电动刀架拆装示意图_中华文本库
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4工位电动刀架
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专利名称液压四工位刀架的制作方法
技术领域本发明涉及一种车床刀架，具体地说，涉及一种伺服和液压联动的液压四工位刀
背景技术车床的工位电动刀架通常是由电机驱动锁紧，但是，因电机功率一般较小，锁紧力矩差，在加工锻件或铸件等工件时，由于工件对车床刀架冲击力过大，刀架工位难以锁死， 这将影响刀架的寿命和加工精度；为了克服上述技术缺陷，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
本发明针对现有技术的不足，提供了一种结构简单、液压锁紧力矩大、抗冲击力强、转向换刀平稳、定位精度高、稳定性强的液压四工位刀架。本发明所采用的技术方案如下一种液压四工位刀架，它包括刀架Z向滑台、刀架 X向滑台、四工位刀架本体、液压摆动旋转油缸和刀架X向伺服电机，所述刀架Z向滑台上设置有竖向轨道槽，所述竖向轨道槽内安装有竖向滚珠丝杠，所述刀架X向滑台安装在所述竖向轨道槽内，所述刀架X向滑台上设置有丝杠孔，所述竖向滚珠丝杠穿设在所述丝杠孔内，所述刀架X向伺服电机驱动所述竖向滚珠丝杠；所述液压摆动旋转油缸安装在所述刀架X向滑台上，所述四工位刀架本体安装在所述液压摆动旋转油缸的摆动旋转轴上。基于上述，所述竖向滚珠丝杠通过上下两组轴承座安装在所述竖向轨道槽内，所述刀架X向滑台卡设在所述竖向轨道槽内，所述刀架X向滑台的后侧设置有具有丝杠孔的滚珠丝杠螺母。基于上述，所述X向滑台体上设置有槽孔，所述液压摆动旋转油缸安装在所述槽孔内；所述液压摆动旋转油缸上端设置有轴孔和对应轴孔设置的空心定位轴，所述摆动旋转轴外端依次穿过所述轴孔和所述空心定位轴设置，所述空心定位轴上设置有外螺纹；所述四工位刀架本体上设置有定位轴安装孔和与定位轴安装孔轴向连通的定位销孔，所述液压摆动旋转油缸上端设置有四个位于同一圆上的定位孔，四个定位孔在不同工位时可分别与定位销孔对应，所述定位销孔内安装有复位弹簧和定位销，所述复位弹簧上端与所述四工位刀架本体固定，所述复位弹簧下端顶设在所述定位销的顶部，所述定位销的轴向侧面设置有销轴；所述空心定位轴穿设在所述四工位刀架本体的定位轴安装孔内；所述空心定位轴上依次安装有主离合器座、安装在主离合器座上的主离合器、传动离合器和传动螺母， 所述传动螺母对应所述空心定位轴的外螺纹安装，所述传动螺母外侧端面连接有传动板， 所述传动螺母内侧端面设置有直齿，所述传动离合器外侧端面设置有与直齿传动配合的连结直齿，所述传动离合器内侧端面设置有牙嵌齿，所述主离合器外侧端面设置有与牙嵌齿传动配合的离合牙嵌齿；所述摆动旋转轴外端设置有轴向键槽，所述传动板设置有传动板轴孔，所述传动板轴孔内壁设置有与轴向键槽传动配合的轴向滑动键槽，所述摆动旋转轴外端安装在所述传动板的传动板轴孔内；所述主离合器的轴向侧面设置有沿圆周方向倾斜的销轴槽，所述销轴外端设置在所述销轴槽内。基于上述，所述液压摆动旋转油缸包括筒状缸体、分别安装在筒状缸体上下端的油缸上盖和油缸下盖、安装在筒状缸体内的扇环形油缸隔片、外端伸出油缸上盖的摆动旋转轴和安装在摆动旋转轴内端的扇环形叶片，其中，所述摆动旋转轴内端和所述扇环形叶片安装在所述筒状缸体内，所述筒状缸体的缸壁设置有两个油孔，两个油孔分别对应所述扇环形油缸隔片两侧设置。基于上述，所述扇环形叶片上安装有浮动叶片，所述浮动叶片紧贴所述筒状缸体
