刀架组件

摘要

本发明公开了刀架组件，其包括：刀盘部分、主轴部分、蜗杆部分、刀架箱体部分、顶出机构部分；刀架箱体前端安装有固定端齿I，所述主轴前端安装有与固定端齿I配合的固定端齿II，所述固定端齿II与主轴通过键连接，所述主轴的前部还安装有移动端齿，所述移动端齿通过直销轴、键而与主轴连接，所述移动端齿通过安装在主轴内部的顶杆和压缩弹簧而实现轴向运动，所述刀架箱体远刀盘部分一端设置有驱动顶杆实现正反转的动力驱动机构。本发明对小型以及微型数控斜导轨车床用处较大，定位精度及切削力道相对方刀架有很大提高，主要是通过主轴上八等分棘轮与撑脚组件配合来实现初定位，移动端齿与固定端齿咬合来实现精定位，再加上蜗杆本身带有自锁，最终使刀盘固定后加工零件。

说明书

技术领域

本发明涉及数控车床领域，尤其是涉及一种适用于小型及微型数控斜导轨车 床的刀架组件。

背景技术

众所周知的是，小型或者微型数控斜导轨车床的切削力度与刀架组件的设计 密切相关，现有的刀架组件在结构设计、定位精度、切削力度等方面存在方方 面面的问题，无法有效满足用户的需求，而对于刀具更换到位后的刀盘锁定结 构，由于设计的弊端无法满足上述要求之外，还存在锁定结构可靠性欠佳的问 题。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种结构简洁、定位精度高、切 削力道大的刀架组件，该刀架组件的刀盘锁定结构对于刀盘而言，具有较高的 可靠性和稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

刀架组件，其包括：刀盘部分(A)、主轴部分(B)、蜗杆部分(C)、刀 架箱体部分(D)、顶出机构部分(E)；

其中，所述刀盘部分(A)，其包括八工位刀盘(2)，所述八工位刀盘设置 有锥夹头接柄(1)；

连接于刀盘部分(A)的主轴部分(B)，其包括与八工位刀盘相连的主轴(21)；

与主轴部分相互配合的蜗杆部分(C)，其包括通过角接触球轴承(13)、 深沟球轴承而安装于刀架箱体部分的蜗杆(16)，所述蜗杆通过联轴器(9)而 接于步进电机(8)，所述步进电机外部设置有罩壳元件(5)；

内设主轴部分(B)的刀架箱体部分(D),其包括刀架箱体(6)以及设于刀 架箱体的主轴前端防尘盖(3)、上盖板(4)，所述刀架箱体内部靠近后端安 装有棘轮(30)以及与棘轮配合的撑脚组件，所述主轴安装有与蜗杆配合而驱 动主轴的斜齿轮(14)，所述主轴通过安装于刀架箱体前端的带密封圈深沟球 轴承(22)和安装于刀架箱体后端的角接触球轴承(29)进行定位安装；

安装于刀架箱体部分的顶出机构部分(E)；

所述刀架箱体前端安装有固定端齿I(24)，所述主轴前端安装有与固定端 齿I配合的固定端齿II(25)，所述固定端齿II(25)与主轴通过键(45)连 接，所述主轴的前部还安装有移动端齿(27)，所述移动端齿通过直销轴(26)、 键(45)而与主轴连接，所述移动端齿通过安装在主轴内部的顶杆(33)和压 缩弹簧(23)而实现轴向运动，所述刀架箱体远刀盘部分一端设置有驱动顶杆 实现正反转的动力驱动机构。

所述动力驱动机构包括：

安装于刀架箱体远刀盘部分一端的齿轮(I)；

设置有防护罩(7)的永磁同步电机(35)，其动力输出端通过齿轮II连接 于齿轮I。

所述顶杆内设用于调节压缩弹簧压力的六角紧定螺钉20。

所述刀架箱体内设判断移动端齿(27)、固定端齿I的端面是否咬合的接近 开关(44)，该接近开关的信号输出端接于动力驱动机构的控制单元。

由于在箱体前端安装有固定端齿(即固定端齿I，固定端齿I和固定端齿II 配合使用，其中固定端齿II为可移动的端齿)，在主轴上安装有移动端齿，通 过安装在刀架箱体后的永磁同步电机带动主轴内的顶杆，推动移动端齿与固定 端齿咬合，从而实现精定位。

本发明具有如下有益效果：本发明对小型以及微型数控斜导轨车床用处较 大，定位精度及切削力道相对方刀架有很大提高，主要是通过主轴上八等分棘 轮与撑脚组件配合来实现初定位，移动端齿与固定端齿咬合来实现精定位，再 加上蜗杆本身带有自锁，最终使刀盘固定后加工零件。

附图说明

图1为刀架组件主视图。

图2为刀架组件左视图。

图3为图1中M-M剖视图。

图4为图1中N-N剖视图。

图5为刀架组件爆炸图。

图6为刀盘部分装配图。

图7为主轴部分装配图。

图8为蜗杆部分装配图。

图9为刀架箱体部分装配图。

图10为顶出机构部分装配图。

附图标记说明：

1、锥夹头接柄；2、八工位刀盘；3、主轴前端防尘盖；4、上盖板；5、罩 壳元件；6、刀架箱体；7、后背罩；8、步进电机；9、联轴器；10、步进电机 支承架；11、螺纹支承套；12、蜗杆右轴承支承套；13、角接触球轴承；14、 斜齿轮；15、键；16、蜗杆；17、深沟球轴承；18、蜗杆左轴承套；19、蜗杆 后端盖；20、内六角紧定螺钉；21、主轴；22、带密封圈深沟球轴承；23、压 缩弹簧；24、固定端齿Ⅰ；25、固定端齿Ⅱ；26、直销轴；27、移动端齿；28、 锁紧螺母；29、角接触球轴承；30、棘轮；31、含油轴套；32、键；33、顶杆； 34、齿轮Ⅰ；35、永磁同步电机；36、齿轮Ⅱ；37、后盖板；38、紧定螺钉； 39、小支撑板；40、压缩弹簧；41、撑爪支承块；42、撑止脚；43、后轴承支 承套；44、接近开关；45、键；

