一种伺服动力刀塔的制作方法

本发明属于刀塔技术领域，尤其是涉及一种伺服动力刀塔。

背景技术：

目前使用的传统刀塔结构形式，主要是以伺服电机通过减速机驱动刀盘回转选刀，以外置电机通过机械传动结构驱动刀具主轴回转进行切削加工，传统的刀塔结构复杂，组件需要的安装空间大、刀塔的体积大，外形尺寸太长，多了减速机就多了一道传动环节，传动精度低，传动间隙大等问题，而且成本高，同时动力传动链限制了刀具轴的转速和扭矩，严重制约机床整体加工性能。而对于整体的机床整机设计而言，因为刀塔长度较长导致在整机结构设计时相应的z向进给轴的行程要长一些，这样相应与之有联系的部件都会加长，例如机床的床体部分，外防护部分。床体部分对于机床整体来讲是主要部件，床体尺寸的增加会直接增加成本。

技术实现要素：

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种结构简单，准确定位，安全可靠的伺服动力刀塔。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种伺服动力刀塔，包括箱体、刀盘和电动机，刀盘和电动机位于箱体上，且刀盘与箱体转动连接；所述箱体内设有中心轴和齿轮，齿轮套接于中心轴上，且齿轮围绕中心轴转动，齿轮通过减速装置由电动机驱动；所述箱体内还设有旋转齿盘、定位齿盘和移动齿盘，移动齿盘套接于齿轮上，旋转齿盘套接于中心轴上，定位齿盘套接于旋转齿盘上；所述移动齿盘同时与定位齿盘和旋转齿盘啮合，定位齿盘与箱体固定连接，旋转齿盘与刀盘相连，且旋转齿盘与齿轮同步转动。

作为本发明的一种优选方案，所述齿轮上套设有法兰盘，法兰盘与箱体相抵，且法兰盘与移动齿盘之间设有弹簧销和挡铁，挡铁与箱体固定连接。

作为本发明的一种优选方案，所述电动机与齿轮之间设有相连接的减速装置和传动齿轮，减速装置与电动机相连，传动齿轮与齿轮相啮合，且箱体内嵌有与传动齿轮前端相适配的轴承。

作为本发明的一种优选方案，所述减速装置位于箱体内，箱体上设有与减速装置相连的箱盖，箱盖位于减速装置和电动机之间。

作为本发明的一种优选方案，所述刀盘上形成有环绕设置的多个刀具安装孔，刀盘内设有与刀具安装孔相适配的主轴，主轴转动连接于刀盘内。

作为本发明的一种优选方案，所述刀盘内还设有主轴箱、前法兰、后法兰和电机定转子，主轴、前法兰、后法兰和电机定转子位于主轴箱内，前法兰和后法兰位于主轴的两端，主轴与前法兰和后法兰内孔的轴承相适配。

作为本发明的一种优选方案，所述电机定转子与主轴箱之间设有冷却套，冷却套环绕设置于电机定转子外。

作为本发明的一种优选方案，所述主轴两端分别安装有编码器和传动键，传动键与其中一个刀具安装孔处于同一直线上。

作为本发明的一种优选方案，所述中心轴延伸至箱盖外，箱盖上设有与中心轴相适配的分配器，中心轴前端通过调整垫与主轴箱后端面相连。

作为本发明的一种优选方案，所述主轴箱转动连接于刀盘内，且主轴箱与刀盘连接处设有支撑轴承和端盖。

本发明的有益效果是，与现有技术相比：在旋转齿盘的作用下，带动刀盘的转动，从而使得刀盘内的主轴能对应刀盘上不同的刀具安装孔，起到选刀定位的作用，同时旋转齿盘在液压力作用下同时与移动齿盘、固定齿盘相啮合，起到刀盘精确定位的作用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的左视图；

图4是图3的a-a剖视图；

图中附图标记：主轴箱1，电机定转子2，冷却套3，配合轴承4，主轴5，传动键6，盖体9，编码器齿轮12，刀盘13，前法兰14，后法兰15，编码器17，端盖19，第一密封环20，第二密封环21，支撑轴承23，减速装置26，传动齿轮27，旋转齿盘28，定位齿盘30，第一密封圈31，第二密封圈32，移动齿盘33，第三密封圈34，法兰盘35，挡铁36，推力轴承37，推力滚针38，齿轮39，弹簧销40，通水盘44，密封环45，紧固件46，箱盖47，分配器52，轴承53，中心轴54，定位套55，定位销57，锁紧块61，箱体63，螺栓65，调整垫66，电动机67，防尘盖68，刀具安装孔69。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作详细说明。