内壁设置。基于上述，所述扇环形油缸隔片上设置有两条凹槽，两条凹槽与所述筒状缸体内壁形成两条隐形油路通道，两个油孔分别对应两条隐形油路通道设置。基于上述，所述槽孔内安装有四工位微动开关和微动原点开关，所述液压摆动旋转油缸上端设置有两个开关传动触杆孔，两个开关传动触杆孔内分别设置有一根传动触杆，所述四工位刀架本体内侧端面上设置有四个位于同一圆上的工位孔和一个原点孔，两个开关传动触杆孔内的传动触杆一端分别对应所述四工位微动开关和所述微动原点开关设置，两个开关传动触杆孔内的传动触杆另一端分别用于对应工位孔和原点孔设置。该液压四工位刀架在液压驱动油缸内叶片时，通过和叶片连接的摆动旋转轴带动四工位刀架本体左旋或右旋摆动，该四工位刀架本体右旋90度换刀，摆动旋转轴再左旋使四工位刀架本体锁紧，在加工锻件或铸件等工件时，因液压锁紧力矩大，其抗冲击力强，利于加工精度的提高，利于延长刀架的使用寿命；该液压四工位刀架可以用于手动换向阀操作，又可以用于电磁换向阀手动点动操作，主要用于数控液压车床，又可以配套于重型卧式车床、立式车床等；该液压四工位刀架具有结构简单、液压锁紧力矩大、抗冲击力强、转向换刀平稳、定位精度高、稳定性强的优点。
图1是本发明的局部俯视结构示意图2是所述刀架Z向滑台、所述竖向滚珠丝杠、所述滚珠丝杠螺母和所述刀架X向伺服电机之间的位置结构示意图3是本发明的装配结构示意图； 图4是本发明的拆分结构示意图； 图5是所述液压摆动旋转油缸的局部剖视结构示意图； 图6是所述主离合器的结构示意图。
具体实施例方式为了进一步的说明本发明的结构特点，现结合附图给出
具体实施例方式
如图1-图6所示，一种液压四工位刀架，它包括刀架Z向滑台23、刀架X向滑台22、 四工位刀架本体10、液压摆动旋转油缸和刀架X向伺服电机沈，其中，所述刀架Z向滑台23 上设置有竖向轨道槽对，所述竖向轨道槽M内安装有竖向滚珠丝杠25，所述竖向滚珠丝杠 25通过上下两组轴承座27安装在所述竖向轨道槽M内，所述刀架X向滑台22卡设在所述竖向轨道槽M内，所述刀架X向滑台22的后侧设置有具有丝杠孔四的滚珠丝杠螺母28， 所述竖向滚珠丝杠25穿设在所述丝杠孔四内，所述刀架X向伺服电机26通过传动带驱动所述竖向滚珠丝杠25正反旋转；在刀架X向伺服电机沈、竖向滚珠丝杠25和滚珠丝杠螺母28的作用下，刀架X向滑台22在刀架Z向滑台23的竖向轨道槽M内可上下自由运动， 即实现了液压四工位刀架的X向伺服控制；
所述液压摆动旋转油缸安装在所述刀架X向滑台22上，所述四工位刀架本体10安装在所述液压摆动旋转油缸的摆动旋转轴上；随着液压摆动旋转油缸的摆动旋转轴的运动， 四工位刀架本体10可实现四工位刀具的旋转互换，即实现了液压四工位刀架的左旋换刀右旋锁紧液压旋转控制。具体地说，所述液压摆动旋转油缸包括筒状缸体2、分别安装在筒状缸体2上下端的油缸上盖8和油缸下盖1、固定在筒状缸体2内的扇环形油缸隔片6、外端伸出油缸上盖 8的摆动旋转轴5和固定在摆动旋转轴5内端的扇环形叶片4，其中，所述摆动旋转轴5内端和所述扇环形叶片4活动安装在所述筒状缸体2内，所述筒状缸体2的缸壁设置有两个油孔(18，19)，两个油孔(18，19)分别对应所述扇环形油缸隔片6两侧设置；
