一种换刀装置的齿盘定位机构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于数控机床设计制造领域，具体涉及一种换刀装置的齿盘定位机构。
【背景技术】
[0002]随着科技水平的发展，制造业对机加工的精度的要求也越来越高，传统的机加工设备早已无法胜任日益苛刻的工艺需求，因此诞生了数控机床这种自动化程度极高的机加工设备，数控机床采用数控系统自动控制机床的切削、进给等动作，能够实现切削量的精准控制，同时能够大大提高生产效率。钻孔加工中心就属于一种多用途的的数控机床，其主轴驱动刀具旋转，通过更换不同的刀具可以实施钻孔、镗孔、铣削等多种加工工序。本实用新型的发明人设计了一种钻孔加工中心换刀装置的齿盘定位机构，如图1所示，该自动换刀装置包括转动设置在机箱10上的刀盘20，以及用于驱动刀盘20转动的第一驱动单元30，所述刀盘20圆周方向上间隔设置有多个用于装夹刀具的切削主轴23，各切削主轴23沿刀盘20径向转动设置且各切削主轴23内端均设有齿轮24 ;所述刀盘20沿自身轴线方向伸缩设置，且机箱10上设有用于驱动刀盘20伸缩的第二驱动单元；所述机箱10上还设有过渡齿轮41，所述过渡齿轮41由机箱上设置的第三驱动单元40驱动，所述第一驱动单元30、第二驱动单元驱动刀盘20旋转、伸缩的过程中，能够使各切削主轴23内端的齿轮24与所述过渡齿轮41交替啮合。该换刀装置的传动机构简单，成本较低，但要想确保该换刀机构在各工位时都能保持稳定，就必须设计一套定位机构对刀盘进行周向定位。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是提供一种能够对换刀装置的刀盘进行周向定位的换刀装置的齿盘定位机构。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案:一种换刀装置的齿盘定位机构，包括刀盘，所述刀盘与一转轴同轴固定，所述转轴周向转动、轴向滑动设置在机箱上；所述机箱上固定设置有与转轴同轴的定齿盘，所述转轴或刀盘上设置有动齿盘，所述动齿盘与转轴和刀盘相对固定；所述机箱上设有与机箱壳体一体式加工成型的液压缸缸体，所述转轴上设有活塞，所述活塞在缸体内与缸体构成滑动配合，所述机箱壳体内部设有用于连通缸体内腔与液压源的液压管路，所述液压管路为两条，且分别与活塞两端的缸体内腔连通，当缸体与活塞组成的液压机构驱动转轴沿轴向滑动时，能够使动齿盘和定齿盘啮合或分呙。
[0005]本实用新型的技术效果在于:刀盘的旋转动作通过齿盘来进行定位，确保每一次换刀时，相应的切削主轴都能够精准的旋转到位，另外，齿盘还能够起到周向限位的作用，防止工作过程中刀盘发生偏转；另外，本实用新型采用油缸驱动刀盘伸缩，确保刀盘伸缩的同时能够方便刀盘转动。
【附图说明】
[0006]图1是本实用新型的立体结构示意图；
[0007]图2是本实用新型的动纸盘(定齿盘)立体结构示意图，动齿盘和定齿盘的结构相同。
【具体实施方式】
[0008]如图1所示，一种换刀装置的齿盘定位机构，包括刀盘20，所述刀盘20与一转轴11同轴固定，所述转轴11周向转动、轴向滑动设置在机箱10上；所述机箱10上固定设置有与转轴11同轴的定齿盘17，所述转轴11或刀盘20上设置有动齿盘27，所述动齿盘27与转轴11和刀盘20相对固定；所述机箱10上设有与机箱10壳体一体式加工成型的液压缸缸体12，所述转轴11上设有活塞13，所述活塞13在缸体12内与缸体12构成滑动配合，所述机箱10壳体内部设有用于连通缸体12内腔与液压源的液压管路14，所述液压管路14为两条，且分别与活塞13两端的缸体12内腔连通，当缸体12与活塞13组成的液压机构驱动转轴11沿轴向滑动时，能够使动齿盘27和定齿盘17啮合或分离。动齿盘27和定齿盘17相互啮合能够确保各切削主轴23精准定位，在加工过程中刀盘20不会产生任何转动，加工精度得到保证。
