專利名稱：旋轉刀塔的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于數控車床車、銑、復合刀塔及加工中心機轉塔式的旋轉 刀塔，其刀塔分為4軸、6軸、8軸、12軸四大規格，屬旋轉刀塔制造領域。
背景技術：
目前背景技術中，刀塔刀柄鎖緊方式采用后拉式鎖緊方式，刀柄尾部具有一顆拉 釘，油壓控制打刀缸，通過打刀缸對蝶簧作用，使機械三爪片工作，機械爪抓住拉釘后拉，對 刀柄拉緊；一般刀塔需配VDI刀座(圖2-1)，在車、銑、鏜、鉆、攻均不能互換都屬特制部件， 不但VDI刀座價格昂貴，刀柄不易更換，且該刀柄在加工過程中容易發生松動現象，另外在 同一面需加工多孔位時，皆需逐步單位加工、鉆孔、攻牙不可一次性完成，不同工件時，不能 加裝多軸器，所以浪費工時、加工效率不佳；另外在主軸傳動方式上，一般主軸傳動均采用 花鍵傳動，花鍵制造工序繁瑣，成本昂貴。刀塔方位容易偏擺，及刀塔上下運動(因為刀塔 只作徑向旋轉運動)，不能有效降低磨擦；另外刀塔旋轉結構，系采用兩片式離合器結構， 當刀塔需要旋轉時，刀塔隨分度齒盤脫開上升底座才可旋轉，所以旋轉精度低、穩定性不 佳。
發明內容本實用新型的設計目的之一，刀柄采用鎖緊螺母鎖緊方式且利用V型槽刀柄V型 槽，鎖緊螺母順時針方向鎖緊，逆時針松開，以達到便于安裝、固定、取出V型槽刀柄及更換 多軸器的目的； 本實用新型的設計目的之二，在刀塔上安裝多軸器； 本實用新型的設計目的之三，主軸傳動采用一字凹凸連接傳動方式； 為了實現上述設計目的之一，本實用新型所述的鎖緊螺母鎖緊裝置中的刀塔均采 用國際標準V型槽刀柄(圖l-l)。利用V型槽刀柄V型槽(圖l-2)的優勢，用鎖緊螺母 (圖1-5)將V型槽刀柄(圖1-1)與一字形扁頭刀柄座(圖1-8)緊固連接。將V型槽刀柄 U型槽(圖1-3)對準鎖緊螺母凸臺(圖1-6)使V型槽刀柄外錐(圖1-4)和一字形扁頭刀 柄座內錐(圖1-9)吻合，裝入一字形扁頭刀柄座(圖1-8)后，將鎖緊螺母(圖1-5)順時 針轉動即可鎖緊；反之，將鎖緊螺母(圖1-5)逆時針轉動即可松開V型槽刀柄(圖1-1)， 大大縮短V型槽刀柄(圖1-1)更換時間及其提供更換V型槽刀柄(圖1-1)便利方法。這 樣做的好處在于一般刀塔刀柄鎖緊方式采用后拉式鎖緊方式，刀柄尾部具有一顆拉釘，油 壓控制打刀缸，通過打刀缸對蝶簧作用，使機械三爪片工作，機械爪抓住拉釘后拉，對刀柄 拉緊；另外一般刀塔需配VDI刀座(圖2-1)，在車、銑、鏜、鉆、攻均不能互換都屬特制部件， 而且VDI刀座(圖2-1)價格昂貴。本刀塔結構采用鎖緊螺母鎖緊方式，且配用國際標準V 型槽刀柄，即可快速換刀達到加工時所需要任何標準化V型槽刀柄刀具，所需成本低廉，而 且兼具環保效能。鎖緊螺母還采用銷(圖1-7)保護緊固裝置，保證了 V型槽刀柄在加工過 程中不發生松動現象。[0007] 為了實現上述設計目的之二，本實用新型具有可安裝多軸器(圖3-l)及更換多軸 器的功能。該功能針對大部分待加工工件在同一面需加工多孔位時，不需逐步單孔加工。 加裝多軸器后，鉆孔、攻牙可一次性完成，作業時間縮短，大幅提高加工效率。