如图1-4所示，一种伺服动力刀塔，包括箱体63、刀盘13和电动机67，刀盘13和电动机67位于箱体63上，且刀盘13与箱体63转动连接；箱体63内设有中心轴54和齿轮39，齿轮39套接于中心轴54上，且齿轮39与中心轴54滑动连接，齿轮39与电动机67相连；箱体63内还设有旋转齿盘28、定位齿盘30和移动齿盘33，移动齿盘33套接于齿轮39上，旋转齿盘28套接于中心轴54上，定位齿盘30套接于旋转齿盘28上；移动齿盘33同时与定位齿盘30和旋转齿盘28啮合，定位齿盘30与箱体63固定连接，旋转齿盘28与刀盘13相连，且旋转齿盘28与齿轮39同步转动。

中心轴54一端与主轴箱1连接，一端延伸至箱体63外，箱体63上设有与中心轴54相适配的分配器52，分配器52嵌于箱体63上，从而对中心轴54的位置进行定位，中心轴54与主轴箱1之间设有调整垫66，使得主轴箱1与中心轴54之间具有更好的稳定性，由于中心轴54在分配器52和主轴箱1的作用下被支撑，从而确保齿轮39在中心轴54上具有更好的稳定性。

延伸至箱体63外的中心轴54连有定位套55、定位销57和锁紧块61，定位套55套接于中心轴54的端部外，锁紧块61在定位销57的作用下与中心轴54固定连接，从而减少外界对中心轴54的影响。

齿轮39上套设有法兰盘35，法兰盘35与箱体63相抵，且法兰盘35与移动齿盘33之间设有弹簧销40和挡铁36，挡铁36与箱体63固定连接，弹簧销40穿过挡铁36。

电动机67与齿轮39之间设有相连接的减速装置26和传动齿轮27，减速装置26与电动机67相连，传动齿轮27与齿轮39相啮合，且箱体63内嵌有与传动齿轮27前端相适配的轴承53，轴承53用于支撑传动齿轮27的位置，从而使得传动齿轮27具有更好的稳定性，确保在传动齿轮39时具有更好的稳定性。

箱盖47上设有与减速装置26相适配的内孔，内孔大于与减速装置26的尺寸相同，使得内孔内壁与减速装置26的外壁相抵，且减速装置26的端部与箱盖47外表面相抵，使得减速装置26与箱盖47之间具有更好的稳定性，当减速装置26的端部与箱盖47外表面相抵时，减速装置26的输出端正好与轴承53相适配，从而对减速装置26的输出端的位置进行限定。

减速装置26的端部与箱盖47外表面相抵，从而对减速装置26的输出端位置进行限定，确保减速装置26输出端的中心线与轴承53的中心线位于同一直线上，从而对减速装置26输出端进行轴向定位，确保传动齿轮27与齿轮39的稳定性。

传动齿轮27与齿轮39始终保持啮合状态，从而传动齿轮27与齿轮39形成齿轮副，在减速装置26的外壁与箱盖47内壁的配合状态下，对齿轮副形成后定位支撑，提高传动齿轮27与齿轮39在传动过程中的稳定性，传动齿轮27与齿轮39的齿数根据实际需要进行设计。

传动齿轮27位于减速装置26输出轴上，且传动齿轮27与减速装置26输出轴同轴转动，传动齿轮27位于凹槽与减速装置26之间，在轴承53和箱体63的作用下，对传动齿轮27和齿轮39形成前定位支撑，从而确保传动齿轮27的位置，传动齿轮27的位置始终位于凹槽与减速装置26之间，且传动齿轮27的厚度根据凹槽与减速装置26之间的距离进行设置，从而提高传动齿轮27在转动过程中的稳定性，提高齿轮39在转动过程中的稳定性。

电动机67通过减速装置26后带动传动齿轮27的转动，从而带动齿轮39的转动，齿轮39内壁与中心轴54外壁相抵，从而提高齿轮39在转动过程中的稳定性，齿轮39的转动带动旋转齿盘30的转动，由于旋转齿盘30与移动齿盘33啮合，在旋转齿盘30的作用下，移动齿盘33在力的作用下与旋转齿盘30脱开，移动齿盘33朝向法兰盘35处移动，挡铁36用于对移动齿盘33的位置进行限位，由于移动齿盘33的移动，使得弹簧键40被压缩，移动齿盘33与法兰盘35之间的距离减小，当旋转齿盘30旋转至所需位置后，在弹簧键40的作用下，复位移动齿盘33的位置，从而使得移动齿盘33重新与旋转齿盘30啮合，提高旋转齿盘30的稳定性，而定位齿盘28底部与旋转齿盘30相抵，提高旋转齿盘30在转动过程中的稳定性。

