专利名称：步进式凸轮分度数控车床转塔刀架的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种数控车床转塔刀架，属于机床部件。
目前，在各种数控车床上常见的较多的转塔架结构大体归结为马氏机构，三立柱倾倒机构，插销反靠机构，以及伺服电机直接驱动作为转塔的分度予定位机构。前三种机械分度机构都在分度定位时存在不同程度的刚性和柔性冲击。影响刀架的予定位精度可靠性和机构本身的寿命，其中三立柱倾倒机构，插销反靠机构、还只能单方向旋转分度，增加了机床换刀的辅助时间。用伺服电机直接驱动刀盘分度虽然效果很好，但是需用昂贵的伺服驱动系统，大大提高了机床的成本。
本实用新型的目的是提供一种分度定位平稳可靠，无刚性和柔性冲击，重复定位精度高，刚性好并可双向任意转位，节省换刀辅助时间，成本低廉的步进式园柱凸轮分度转塔刀架。
本实用新型是以如下技术方案实现的，将刀盘3装在中心轴2的一端，端面齿盘4装在刀盘3上，端面齿盘5装在箱体12的一外表面，且与端面齿盘4啮合。中心轴2穿入箱体12中心轴孔，在中心轴2的中部段加工有花键，箱体12底部装有轴承，回转盘7装在中心轴2的中段与花键配合。根据需要将若干个柱销8均匀分布装在回转盘7上，在回转盘7上的柱销8与凸轮6相配合。凸轮6装在凸轮轴11上。凸轮轴11装在箱体12内。凸轮轴11的一端与花键套10相啮合。液压马达9的轴与花键套10配合。箱体12上装有油缸1，油缸1与活塞16配合，活塞16与中心轴2配合。中心轴2的尾端装有开关凸轮13，在箱体12上装有行程开关14，行程开关15装在箱体12上与开关凸轮13上的触头可接触。
步进分度运动的主动件为一园柱凸轮6，该凸轮是在园柱体表面上加工一条二端有头的凸起轮廓。从动件是一个端面园周上均匀布置着柱销的回转盘。凸轮园周前180度轮廓为曲线，后180度轮廓为直线，凸轮每转180度拔过一个柱销，使刀盘分度1／n，后180度为予定位，直线轮廓限制着回转盘的旋转动作，使刀盘系统予定位准确，决不会产生过位和定位时的冲击。刀盘的终定位是由齿面齿盘副保证，对凸轮予定位的精度没有较高的要求，凸轮轮廓曲线为正弦曲线。采用正弦曲线可使刀盘 转位时和停止转位时瞬间角速度均为零。保证了予定位动作的平稳 与可靠。另外，凸轮6有一个二端带开口的闭合曲线轮廓，当凸轮正反转时可带动刀盘作正，反二个方向上的旋转。通过机床的逻辑电路可使刀架自动选择最短路程的旋转方向，缩短了机床工作中的换刀辅助时间。
本实用新型具有结构简单，成本低廉，分度定位平稳可靠，无刚性和柔性冲击，重复定位精度高，刚性好并可双向任意转位节省换刀辅助时间的特点。
现结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型纵向剖视图。
图2是本实用新型横向剖视图。
图3是本实用新型凸轮轮廓曲线展开图。
图1～3是本实用新型的具体实施例将刀盘3装在中心轴2的一端，端面齿盘4装在刀盘3上，端面齿盘5装在箱体12一面，且与端面齿盘4啮合。中心轴2穿入箱体12中心轴孔，在中心轴2的中段加工有花键，箱体12底部装有轴承，回转盘7装在中心轴2中段与花键配合，根据需要将若干个柱销8均匀分布装在回转盘7上。回转盘7上的柱销8与凸轮6相配合。凸轮6装在凸轮轴11上。凸轮轴11装在箱体12内，凸轮轴11与花键套10相啮合。液压马达9的轴与花键套10配合。箱体12上装有油缸1，油缸1与活塞16配合，活塞16与中心轴2配合，中心轴2的另一端装有开关凸轮13，在箱体12上装有行程开关14，行程开关15装在箱体12上，与开关凸轮13上的触头能接触。
本实用新型接到转位指令后，压力油进入油缸1的后腔，通过活塞16推动中心轴2和刀盘3抬起，使定位副二个端面齿盘4、5脱开啮合。当刀盘抬起到顶点时，行程开关14释放，发出转位动信号，液压马达9随即旋转。液压马达通过花键套10带动凸轮轴“11” 和凸轮“6”旋转，凸轮依次拨动回转盘“7”上的几个柱销“8”，使回转轮通过花键带动中心轴2与刀盘3作分度动作。凸轮每转一周拨过一个柱销，使刀盘旋转1／n周。中心轴尾端固定的开关凸轮也与中心轴同步转动，凸轮上有n个高点，每转过一个工位，凸轮压合计数开关“15”一次，这个信号被输入机床的Nc系统。当刀盘转到予选的工位时，电气系统发出转位停止指令使液压马达刹车，凸轮“6”使刀盘“3”处于予定位位置。与此同时油缸1变为前腔进压力油，通过活塞16将刀盘拉下直到二个端面齿盘压紧啮合。完成精定位动作，此时中心轴又将行程开关14压合，发出转位动作全部完成的信号。
权利要求1.一种步进式凸轮分度数控车床转塔刀架，其特征在于将刀盘3装在中心轴2的一端，端面齿盘4装在刀盘3上，端面齿盘5装在箱体12的一外表面，且与端面齿盘4啮合，中心轴2穿入箱体12中心轴孔，在中心轴12的中部段加工有花键，箱体12底部装有轴承，回转盘7装在中心轴2的中段与花键配合，将若干个柱销8均匀分布装在回转盘7上，回转盘7上的柱销8与凸轮6相配合，凸轮6装在凸轮轴11上，凸轮轴11装在箱体12内，凸轮轴11的一端与花键套10相啮合。液压马达9的轴与花键套10配合，箱体12装有油缸1，油缸1与活塞16配合，活塞16与中心轴2配合，中心轴2的尾端装有开关凸轮13，箱体12上装有行程开关14，行程开关15装在箱体12上。
2.根据权利要求1所述的步进式凸轮分度数控车床转塔刀架，其特征在于凸轮6，该凸轮在园柱体表面加工一条二端有头的正弦曲线，凸轮园周前180度轮廓为曲线，后180度轮廓为直线。
专利摘要本实用新型是一种步进式凸轮分度数控车床转塔刀架，属于机床附件。本实用新型是由刀盘、端面齿盘，中心轴，回转盘，凸轮，凸轮轴，柱销，油缸，活塞，花键套，行程开关，开关凸轮，液压马达所组成。本实用新型具有结构简单，成本低廉，分度定位平稳可靠，无刚性和柔性冲击，重复定位精度高，刚性好，并可双向任意转位节省换刀辅助时间等特点。
文档编号B23B29/24GK2053956SQ8920949
公开日1990年3月7日 申请日期1989年9月12日 优先权日1989年9月12日
发明者裘易芗 申请人:沈阳市三机床厂