加工不同工件 時，可更換多軸器，在短短幾分鐘內便可完成。只需注意多軸器安裝的正確方位。多軸器安 裝在多軸器上殼體上，多軸器上殼體(圖3-2)采用三鍵定位，其加工效果可保持高精度。 為了實現上述設計目的之三，隨著科學技術的發展，要求改善現有的傳動軸結構 和性能，為了適用于旋轉刀塔工作條件的需要，本實用新型設計了一字連接傳動軸的傳動 方式，即一字連接傳動軸傳動方式結構由導向座(圖4-4)、耐磨片(圖4-6)、一字形扁頭刀 柄座(圖l-8)、主軸傳動軸(圖4-2)順序組成。導向座(圖4-4)間接緊固在底座上，導向 座圓身法向面開一圓孔(圖4-3)，以便主軸傳動軸(圖4-2)連接傳動，外圓表面有一字形 導槽(圖4-5)，上下兩端面距離以法向面圓孔中心對稱。耐磨片(圖4-6)被安裝在導向座 一字形導槽(圖4-5)的左側面與右側面，有效降低摩擦，延長產品使用壽命。在安裝一字 形扁頭刀柄座(圖1-8)時，一字形扁頭刀柄座(圖1-8)尾部成一字形扁頭部分裝入導向 座一字形導槽(圖4-5)內。當刀塔在旋轉時，帶動一字形扁頭刀柄座隨導向座一字形導槽 作三百六十度循環旋轉。刀塔旋轉特定角度后，一字形扁頭刀柄座尾部一字形扁頭轉入主 軸傳動軸一字形凹槽(圖4-1)內吻合后，通過伺服電機漸漸帶動主軸傳動軸(圖4-2)旋 轉，使一字形扁頭刀柄座旋轉，在一字形扁頭刀柄座中裝入V型槽刀柄及刀具即可對零件 進行加工。 一字連接傳動軸的傳動方式提高一字連接傳動機構的工作性能，保證其工作的 可靠性，在工作載荷運轉下，具有承載力大、結構剛性好、抗震性強、溫升低、變形小、使用壽 命長，且加工簡單、制造成本低，便于設備維護、保養及維修的優點。 技術方案旋轉刀塔，它包括刀塔，所述刀塔中的一字形扁頭刀柄座與導向座上的 一字形導槽配合且沿導向座旋轉轉動。 本實用新型與背景技術相比，一是刀柄更換時間短、速度快且便于更換；二是可安 裝多軸器及更換多軸器的功能，其鉆孔、攻牙可一次性完成，作業時間縮短，大幅度提高加 工效率；三是由于一字連接傳動機構承載力大、結構剛性好、抗震性強、溫升低、變形小、使 用壽命長、加工簡單、制造成本低，便于設備維護、保養及維修的優點；四是通過裝有高精密 蝸輪、蝸桿配合工作帶動離合器旋轉，旋轉精度高，而且穩定性能更佳，離合器分度齒盤旋 轉后部裝有摩擦片，附有自動給油，從而降低摩擦量，延長離合器旋轉、硬摩擦使用壽命；五 是利用交叉滾子軸承，可有效防止刀塔方位偏擺及刀塔上下運動(因為刀塔只作徑向旋轉 運動)，確保刀具在加工工件時的高精密度、高效率。
圖1是旋轉刀塔鎖緊螺母鎖緊方式示意圖。圖中1-1為V型槽刀柄，1-2為V型槽 刀柄V型槽，1-3為V型槽刀柄U型槽，1-4為V型槽刀柄外錐，1-5為鎖緊螺母，1-6為鎖緊 螺母凸臺，1-7為鎖緊螺母銷，1-8為一字形扁頭刀柄座，1-9為一字形扁頭刀柄座內錐。 圖2是VDI刀座示意圖。圖中2-1為VDI刀座。 圖3是旋轉刀塔安裝多軸器示意圖。圖中3-l為多軸器，3-2為多軸器上殼體。 圖4是旋轉刀塔一字連接傳動軸傳動方式示意圖。圖中4-1為主軸傳動軸一字形 凹槽，4-2為主軸傳動軸，4-3為導向座圓身法向面圓孔，4-4為導向座，4-5為導向座一字形
