專利名稱：Y軸雙伺服動力刀架的制作方法
技術領域：
本發明創造涉及車削中心用Y軸雙伺服動力刀架。
背景技術：
隨著國家經濟的快速發展，航空、航天、軍工、發電設備等重要工業部門對車削中 心及車銑復合加工中心的需求正在飛速增長。動力刀架是車削中心及車銑復合加工中心的 核心功能部件之一，直接影響機床的性能和可靠性。目前，國內發展比較成熟的是主要應用 于經濟型及普及型數控車床的電動刀架、液壓刀架等非動力刀架。而動力刀架包括雙伺服 動力刀架和單伺服動力刀架在我國仍處于起步階段，各方面性能和可靠性均較低。相關技術領域的專利和文獻中GB-A-2. 126. 143和SU-A-1196155中所述的刀具 的驅動系統，刀具在各自的可旋轉刀架中旋轉的運動傳動裝置包括一系列具有較小直徑的 齒輪，它將電機連接于該刀架心軸的驅動軸，并且設置在垂直于該工作臺轉動軸線的多個 平面內，相互軸向分開。這種結構小齒輪具有堅固耐用和成本低的優點，但具有由復雜運動 部件所需相當大軸向尺寸的缺點。意大利發明創造189. 444，以及文獻EP 0. 302. 998A1中，采用與轉塔的可轉動工 作臺的軸線共軸的單個齒冠(toothed crown)，將旋轉運動從電機傳遞到可旋轉刀具的驅 動軸。該技術具有占用較小軸向空間的優點，但該齒冠需要高成本的機加工設備來制備，而 且組裝困難，不容易實現模塊化。韓國專利10-2008-0081420中，Y軸模塊采用了直線滾動導軌，但直線滾動導軌剛 度較差，一般只能承受中等的傾覆負載，而在重切削時，導軌變形將影響整體刀架剛度以及 機床的加工精度。
發明內容本發明創造的目的是提供一種能夠實現模塊化，提高機床整體性能，傳動鏈成本 低、精度高、可靠性好，結構簡單、調試方便的Y軸雙伺服動力刀架。本發明創造的目的是通過下述技術方案實現的一種Y軸雙伺服動力刀架，包括 伺服刀架本體、刀盤，其特征在于在伺服刀架本體上加裝動力驅動模塊和Y軸模塊，所述 的動力驅動模塊是由驅動電機帶動電機端齒輪旋轉，通過電機端齒輪經由若干傳動齒輪傳 動后與離合器端傳動齒輪嚙合，從而將動力驅動模塊與離合器連接在一起，離合器結構為 在活塞腔內安裝有活塞桿，活塞桿與活塞心軸連接，活塞心軸與動力輸出軸連接，動力輸出 軸上的外花鍵與離合器端傳動齒輪配合，動力輸出軸的內花鍵與動力刀座的外花鍵配合， 在活塞腔外部安裝有接近開關；所述的Y軸模塊包括Y軸電機、Y軸立柱和Y軸滑板；Y軸 電機通過同步帶帶動絲杠旋轉，利用滾珠絲杠螺母副，帶動Y軸滑板在Y軸立柱的滑動導軌 面上滑動。所述的Y軸模塊上設有鎖緊機構，鎖緊機構的油缸安裝在壓板內，壓板壓緊滑動 導軌。[0009]本發明創造的有益效果本發明創造采用上述結構，在伺服刀架本體上加裝動力 驅動模塊、離合器、Y軸模塊構成，實現模塊化，伺服刀架本體自帶伺服電機實現刀架轉位功 能，動力驅動模塊帶電機通過平行軸齒輪系統傳動實現回轉刀具的驅動，經由液壓離合器 實現將動力驅動模塊的動力傳遞到動力刀座的目的，傳動鏈成本低、精度高、可靠性好，Y軸 驅動模塊電機通過同步帶帶動絲杠旋轉驅動安裝在Y軸滑板上的整個伺服刀架本體和動 力驅動模塊在Y軸立柱滑動導軌上作直線軸運動；本發明創造使得現有液壓刀架產品，電 動刀架和伺服刀架在搭配動力驅動模塊后均可以實現銑鉆功能，搭配Y軸模塊后可以實現 偏心孔和偏心槽的加工，增加機床功能的靈活選配，拓展了機床的加工能力，提高機床整體 性能，結構簡單、調試方便。將Y軸雙伺服動力刀架加裝在三軸臥式車床上就可以使得機床 變成四軸車削中心。
圖1是本發明創造總體的示意圖；圖2為本發明創造Y軸模塊的示意圖；圖3為本發明創造Y軸模塊鎖緊結構示意圖；圖4為本發明創造動力驅動模塊刀架本體示意圖；圖5為本發明創造動力驅動模塊內部傳動機構示意圖；圖6為本發明創造離合器結構示意圖。
具體實施方式