A、刀盘部分；B、主轴部分；C、蜗杆部分；D、刀架箱体部分；E、顶出机 构部分；

A1、压块I；A2、压块II；

D1、接近开关支架；

E2、主轴后端轴承套；

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解， 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

如图1-10所示，刀架组件，其包括：刀盘部分A、主轴部分B、蜗杆部分C、 刀架箱体部分D、安装于刀架箱体部分的顶出机构部分E。

参见图10，所述顶出机构部分包括：后盖板、永磁同步电机、小电机固定板、 小齿轮II、金属接头、后背罩、小齿轮I以及带螺纹顶杆等结构组成。

参见图6，所述刀盘部分A，其包括八工位刀盘2，所述八工位刀盘设置有锥 夹头接柄1、压块IA1、压块IIA2。

连接于刀盘部分A的主轴部分B，其包括与八工位刀盘相连的主轴21，刀架 箱体部分内部设置有与主轴配合的主轴后端轴承套E2。

与主轴部分相互配合的蜗杆部分C，其包括通过角接触球轴承13、深沟球轴 承17而安装于刀架箱体部分的蜗杆16，所述角接触球轴承13、深沟球轴承17 外部设置有蜗杆右轴承支承套12、蜗杆左轴承套18，所述蜗杆左轴承套18上 安装有蜗杆后端盖19，所述角接触球轴承13是通过螺纹支承套11安装于蜗杆 右轴承支承套12，所述蜗杆右轴承支承套12安装于刀架箱体上，所述蜗杆右轴 承支承套12上安装有步进电机支承架10，所述蜗杆通过联轴器9而接于步进电 机8，该步进电机通过步进电机支承架10进行安装，所述步进电机外部设置有 罩壳元件5。

内设主轴部分B的刀架箱体部分D,其包括刀架箱体6以及设于刀架箱体的主 轴前端防尘盖3、上盖板4，所述刀架箱体内部靠近后端安装有棘轮30以及与 棘轮配合的撑脚组件，棘轮选择八等分棘轮，所述撑脚组件包括安装于刀架箱 体的撑爪支承块41、安装于撑爪支承块且与棘轮配合的撑止脚42，所述撑止脚 内部安装有将其顶在棘轮上的压缩弹簧40，所述撑脚组件中撑脚的侧面安装有 后盖板37，所述棘轮与主轴之间通过键32连接，所述主轴安装有与蜗杆配合而 驱动主轴的斜齿轮14，所述斜齿轮14与主轴之间通过键15连接，并且，所述 斜齿轮通过弹性挡圈和锁紧螺母28来固定在主轴上，所述主轴通过安装于刀架 箱体前端的带密封圈深沟球轴承22和安装于刀架箱体后端的角接触球轴承29 进行定位安装，所述角接触球轴承29通过后轴承支承套43安装于刀架箱体之 上。本文中，蜗杆和斜齿轮均带有自锁功能。

所述刀架箱体前端安装有固定端齿I24，所述主轴前端安装有与固定端齿I 配合的固定端齿II25，所述固定端齿II25与主轴通过键45连接，所述主轴的 前部还安装有移动端齿27，所述移动端齿通过直销轴26、键45而与主轴连接， 所述移动端齿通过安装在主轴内部的顶杆33和压缩弹簧23而实现轴向运动， 所述压缩弹簧通过小支撑板39配合紧定螺钉进行安装，所述顶杆通过含油轴套 31安装在主轴内部，所述压缩弹簧23可通过内六角紧定螺钉20来调节压力， 所述刀架箱体远刀盘部分一端设置有驱动顶杆实现正反转的动力驱动机构。

所述动力驱动机构包括但不仅限于如下情形：

所述动力驱动机构包括：安装于刀架箱体远刀盘部分一端的齿轮I；设置有 防护罩7的永磁同步电机35，其动力输出端通过齿轮II36连接于齿轮I。所述 刀架箱体内设判断移动端齿27、固定端齿I的端面是否咬合的接近开关44，该 接近开关的信号输出端接于动力驱动机构的控制单元,所述接近开关通过接近 开关支架D1进行安装。

刀架的工作原理如下：

当刀架需要换刀时，步进电机转动，带动蜗杆转动，蜗杆与斜齿轮连接，斜 齿轮转动，斜齿轮与主轴通过键连接，带动主轴转动，主轴与棘轮通过键连接， 从而带动棘轮转动，当棘轮转到一定的位置后，撑止脚将会顶主棘轮，电机反 转，使得撑止脚与棘轮靠山面贴牢，之后永磁同步电机开始工作，通过传动齿 轮带动顶杆轴向运动，顶杆会推动移动端齿，使得移动端齿与固定端齿咬合(此 前移动端齿和固定端齿为分开状态)，顶杆与传动齿轮之间的传动是通过 M10X1.5的螺纹来是实现的，当两个端面齿咬合后，接近开关会反馈一个信号给 电脑(即前文的控制单元)，电脑会给信号永磁同步电机，永磁同步电机停止转 动，刀架得到精定位，至此，刀架换刀成功。如需再次换刀，电脑会先给永磁 同步电机信号，永磁同步电机反转，顶杆回退，端齿脱开，步进电机转动，棘 轮粗定位，然后重复刚才的动作以此来实现再次换刀。

全文略去对于公知技术的描述。