4導槽，4-6為耐磨片。 圖5是旋轉刀塔三片式離合器和交叉滾子軸承安裝結構示意圖。圖中5-1為刀塔， 5-2為分度齒盤B，5-3為分度齒盤A，5-4為底座，5_5為分度齒盤C，5_6為摩擦片，5_7為 蝸輪，5-8為圓柱斜齒輪軸，5-9為蝸桿，5-10為交叉滾子軸承套圈，5-11為交叉滾子軸承， 5-12為內腔空心體。
具體實施方式實施例1 :參見附圖1 圖5。它包括刀塔(圖5-l)，所述刀塔中的導向座(圖 4-4)間接緊固在底座(圖5-4)上，導向座圓身法向面開一圓孔(圖4-3)，以便主軸傳動 軸(圖4-2)連接傳動，導向座的外圓表面有一字形導槽(圖4-5)，上下兩端面距離以法向 面圓孔中心對稱。 一字形扁頭刀柄座(圖1-8)尾部成一字形扁頭且位于導向座中的一字 形導槽內。 一字形扁頭刀柄座與導向座上的一字形導槽配合且沿導向座旋轉轉動。耐磨片 (圖4-6)內置與導向座一字形導槽內且耐磨片位于導向座一字形導槽的左側面與右側面。 一字形扁頭刀柄座尾部一字形扁頭位于主軸傳動軸一字形凹槽(圖4-l)內且由伺服電機 帶動主軸傳動軸旋轉，使一字形扁頭刀柄座旋轉。 —字連接傳動軸傳動方式結構由導向座(圖4-4)、耐磨片(圖4-6)、一字形扁頭 刀柄座(圖l-8)、主軸傳動軸(圖4-2)順序組成。導向座間接緊固在底座上，導向座圓身 法向面開一圓孔，以便主軸傳動軸連接傳動，外圓表面有一字形導槽，上下兩端面距離以法 向面圓孔中心對稱。導向座緊固在內腔空心體上，利用交叉滾子軸承，使交叉滾子軸承內圈 緊固在內腔空心體上，內腔空心體緊固在底座上，交叉滾子軸承外圈緊固在交叉滾子軸承 套圈內，交叉滾子軸承套圈緊固在刀塔上，可有效防止刀塔方位偏擺及刀塔上下運動。(因 為刀塔只作徑向旋轉運動)。耐磨片被安裝在導向座一字形導槽的左側面與右側面，有效 降低摩擦，延長產品使用壽命。在安裝一字形扁頭刀柄座時，一字形扁頭刀柄座尾部成一 字形扁頭部分裝入導向座一字形導槽內。當刀塔在旋轉時，帶動一字形扁頭刀柄座隨導向 座一字形導槽作三百六十度循環旋轉。刀塔旋轉特定角度后，一字形扁頭刀柄座尾部一字 形扁頭轉入主軸傳動軸一字形凹槽內吻合后，通過伺服電機漸漸帶動主軸傳動軸旋轉，使 一字形扁頭刀柄座旋轉，在一字形扁頭刀柄座中裝入V型槽刀柄及刀具即可對零件進行加 工。一字連接傳動軸的傳動方式提高一字連接傳動機構的工作性能，保證其工作的可靠性， 在工作載荷運轉下，具有承載力大、結構剛性好、抗震性強、溫升低、變形小、使用壽命長，且 加工簡單、制造成本低，便于設備維護、保養及維修的優點。 所述刀塔中的鎖緊裝置中V型槽刀柄(圖1-1)呈V形卡槽(圖1-2)且通過鎖緊 螺母(圖1-5)將V型槽刀柄與一字形扁頭刀柄座(圖1-8)緊固連接。V型槽刀柄的U型 槽(圖1-3)與鎖緊螺母凸臺相匹配(圖l-6)，使V型槽刀柄外錐(圖1-4)和一字形扁頭 刀柄座內錐(圖1-9)吻合，裝入一字形扁頭刀柄座后，將鎖緊螺母順時針轉動即可鎖緊；反 之，將鎖緊螺母逆時針轉動即可松開V型槽刀柄。 該刀塔均采用國際標準V型槽刀柄(圖1-1)。