[0009]优选的，如图2所示，所述定齿盘17和动齿盘27的齿面位于二者之间的端面上，所述齿面由多个梯形凸台171、271沿齿盘圆周方向均匀间隔排列而成，且梯形凸台171、271的厚度小于所述液压机构的行程。梯形凸台171、271的斜坡面有助于啮合时自动找正，即使刀盘20旋转角度有轻微误差，也能够确保其精准定位。
[0010]进一步的，所述转轴11上还设有信号轮15，所述机箱10上设有传感器16，所述信号轮15与转轴11相对固定设置，所述信号轮15的外环面呈阶梯状，且信号轮15其中一个端面的边缘处设有一轴向延伸的凸块151，所述传感器16包括与信号轮15端面相对的第一传感器161，与信号轮15外环面相对的第二传感器162，以及与所述凸块151相对的第三传感器163。所述第一传感器161通过检测信号轮15端面的位移来检测刀盘20的锁紧动作(即动齿盘与定齿盘的啮合动作)；第二传感器162通过检测信号轮15台阶面的位移来检测刀盘20的脱开动作(即动齿盘与定齿盘的分离动作)，第三传感器163通过检测凸块151的位置来检测刀盘20的零点位置，用于刀盘20复位。
[0011]优选的，所述转轴11贯穿机箱10内腔且转轴11两端分别从机箱10前后两端悬伸而出，所述刀盘20安装在机箱10前端悬伸的转轴11上，所述液压缸缸体12位于机箱10后端，信号轮15及活塞13安装在机箱10后端悬伸的转轴11上。
[0012]本实用新型涉及的换刀装置的具体结构如下:
[0013]刀盘20上设有用于驱动刀盘20转动的第一驱动单元30，所述刀盘20圆周方向上间隔设置有多个用于装夹刀具的切削主轴23，各切削主轴23沿刀盘20径向转动设置且各切削主轴23内端均设有齿轮24 ;机箱10上设有用于驱动刀盘20伸缩的第二驱动单元；所述机箱10上还设有过渡齿轮41，所述过渡齿轮41与机箱上设置的第三驱动单元40构成传动配合，所述第一驱动单元30、第二驱动单元驱动刀盘20旋转、伸缩的过程中，能够使各切削主轴23内端的齿轮24与所述过渡齿轮41交替啮合。
[0014]第一驱动单元30为伺服电机，所述伺服电机的主轴通过第一减速齿轮组31与转轴11上设置的从动齿轮32构成传动配合；伺服电机配合数控系统能够精准控制旋转角度，省去了传统刀盘的分度结构，提高了设备的稳定性。
[0015]刀盘20包括与转轴11端部固接的端板21，以及安装在该端板21上的环状壳体22，所述环状壳体22向机箱10所在一侧悬伸设置，所述各切削主轴20均安装在该环状壳体22上，所述动齿盘27安装在该环状壳体22内端，所述定齿盘17固定在机箱10前端的壳壁上。
[0016]环状壳体22与机箱10前端壳壁之间设有动密封装置，所述动密封装置包括定齿盘17外围的机箱10壳壁上设置的密封环18，所述密封环18外端设有环形凸部，所述环状壳体22内端设有环形卡槽，所述环形凸部插接在环形卡槽内且二者构成间隙配合，所述环形凸部的侧壁上设有环形槽，该环形槽内设有密封圈181。加工中心所处环境中往往存在铁削等杂物，这些杂物进入机箱10内部会导致传动机构加速磨损，设置动密封装置能够避免铁削从刀盘20与机箱10之间的缝隙中进入机箱10内部。
