用于驱动和更换动力刀具的动力刀架的制作方法

本实用新型涉及车铣复合加工领域，具体涉及一用于驱动和更换动力刀具的动力刀架。

背景技术：

航空航天、军工、船舶产品的制造领域一直是先进制造技术发挥作用的重要舞台，车铣复合加工中心凭借其优越的车铣复合加工技术在这些领域得到了广泛的应用，动力刀架是车铣复合加工中心的重要部件，通常动力刀架上安装有若干个动力刀座，每个动力刀座上安装不同类型的动力刀具，通过动力刀座上动力刀具的旋转和动力刀架的换刀来实现不同工序的铣削加工，因此如何能实现动力刀架的动力源到动力刀座的动力传递和动力刀架的顺利换刀是影响动力刀架性能的关键，目前，动力刀架的动力源到动力刀座的动力传递和动力刀架的换刀通常采用齿轮传动结构及液压力离合器装置等来实现，通过这些结构，虽然能实现动力的传递和动力刀架的换刀，但会产生以下问题：1)由于存在齿轮传动，动力刀具工作时噪音大；2)液压离合器装置结构较复杂，机械故障率高；3)液压离合器装置工作时受系统液压等因素影响，可靠性不高。

技术实现要素：

本实用新型解决的技术问题是提供一种结构简单、故障率低、工作时噪音低的用于驱动和更换动力刀具的动力刀架。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于驱动和更换动力刀具的动力刀架，用于车铣复合加工，包括设于所述动力刀架的若干动力刀座，动力刀架安装于若干所述动力刀座内，其特征在于：还包括伺服电机、传动轴Ⅰ、传动轴Ⅱ同步带轮Ⅰ、同步带轮Ⅱ、球轴承Ⅰ、球轴承Ⅱ及同步带，所述伺服电机通过弹性联轴器与所述传动轴Ⅰ进行弹性连接，所述传动轴Ⅰ另一端安装有所述同步带轮Ⅰ，所述传动轴Ⅰ通过所述球轴承Ⅰ支撑在刀架箱体上，所述传动轴Ⅱ支座安装在所述刀架箱体上，所述传动轴Ⅱ通过两个所述球轴承Ⅱ支撑在传动轴Ⅱ支座中，所述传动轴Ⅱ一端安装所述同步带轮Ⅱ，所述同步带轮Ⅰ与所述同步带轮Ⅱ间安装有所述同步带。

优选的，所述传动轴Ⅱ一端加工有“一”字形键槽，所述键槽两侧设有倒角，动力刀座输入轴端部加工有“一”字形键，所述键槽与所述键活动配合连接。

优选的，所述键槽与所述键在连接状态下存在轴向方向的间隙f。

优选的，导向盘支架安装在刀架箱体上，导向盘安装在导向盘支架上，导向盘上设有导向面，所述导向面与所述键的侧面相贴合。

优选的，所述传动轴Ⅱ的末端安装有检测块，所述检测块上设有两个对称的检测槽，所述检测槽的中心平面与所述键槽的中心平面相互垂直，所述检测开关通过所述检测槽的位置来判断传动轴Ⅱ的角度位置，轴承支座固定安装在传动轴Ⅱ支座上，旋转轴通过球轴承Ⅲ支撑在轴承支座上，刀盘支架与旋转轴连接，刀盘与刀盘支架固定连接，刀盘支架与旋转轴之间装有调整垫。

优选的，所述调整垫的厚度尺寸在装配时根据球轴承Ⅲ的轴向游隙及旋转轴、刀盘支架、刀盘的相关尺寸进行配磨。

与相关技术相比，本实用新型提供的用于驱动和更换动力刀具的动力刀架具有如下有益效果：

(1)动力刀架的动力源到动力刀座的的动力传递采用同步带结构来实现，有效降低了动力刀具工作时的噪音。

(2)通过采用导向盘的结构和装配时对调整垫进行配磨的方式，保证了刀盘在转动换刀时动力刀座输入轴端部的“一”字形键与传动轴Ⅱ上的“一”字形键槽顺利的脱离与结合，实现了动力刀架的换刀，与传动结构相比，结构简单，机械故障率低。

(3)该结构不需要系统液压的支持，因此不受系统液压等因素影响，可靠性高。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的动力刀座输入轴与传动轴Ⅱ结合示意图；