利用V型槽刀柄V型槽(圖1-2) 的優勢，用鎖緊螺母(圖1-5)將V型槽刀柄與一字形扁頭刀柄座(圖1-8)緊固連接。將V 型槽刀柄的U型槽(圖1-3)對準鎖緊螺母凸臺(圖1-6)使V型槽刀柄外錐(圖1-4)和 一字形扁頭刀柄座內錐(圖1-9)吻合，裝入一字形扁頭刀柄座后，將鎖緊螺母順時針轉動即可鎖緊；反之，將鎖緊螺母逆時針轉動即可松開V型槽刀柄。這樣做的目的在于可以大 大縮短V型槽刀柄更換時間及其提供更換V型槽刀柄便利方法。因為在背景技術中，一般 刀塔刀柄鎖緊方式采用后拉式鎖緊方式，刀柄尾部具有一顆拉釘，油壓控制打刀缸，通過打 刀缸對蝶簧作用，使機械三爪片工作，機械爪抓住拉釘后拉，對刀柄拉緊；另外一般刀塔需 配VDI刀座(圖2-l)，在車、銑、鏜、鉆、攻均不能互換都屬特制部件，而且VDI刀座價格昂 貴。本刀塔結構采用鎖緊螺母鎖緊方式，且配用國際標準V型槽刀柄，即可快速換刀達到加 工時所需要任何標準化V型槽刀柄刀具，所需成本低廉，而且兼具環保效能。鎖緊螺母還采 用銷(圖1-7)保護緊固裝置，保證了 V型槽刀柄在加工過程中不發生松動現象。 刀塔分為4軸、6軸、8軸、12軸四大規格且其上可裝有多軸器(圖3-l)。該功能針 對大部分待加工工件在同一面需加工多孔位時，不需逐步單孔加工。加裝多軸器后，鉆孔、 攻牙可一次性完成，作業時間縮短，大幅提高加工效率。加工不同工件時，可更換多軸器，在 短短幾分鐘內便可完成。只需注意多軸器安裝的正確方位。多軸器安裝在多軸器上殼體上， 多軸器上殼體(圖3-2)采用三鍵定位，其加工效果可保持高精度。 刀塔旋轉采用三片式離合器結構且由分度齒盤A(圖5-3)、分度齒盤B(圖5-2)、 分度齒盤C(圖5-5)和摩擦片(圖5-6)構成，分度齒盤A緊固在刀塔(圖5-l)上，分度齒 盤C緊固在底座(圖5-4)上，分度齒盤B可作活塞運動，分度齒盤A和分度齒盤C的齒片 對齊安置，分度齒盤B對分度齒盤A和分度齒盤C進行齒片咬合鎖緊，伺服電機與蝸桿(圖 5-9)且通過蝸桿帶動蝸輪(圖5-7)轉動，蝸輪安裝在圓柱斜齒輪軸(圖5-8)上，分度齒盤 A的外圓斜齒與圓柱斜齒輪軸齒輪嚙合帶動刀塔一起旋轉。離合器分度齒盤旋轉底部裝有 摩擦片。 交叉滾子軸承5-11內圈緊固在內腔空心體5-12上，內腔空心體緊固在底座5-4 上，交叉滾子軸承5-11外圈緊固在交叉滾子軸承套圈5-10內，交叉滾子軸承5-11套圈緊 固在刀塔5-l上。 傳統刀塔旋轉采用兩片式離合器結構，當刀塔需要旋轉時，刀塔隨分度齒盤脫開 上升底座才可旋轉。而該新型刀塔旋轉采用三片式離合器結構，由分度齒盤A(圖5-3)、分 度齒盤B(圖5-2)、分度齒盤C(圖5-5)和摩擦片(圖5-6)順序組成，在旋轉過程中刀塔 不需脫開上升底座即可旋轉，分度齒盤A緊固在刀塔(圖5-1)上，分度齒盤C緊固在底座 (圖5-4)上，分度齒盤B可作活塞運動，分度齒盤A和分度齒盤C的齒片對齊安置，分度齒 盤B對分度齒盤A和分度齒盤C進行齒片咬合鎖緊，當刀塔需要旋轉時，利用油壓把分度齒 盤B脫開，伺服電機與蝸桿(圖5-9)連接，控制蝸桿作相等轉速的轉動帶動蝸輪(圖5-7) 轉動，蝸輪被安裝在圓柱斜齒輪軸(圖5-8)上，分度齒盤A的外圓斜齒與圓柱斜齒輪軸齒 輪嚙合帶動刀塔一起旋轉，實現刀塔旋轉功能。