定位齿盘28顶部与箱体63相抵，且定位齿盘28与箱体63之间设有第一旋转密封圈31，旋转齿盘30与定位齿盘28之间设有第二旋转密封圈32,，移动齿盘33与齿轮39之间设有第三旋转密封圈34，使得移动齿盘33和旋转齿盘30在移动过程中具有更好的稳定性，法兰盘35与齿轮39之间设有推力滚针39和垫片37，使得法兰盘35与齿轮39之间相对相对转动，且确保法兰盘35在齿轮39上的稳定性。

减速装置26位于箱体63内，箱体63上设有与减速装置26相连的箱盖47，箱盖47位于减速装置26和电动机67之间，箱体63为开合式连接，箱体63上设有用于紧固的螺栓65。

刀盘13上形成有环绕设置的多个刀具安装孔69，刀盘13内设有与刀具安装孔69相适配的主轴5，主轴5转动连接于刀盘13内，刀盘13与箱体63之间设有通水盘44，通水盘44位于旋转刀盘30外，且通水盘44与箱体63转动连接，通水盘44与刀盘13之间设有密封环45，通水盘44用于刀盘13中的冷却液的流出，通水盘44固定连接于刀盘13上，通水盘44与刀盘13之间设有紧固件46。

刀盘13内还设有主轴箱1、前法兰14、后法兰15和电机定转子2，主轴5、前法兰14、后法兰15和电机定转子2位于主轴箱1内，前法兰14和后法兰15位于主轴5的两端，主轴5与前法兰14和后法兰15内孔的轴承相适配，电机定转子2在前法兰14和后法兰15的作用下固定于主轴箱1内，电机定转子2带动主轴5的转动，前法兰14和后法兰15用于对主轴5的位置进行定位，从而确保主轴5与刀具安装孔69配合时的稳定性。

刀具安装孔69外套设有与刀具安装孔69相适配的防尘盖68，前法兰14和后法兰15外套设有盖体9，盖体9用于定位前法兰14和后法兰15的位置。

电机定转子2与主轴箱1之间设有冷却套3，冷却套3与中心轴54相连通，冷却套3环绕设置于主轴5外，冷却套3用于对主轴5进行冷却液的浇灌，冷却液通过中心轴54刘东志冷却套3上，在经过冷却套3后喷射至主轴5上，从而对主轴5进行冷却，冷却液在使用过通过通水盘44流出。

主轴5两端分别安装有编码器17和传动键6，传动键6和编码器17位于主轴5相对两端，编码器17确保主轴5在安装过程中的方向和位置，且传动键6与刀具安装孔69相适配，主轴5转动带动传动键6的转动，从而将转动传递至刀具上，编码器17与编码器齿轮12相连接，从而对编码器17的位置进行调节。

第一密封环20和第二密封环21均位于刀盘13与端盖19之间，使得刀盘13与端盖19之间具有更好的连接性和密封性。

主轴箱1转动连接于刀盘13内，且主轴箱1与刀盘13连接处设有支撑轴承23和端盖19，在旋转齿盘28的作用下带动刀盘13转动，而主轴箱1始终保持相对静止状态，从而确保主轴5能对应刀盘13上不同的刀具安装孔69，起到换刀的作用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：主轴箱1，电机定转子2，冷却套3，配合轴承4，主轴5，传动键6，盖体9，编码器齿轮12，刀盘13，前法兰14，后法兰15，编码器17，端盖19，第一密封环20，第二密封环21，支撑轴承23，减速装置26，传动齿轮27，旋转齿盘28，定位齿盘30，第一密封圈31，第二密封圈32，移动齿盘33，第三密封圈34，法兰盘35，挡铁36，推力轴承37，推力滚针38，齿轮39，弹簧销40，通水盘44，密封环45，紧固件46，箱盖47，分配器52，轴承53，中心轴54，定位套55，定位销57，锁紧块61，箱体63，螺栓65，调整垫66，电动机67，防尘盖68，刀具安装孔69等术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。