一種Y軸雙伺服動力刀架，在伺服刀架本體8上加裝動力驅動模塊6和Y軸模塊， 動力驅動模塊6是由驅動電機4帶動電機端齒輪14旋轉，通過電機端齒輪經由第一傳動大 齒輪15、第二傳動大齒輪16、第三傳動大齒輪17傳動，第三傳動大齒輪17與離合器端傳動 齒輪18嚙合，從而將動力驅動模塊6與離合器7連接在一起，動力驅動模塊的動力通過離 合器6將動力傳遞到動力刀座，離合器7結構為在活塞腔22內安裝有活塞桿21，活塞桿 21與活塞心軸20連接，活塞心軸20與動力輸出軸19連接，在液壓油的作用下可帶動活塞 心軸20和動力輸出軸19沿活塞桿21的軸向移動。動力輸出軸19上的外花鍵與離合器端 傳動齒輪18配合，動力輸出軸19的內花鍵與動力刀座24的外花鍵配合在活塞腔22外部 安裝有接近開關23，該結構可將動力通過離合器端傳動齒輪18、動力輸出軸19傳遞給動力 刀座24。動力輸出軸19與動力刀座24結合或分離過程通過液壓油推動活塞桿21來實現， 而具體位置則通過安裝在尾部的接近開關23來檢測。Y軸模塊包括Y軸電機1、Y軸立柱3 和Y軸滑板9，Y軸電機1通過同步帶2帶動絲杠10旋轉，利用滾珠絲杠螺母副，帶動Y軸 滑板9在Y軸立柱3的滑動導軌面3a上滑動。采用上述結構設置，伺服刀架本體8內部自 帶伺服電機可帶動刀盤5旋轉實現刀架轉位功能；動力驅動模塊6通過驅動電機4帶動其 內部平行軸輪系傳動，再經由離合器傳遞到可旋轉的刀具驅動軸上，實現回轉刀具的驅動， 該傳動鏈的成本低、精度高、可靠性好。Y軸模塊中的Y軸電機1通過同步帶2傳動驅動安 裝在Y軸滑板9上的整個伺服刀架本體8和動力驅動模塊6實現一個直線軸運動，進而實 現直接加裝在三軸臥式車床上進行四軸車削的功能。為了提高重切削時Y軸模塊的剛度，在Y軸模塊上設有鎖緊機構，車削時，鎖緊機
4構的油缸12安裝在壓板11內，液壓油通過壓板11內的油孔作用在油缸12上，油缸12壓 緊Y軸立柱3的導軌面3b。采用該結構，Y軸立柱3導軌承受切削過程中的主要切削力，由 于滑動導軌有較好的剛度，加之鎖緊機構的應用，可有效克服絲杠在切削力作用下變形帶 來的精度誤差，提高了整個刀架的剛度。
權利要求一種Y軸雙伺服動力刀架，包括伺服刀架本體、刀盤，其特征在于在伺服刀架本體上加裝動力驅動模塊和Y軸模塊，所述的動力驅動模塊是由驅動電機帶動電機端齒輪旋轉，通過電機端齒輪經由若干個傳動齒輪傳動后與離合器端傳動齒輪嚙合，從而將動力驅動模塊與離合器連接在一起，離合器結構為在活塞腔內安裝有活塞桿，活塞桿與活塞心軸連接，活塞心軸與動力輸出軸連接，動力輸出軸上的外花鍵與離合器端傳動齒輪配合，動力輸出軸的內花鍵與動力刀座的外花鍵配合，在活塞腔外部安裝有接近開關；所述的Y軸模塊包括Y軸電機、Y軸立柱和Y軸滑板；Y軸電機通過同步帶帶動絲杠旋轉，利用滾珠絲杠螺母副，帶動Y軸滑板在Y軸立柱的滑動導軌面上滑動。
2.根據權利要求1所述的Y軸雙伺服動力刀架，其特征在于所述的Y軸模塊上設有 鎖緊機構，鎖緊機構的油缸安裝在壓板內，壓板壓緊滑動導軌。
專利摘要Y軸雙伺服動力刀架，由伺服刀架本體加裝動力驅動模塊和Y軸模塊構成，動力驅動模塊是由驅動電機帶動電機端齒輪旋轉，通過電機端齒輪經由若干傳動齒輪傳動后與離合器端傳動齒輪嚙合，從而將動力驅動模塊與離合器連接在一起，離合器內部的活塞桿與活塞心軸連接，活塞心軸與動力輸出軸連接，動力輸出軸上的外花鍵與離合器端傳動齒輪配合，動力輸出軸的內花鍵與動力刀座的外花鍵配合，在活塞腔外部安裝有接近開關；Y軸模塊包括Y軸電機、Y軸立柱和Y軸滑板；本發明創造采用上述結構，實現了模塊化，傳動鏈成本低、精度高、可靠性好，增加機床功能的靈活選配，拓展了機床的加工能力，提高機床整體性能，結構簡單、調試方便。
文檔編號B23B21/00GK201702390SQ20102015981
公開日2011年1月12日 申請日期2010年4月15日 優先權日2010年4月15日
發明者關錫友, 劉春時, 劉洪強, 史榮生, 吳迪, 宋威, 張維官, 徐吉存, 李中明, 李兆維, 李焱, 林劍峰, 索天星, 賀鑫元, 趙進, 郭智春, 馬仕龍 申請人:沈陽機床(集團)設計研究院有限公司