图3是本实用新型实施例的导向盘结构示意图；

图4是本实用新型实施例的检测块结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请同时参阅图1至图4，所述用于驱动和更换动力刀具的动力刀架，用于车铣复合加工，包括设于所述动力刀架的若干动力刀座22，动力刀具23安装于若干所述动力刀座22内，还包括伺服电机1、传动轴Ⅰ4、传动轴Ⅱ18、同步带轮Ⅰ6、同步带轮Ⅱ13、球轴承Ⅰ3、球轴承Ⅱ21及同步带5，所述伺服电机1通过弹性联轴器2与所述传动轴Ⅰ4进行弹性连接，所述传动轴Ⅰ4另一端安装有所述同步带轮Ⅰ6，所述传动轴Ⅰ4通过所述球轴承Ⅰ3支撑在刀架箱体7上，所述传动轴Ⅱ18支座安装在所述刀架箱体7上，所述传动轴Ⅱ18通过两个所述球轴承Ⅱ21支撑在传动轴Ⅱ18支座中，所述传动轴Ⅱ18一端安装所述同步带轮Ⅱ13，所述同步带轮Ⅰ6与所述同步带轮Ⅱ13间安装有所述同步带5。

所述传动轴Ⅱ18一端加工有“一”字形键槽18.1，所述键槽18.1两侧设有倒角18.2，动力刀座22输入轴端部加工有“一”字形键22.1，所述键槽18.1与所述键22.1活动配合连接。

所述键槽18.1与所述键22.1在连接状态下存在轴向方向的间隙f。

导向盘支架10安装在刀架箱体7上，导向盘9安装在导向盘支架10上，导向盘9上设有导向面9.1，所述导向面9.1与所述键22.1的侧面相贴合。

所述传动轴Ⅱ18的末端安装有检测块12，所述检测块12上设有两个对称的检测槽12.1，所述检测槽12.1的中心平面与所述键槽18.1的中心平面相互垂直，所述检测开关11通过所述检测槽12.1的位置来判断传动轴Ⅱ18的角度位置，轴承支座19固定安装在传动轴Ⅱ支座17上，旋转轴通过球轴承Ⅲ14支撑在轴承支座19上，刀盘支架20与旋转轴15连接，刀盘8与刀盘支架20固定连接，刀盘支架20与旋转轴15之间装有调整垫16。

所述调整垫16的厚度尺寸在装配时根据球轴承Ⅲ14的轴向游隙及旋转轴15、刀盘支架20、刀盘8的相关尺寸进行配磨，保证刀盘8在转动换刀时的轴向窜动量小于间隙f。

当动力刀架需要进行换刀时，首先，检测开关11通过检测检测块12上的检测槽12.1的位置来判断传动轴Ⅱ18的角度位置，此时如果键槽18.1的中心平面与导向盘9的导向面9.1平行，那么传动轴Ⅱ18就处于允许动力刀架换刀的角度位置，此时检测开关11无感应信号，刀盘8开始进行转动换刀，刀盘8上的所有动力座22也开始绕刀盘8的旋转中心进行公转，此时处于工作位置的动力刀座22输入轴端部的“一”字形键22.1与传动轴Ⅱ18上的“一”字形键槽18.1处于结合状态且两者之间存在轴向方向的间隙f，由于刀盘8在转动换刀时的轴向窜动量小于间隙f，因此处于工作位置的动力刀座22输入轴端部的“一”字形键22.1随着动力刀座22的公转运动完成与传动轴Ⅱ18上的“一”字形键槽18.1的脱离。

另一方面，当刀盘8开始进行转动换刀时，由于导向盘9上的导向面9.1与处于非工作位置的动力刀座22输入轴端部的“一”字形键22.1的侧面相贴合，因此处于非工作位置的动力刀座22输入轴端部的“一”字形键22.1的侧面在导向盘9的导向面9.1上滑动，保证了处于非工作位置的动力刀座22输入轴不会发生旋转偏移，由于刀盘8在转动换刀时的轴向窜动量小于传动轴Ⅱ18上的“一”字形键槽18.1与动力刀座22输入轴端部的“一”字形键22.1在结合时两者之间存在轴向方向的间隙f，因此处于非工作位置的动力刀座22输入轴端部的“一”字形键22.1随着动力刀座22的公转运动完成与传动轴Ⅱ18上的“一”字形键槽18.1的结合，这样，就完成了处于工作位置、非工作位置的动力刀座22输入轴端部的“一”字形键22.1与传动轴Ⅱ18上的“一”字形键槽18.1的脱离与结合的过程，原来的工作位置的动力刀座22变成非工作位置的动力刀座22，原来的非工作位置的动力刀座22变成工作位置的动力刀座22，也就实现了动力刀架的换刀。

与相关技术相比，本实用新型提供的用于驱动和更换动力刀具的动力刀架具有如下有益效果：

(1)动力刀架的动力源到动力刀座的的动力传递采用同步带结构来实现，有效降低了动力刀具工作时的噪音。

(2)通过采用导向盘的结构和装配时对调整垫进行配磨的方式，保证了刀盘在转动换刀时动力刀座输入轴端部的“一”字形键与传动轴Ⅱ上的“一”字形键槽顺利的脱离与结合，实现了动力刀架的换刀，与传动结构相比，结构简单，机械故障率低。

(3)该结构不需要系统液压的支持，因此不受系统液压等因素影响，可靠性高。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。