通過裝有高精密蝸輪、蝸桿配合工作帶動離 合器旋轉，旋轉精度高，而且穩定性能更佳。離合器分度盤旋轉底部裝有摩擦片，附有自動 給油，從而降低摩擦量，延長離合器旋轉、硬摩擦使用壽命。 刀塔旋轉結構的旋轉方法，分度齒盤A緊固在刀塔上，分度齒盤C緊固在底座上， 分度齒盤B可作活塞運動，分度齒盤A和分度齒盤C的齒片對齊安置，分度齒盤B對分度齒 盤A和分度齒盤C進行齒片咬合鎖緊，當刀塔需要旋轉時，利用油壓把分度齒盤B脫開，伺 服電機與蝸桿連接，控制蝸桿作相等轉速的轉動帶動蝸輪轉動，蝸輪被安裝在圓柱斜齒輪 軸上，分度齒盤A的外圓斜齒與圓柱斜齒輪軸齒輪嚙合帶動刀塔一起旋轉，實現刀塔旋轉
6功能；在旋轉過程中刀塔不需脫開上升底座即可旋轉。 實施例3 :參照附圖3。旋轉刀塔，它包括刀塔，刀塔分為4軸、6軸、8軸、12軸四 大規格且刀塔上裝有多軸器1。 需要理解到的是上述實施例雖然對本實用新型作了比較詳細的文字描述，但是 這些文字描述，只是對本實用新型設計思路的簡單描述，而不是對本實用新型設計思路的 限制，任何不超出本實用新型設計思路的組合、增加或修改，均落入本實用新型的保護范圍 內。
權利要求一種旋轉刀塔，它包括刀塔，其特征是所述刀塔中的一字形扁頭刀柄座與導向座上的導向座一字形導槽配合且沿導向座旋轉轉動。
2. 根據權利要求1所述的旋轉刀塔，其特征是導向座一字形導槽的左側面與右側面有耐磨片。
3. 根據權利要求l所述的旋轉刀塔，其特征是導向座間接緊固在底座上，導向座圓身法向面開一圓孔，以便主軸傳動軸連接旋轉。
4. 根據權利要求1或3所述的旋轉刀塔，其特征是一字形扁頭刀柄座尾部成一字形扁頭且位于導向座一字形導槽內。
5. 根據權利要求1或4所述的旋轉刀塔，其特征是一字形扁頭刀柄座尾部一字形扁頭位于主軸傳動軸一字形凹槽內且由伺服電機帶動主軸傳動軸旋轉，使一字形扁頭刀柄座旋轉。
6. 根據權利要求1所述的旋轉刀塔，其特征是所述刀塔中的鎖緊裝置中V型槽刀柄呈V型槽且通過鎖緊螺母將V型槽刀柄與一字形扁頭刀柄座緊固連接。
7. 根據權利要求7所述的旋轉刀塔，其特征是V型槽刀柄U型槽與鎖緊螺母凸臺相匹配且使v型槽刀柄外錐和一字形扁頭刀柄座內錐吻合，裝入一字形扁頭刀柄座后，將鎖緊螺母順時針轉動即可鎖緊。
專利摘要本實用新型涉及一種用于數控車床車、銑、復合刀塔及加工中心機轉塔式的旋轉刀塔，它包括刀塔，所述刀塔中的一字形扁頭刀柄座與導向座上的一字形導槽配合且沿導向座旋轉轉動。優點一是V型槽刀柄更換時間短、速度快且便于更換；二是可安裝多軸器及更換多軸器的功能，其鉆孔、攻牙可一次性完成，作業時間縮短，大幅提高加工效率；三是承載力大、結構剛性好、使用壽命長、加工簡單、制造成本低，便于設備維護、保養及維修的優點；四是旋轉精度高，穩定性能佳。
文檔編號B23B29/24GK201455322SQ20092012363
公開日2010年5月12日 申請日期2009年6月26日 優先權日2009年6月26日
發明者廖竹霖 申請人:杭州長虹機械制造有限公司