在传动箱上的两个检测壁，两个检测壁与两个键壁11-1-1构成一圆环形结构。
[0020]如图2所示,驱动轮11为链轮，动力机构包括电机I和传动链，电机I通过传动链与驱动轮11活动连接。
[0021]本实用新型的工作原理如下:
[0022]在驱动轮11端面加工驱动键槽11-1，动力刀具的驱动键4-1沿切向进出驱动键槽11-1即可迅捷实现换刀，离合油缸被取消，数控系统发出换刀指令，具有准停功能的电机I输出动力，通过传动链传动使驱动轮11端面的驱动键槽11-1的内弧边与传动箱盖板7上的检测壁内边“无缝衔接”构成完整的环形(两者圆心和半径相同)；伺服刀架按指令转位，刀盘8上处于工作位置的第一动力刀具4的驱动键4-1沿切向退出；换刀目标工位的第二动力刀具10的驱动键4-1沿切向进入工作位置的驱动轮11端面的驱动键槽11-1，迅捷实现换刀，驱动键槽11-1的两侧对称，对切向进入的动力刀具的驱动键4-1的外键面进行啮合导向，且对称结构便于加工和检测，装配时也无需区分内外；，当驱动轮因意外情况准停不到位，其背面的到位检测开关无信号，换刀程序中止并报警，避免动力刀具的驱动键4-1与驱动轮11相撞，与传统的离合油缸轴向换刀方式相比:本切向换刀装置可缩短换刀时间，不会发生错位，提高传动刚性，精简刀架结构，消灭了故障源，降低生产成本。
[0023]以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种数控机床动力刀具切向换刀装置，其特征在于:它包括驱动轮(11)、动力机构、到位检测开关(12)以及设置在动力刀具的动力轴上的驱动键(4-1),动力机构驱动驱动轮(11)旋转，驱动轮(11)上设置有和驱动键(4-1)相配合用于其带动动力轴旋转的驱动键槽(11-1)，所述的驱动轮(11)在其轴向上还设置有驱动键槽到位感应槽(11-2)，该驱动键槽到位感应槽(11-2)和到位检测开关(12)相配合以便当驱动键槽(11-1)到位后到位检测开关(12)产生换刀信号给伺服刀架工作使驱动键(4-1)插装在驱动键槽(11-1)内。
2.根据权利要求1所述的数控机床动力刀具切向换刀装置，其特征在于:所述的驱动键(4-1)为一字键，所述的驱动键槽(11-1)为两个向外凸起的键壁(11-1-1)的中间部位，并且键壁(11-1-1)在驱动键(4-1)的切入方向和切出方向上的角部为过渡圆弧部。
3.根据权利要求2所述的数控机床动力刀具切向换刀装置，其特征在于:所述的两个键壁(11-1-1)在其驱动键槽侧均具有去除部分(11-1-2)。
4.根据权利要求3所述的数控机床动力刀具切向换刀装置，其特征在于:所述的两个键壁(11-1-1)的外侧位于以两个键壁(11-1-1)的中心为圆心的圆周上，所述的两个键壁(11-1-1)的内侧位于以两个键壁(11-1-1)的中心为圆心的另一圆周上，所述的动力机构和驱动轮(11)安装在传动箱中，并且传动箱上设置有键槽到位检测机构，该键槽到位检测机构为设置在传动箱上的两个检测壁，两个检测壁与两个键壁(11-1-1)构成一圆环形结构。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的数控机床动力刀具切向换刀装置，其特征在于:所述的驱动轮(11)为链轮，所述的动力机构包括电机⑴和传动链，所述的电机⑴通过传动链与驱动轮(11)活动连接。
【文档编号】B23Q3/155GK203973257SQ201420376751
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】刘新东, 龚国全 申请人:常州市新墅机床数控设备有限公司