[0017]机箱10前端的壳壁上还设有过渡齿轮座19，所述过渡齿轮座19包括机箱10壳壁上凸伸设置的套管，所述套管的下方外壁上设有向下凸伸的短轴191，所述过渡齿轮41安装在该短轴191上，所述机箱10前端壳壁上还设有与过渡齿轮41位置相对应的条形孔，所述过渡齿轮41通过该条形孔与机箱10内设置的第二减速齿轮组42的末端齿轮43啮合，该第二减速齿轮组42的输入端与一主轴电机相连，该主轴电机即为第三驱动单元40。
【主权项】
1.一种换刀装置的齿盘定位机构，其特征在于:包括刀盘(20)，所述刀盘(20)与一转轴(11)同轴固定，所述转轴(11)周向转动、轴向滑动设置在机箱(10)上；所述机箱(10)上固定设置有与转轴(11)同轴的定齿盘(17)，所述转轴(11)或刀盘(20)上设置有动齿盘(27)，所述动齿盘(27)与转轴(11)和刀盘(20)相对固定；所述机箱(10)上设有与机箱(10)壳体一体式加工成型的液压缸缸体(12)，所述转轴(11)上设有活塞(13)，所述活塞(13)在缸体(12)内与缸体(12)构成滑动配合，所述机箱(10)壳体内部设有用于连通缸体(12)内腔与液压源的液压管路(14)，所述液压管路(14)为两条，且分别与活塞(13)两端的缸体(12)内腔连通，当缸体(12)与活塞(13)组成的液压机构驱动转轴(11)沿轴向滑动时，能够使动齿盘(27)和定齿盘(17)啮合或分离。2.根据权利要求1所述的换刀装置的齿盘定位机构，其特征在于:所述定齿盘(17)和动齿盘(27)的齿面位于二者之间的端面上，所述齿面由多个梯形凸台(17U271)沿齿盘圆周方向均匀间隔排列而成，且梯形凸台(17U271)的厚度小于所述液压机构的行程。3.根据权利要求2所述的换刀装置的齿盘定位机构，其特征在于:所述转轴(11)上还设有信号轮(15)，所述机箱(10)上设有传感器(16)，所述信号轮(15)与转轴(11)相对固定设置，所述信号轮(15)的外环面呈阶梯状，且信号轮(15)其中一个端面的边缘处设有一轴向延伸的凸块(151)，所述传感器(16)包括与信号轮(15)端面相对的第一传感器(161)，与信号轮(15)外环面相对的第二传感器(162)，以及与所述凸块(151)相对的第三传感器(163)。4.根据权利要求3所述的换刀装置的齿盘定位机构，其特征在于:所述转轴(11)贯穿机箱(10)内腔且转轴(11)两端分别从机箱(10)前后两端悬伸而出，所述刀盘(20)安装在机箱(10)前端悬伸的转轴(11)上，所述液压缸缸体(12)位于机箱(10)后端，信号轮(15)及活塞(13)安装在机箱(10)后端悬伸的转轴(11)上。
【专利摘要】本实用新型属于数控机床设计制造领域，具体涉及一种换刀装置的齿盘定位机构，包括刀盘，所述刀盘与一转轴同轴固定，所述转轴周向转动、轴向滑动设置在机箱上；所述机箱上固定设置有与转轴同轴的定齿盘，所述转轴或刀盘上设置有动齿盘；所述机箱上设有液压缸缸体，所述转轴上设有活塞，当缸体与活塞组成的液压机构驱动转轴沿轴向滑动时，能够使动齿盘和定齿盘啮合或分离。本实用新型的技术效果在于：刀盘的旋转动作通过齿盘来进行定位，确保每一次换刀时，相应的切削主轴都能够精准的旋转到位，另外，齿盘还能够起到周向限位的作用，防止工作过程中刀盘发生偏转。
【IPC分类】B23Q3/155
【公开号】CN204997427
【申请号】CN201520709200
【发明人】郑胜华, 胡胜来, 蒋辉东
【申请人】宣城市建林机械有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月11日