所述扇环形油缸隔片6顶端固定在所述油缸上盖8下端面；所述扇环形油缸隔片6的两扇环端面分别与所述筒状缸体2内壁和所述摆动旋转轴5紧贴并形成密封结构，所述扇环形油缸隔片6的上下两端面分别与所述油缸上盖8和所述油缸下盖1紧贴并形成密封结构；
所述扇环形叶片4的上下两端面分别与所述油缸上盖8和所述油缸下盖1紧贴并形成密封结构；所述扇环形叶片4的扇环外端面与所述筒状缸体2内壁紧贴并形成密封结构，进一步，所述扇环形叶片4上安装有浮动叶片3，所述浮动叶片3紧贴所述筒状缸体2内壁设置，所述浮动叶片3使所述扇环形叶片4的扇环外端面与所述筒状缸体2内壁的密封更为严密；
所述扇环形油缸隔片6上设置有两条凹槽，两条凹槽与所述筒状缸体2的内壁形成两条隐形油路通道，两个油孔(18，19)分别对应两条隐形油路通道设置；隐形油路通道利于进出液压油，可使扇环形叶片4的移动角度增大。所述刀架X向滑台22上设置有槽孔7，所述液压摆动旋转油缸安装在所述槽孔7 内，具体是所述油缸上盖8通过螺栓固定在所述槽孔7内；
所述油缸上盖8上设置有轴孔和对应轴孔设置的空心定位轴81，所述摆动旋转轴5外端依次穿过所述轴孔和所述空心定位轴81设置，所述空心定位轴81上设置有反向外螺纹 82 ；
所述四工位刀架本体10上设置有定位轴安装孔102和与定位轴安装孔102轴向连通的定位销孔101，所述油缸上盖8上设置有四个位于同一圆上的定位孔9，四个定位孔9在不同工位时可分别与定位销孔101对应；所述定位销孔101内安装有复位弹簧和定位销 13，所述复位弹簧上端与所述四工位刀架本体10固定，所述复位弹簧下端顶设在所述定位销13的顶部，所述定位销13的轴向侧面设置有销轴14 ；
所述空心定位轴81穿设在所述四工位刀架本体10的定位轴安装孔102内；所述空心定位轴81上依次套装有具有安装孔的主离合器座11、具有安装孔的主离合器12、具有安装孔的传动离合器15和具有安装孔的传动螺母16，且主离合器12安装在主离合器座11上，所述传动螺母16对应所述空心定位轴81的外螺纹82安装，所述传动螺母16外侧端面固定连接有传动板17，所述传动螺母16内侧端面设置有直齿，所述传动离合器15外侧端面设置有与直齿传动配合的连结直齿，所述传动离合器15内侧端面设置有牙嵌齿，所述主离合器12外侧端面设置有与牙嵌齿传动配合的离合牙嵌齿122 ；所述摆动旋转轴5外端设置有轴向键槽，所述传动板17设置有传动板轴孔，所述传动板轴孔内壁设置有与轴向键槽传动配合的轴向滑动键槽，所述摆动旋转轴5外端安装在所述传动板17的传动板轴孔内；所述主离合器12的轴向侧面设置有沿圆周方向倾斜的销轴槽121，所述销轴14外端设置在所述销轴槽121内；
工作时，所述液压摆动旋转油缸在液压油的驱动下，使所述摆动旋转轴5转动，继而， 摆动旋转轴5带动传动板17、传动螺母16旋转，传动螺母16 —旦旋转，即，传动螺母16将沿空心定位轴81的外螺纹82旋转，同时，必使传动螺母16沿空心定位轴81轴向移动，并带动传动板17沿摆动旋转轴5轴向滑动；继而，传动螺母16沿空心定位轴81轴向移动，将使传动螺母16与传动离合器15连结，进而，传动螺母16旋转将带动传动离合器15旋转， 同时，传动螺母16将推动传动离合器15沿空心定位轴81轴向移动；继而，使传动离合器15 与主离合器12结合，并且传动离合器15带动主离合器12旋转；主离合器12旋转，将使销轴槽121内的销轴14向上运动，并使定位销13向上运动，最终，使定位销13的下端131脱离油缸上盖8的定位孔9 ；此时，四工位刀架本体10与油缸上盖8也即液压摆动旋转油缸脱离定位关系，换言之，主离合器12继续旋转，销轴槽121顶端将绊住定位销13的销轴14， 即，在主离合器12、位于四工位刀架本体10内的定位销13的作用下，将使四工位刀架本体 10旋转；继而，四工位刀架本体10旋转到第二工位，摆动旋转轴5反向转动，则传动板17、 传动螺母16、传动离合器15反向旋转并轴向后退，进而，使传动离合器15与主离合器12分离，则主离合器12停止旋转，四工位刀架本体10停止转动，此时，摆动旋转轴5停止反向转动，且在复位弹簧作用下定位销13回落，使定位销13的下端131进入位于第二工位的定位孔9内，使四工位刀架本体10与油缸上盖8之间锁死；如需转换到第三、四工位，重复上述步骤即可。基于上述，所述四工位刀架本体10的槽孔7内安装有四工位微动开关20和微动原点开关21，所述油缸上盖8上设置有两个开关传动触杆孔，两个开关传动触杆孔内分别设置有一根传动触杆，所述四工位刀架本体10内侧端面上设置有四个位于同一圆上的工位孔和一个原点孔，两个开关传动触杆孔内的传动触杆一端分别对应所述四工位微动开关 20和所述微动原点开关21设置，两个开关传动触杆孔内的传动触杆另一端分别用于对应工位孔和原点孔设置；传动触杆另一端是光滑的圆端，工位孔和原点孔都是光滑的小半圆弧孔，在四工位刀架本体10旋转时，传动触杆另一端可方便的出入工位孔和原点孔，以便检测四工位刀架本体10的工位信息。四工位刀架本体10旋转时，传动触杆另一端每进入工位孔一次，四工位刀架本体 10就旋转90度；设置微动原点开关21和原点孔，是为了确定原点换刀位置，利于数控系统编程；当刀架Z轴进刀并对工件切削至终点时，数控系统发出指令，刀架X向滑台退回设置的原点，这时，打开通向液压摆动旋转油缸的换向电磁阀，液压油进入液压摆动旋转油缸并驱动筒状缸体内的扇环形叶片使之转动，并带动四工位刀架本体10旋转，此时，微动开关从孔内滑出即得电、再进入另外一个孔内即失电，这时四工位刀架本体10已右旋90度换刀，在数控系统的控制下，给换向电磁阀发出指令，液压摆动旋转油缸换向左旋锁紧四工位刀架本体10，这时就实现了液压四工位刀架的X向伺服和Z向液压联动。需要特别说明的是，在本发明中，Z向和X向，相对车床而言，分别指的是横向和纵向，相对被加工工件而言，分别指的是纵向和横向。最后应当说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式
进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
1.一种液压四工位刀架，其特征在于它包括刀架Z向滑台、刀架X向滑台、四工位刀架本体、液压摆动旋转油缸和刀架χ向伺服电机，所述刀架ζ向滑台上设置有竖向轨道槽， 所述竖向轨道槽内安装有竖向滚珠丝杠，所述刀架X向滑台安装在所述竖向轨道槽内，所述刀架X向滑台上设置有丝杠孔，所述竖向滚珠丝杠穿设在所述丝杠孔内，所述刀架X向伺服电机驱动所述竖向滚珠丝杠；所述液压摆动旋转油缸安装在所述刀架χ向滑台上，所述四工位刀架本体安装在所述液压摆动旋转油缸的摆动旋转轴上。
2.根据权利要求1所述的液压四工位刀架，其特征在于所述竖向滚珠丝杠通过上下两组轴承座安装在所述竖向轨道槽内，所述刀架X向滑台卡设在所述竖向轨道槽内，所述刀架X向滑台的后侧设置有具有丝杠孔的滚珠丝杠螺母。
3.根据权利要求1或2所述的液压四工位刀架，其特征在于所述X向滑台体上设置有槽孔，所述液压摆动旋转油缸安装在所述槽孔内；所述液压摆动旋转油缸上端设置有轴孔和对应轴孔设置的空心定位轴，所述摆动旋转轴外端依次穿过所述轴孔和所述空心定位轴设置，所述空心定位轴上设置有外螺纹；所述四工位刀架本体上设置有定位轴安装孔和与定位轴安装孔轴向连通的定位销孔，所述液压摆动旋转油缸上端设置有四个位于同一圆上的定位孔，四个定位孔在不同工位时可分别与定位销孔对应，所述定位销孔内安装有复位弹簧和定位销，所述复位弹簧上端与所述四工位刀架本体固定，所述复位弹簧下端顶设在所述定位销的顶部，所述定位销的轴向侧面设置有销轴；所述空心定位轴穿设在所述四工位刀架本体的定位轴安装孔内；所述空心定位轴上依次安装有主离合器座、安装在主离合器座上的主离合器、传动离合器和传动螺母，所述传动螺母对应所述空心定位轴的外螺纹安装，所述传动螺母外侧端面连接有传动板，所述传动螺母内侧端面设置有直齿，所述传动离合器外侧端面设置有与直齿传动配合的连结直齿，所述传动离合器内侧端面设置有牙嵌齿，所述主离合器外侧端面设置有与牙嵌齿传动配合的离合牙嵌齿；所述摆动旋转轴外端设置有轴向键槽，所述传动板设置有传动板轴孔，所述传动板轴孔内壁设置有与轴向键槽传动配合的轴向滑动键槽，所述摆动旋转轴外端安装在所述传动板的传动板轴孔内；所述主离合器的轴向侧面设置有沿圆周方向倾斜的销轴槽，所述销轴外端设置在所述销轴槽内。
4.根据权利要求3所述的液压四工位刀架，其特征在于所述液压摆动旋转油缸包括筒状缸体、分别安装在筒状缸体上下端的油缸上盖和油缸下盖、安装在筒状缸体内的扇环形油缸隔片、外端伸出油缸上盖的摆动旋转轴和安装在摆动旋转轴内端的扇环形叶片，其中，所述摆动旋转轴内端和所述扇环形叶片安装在所述筒状缸体内，所述筒状缸体的缸壁设置有两个油孔，两个油孔分别对应所述扇环形油缸隔片两侧设置。
5.根据权利要求4所述的液压四工位刀架，其特征在于所述扇环形叶片上安装有浮动叶片，所述浮动叶片紧贴所述筒状缸体内壁设置。
6.根据权利要求4或5所述的液压四工位刀架，其特征在于所述扇环形油缸隔片上设置有两条凹槽，两条凹槽与所述筒状缸体内壁形成两条隐形油路通道，两个油孔分别对应两条隐形油路通道设置。
7.根据权利要求3所述的液压四工位刀架，其特征在于所述槽孔内安装有四工位微动开关和微动原点开关，所述液压摆动旋转油缸上端设置有两个开关传动触杆孔，两个开关传动触杆孔内分别设置有一根传动触杆，所述四工位刀架本体内侧端面上设置有四个位于同一圆上的工位孔和一个原点孔，两个开关传动触杆孔内的传动触杆一端分别对应所述四工位微动开关和所述微动原点开关设置，两个开关传动触杆孔内的传动触杆另一端分别用于对应工位孔和原点孔设置。
本发明提供一种液压四工位刀架，它包括刀架Z向滑台、刀架X向滑台、四工位刀架本体、液压摆动旋转油缸和刀架X向伺服电机，所述刀架Z向滑台上设置有竖向轨道槽，所述竖向轨道槽内安装有竖向滚珠丝杠，所述刀架X向滑台安装在所述竖向轨道槽内，所述刀架X向滑台上设置有丝杠孔，所述竖向滚珠丝杠穿设在所述丝杠孔内，所述刀架X向伺服电机驱动所述竖向滚珠丝杠；所述液压摆动旋转油缸安装在所述刀架X向滑台上，所述四工位刀架本体安装在所述液压摆动旋转油缸的摆动旋转轴上。该液压四工位刀架具有结构简单、液压锁紧力矩大、抗冲击力强、转向换刀平稳、定位精度高、稳定性强的优点。
文档编号B23B21/00GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者齐凤尚 申请人:齐凤尚