[发明专利]基于BMT刀盘的单伺服动力刀架

说明书

技术领域

本发明创造属于数控机床用动力刀架领域，具体说涉及一种BMT刀盘的单伺服动力刀架。

背景技术

数控刀架是数控车床和数控车铣复合加工中心的重要核心功能部件，目前刀架设计开发上大多遵循德式快换刀座（VDI Tool holder System）规范，带VDI刀盘的数控刀架通过夹紧块夹紧带齿锥的刀柄，已广泛使用于刀座轴向或径向安装的刀塔，具有换刀速度快的特点。但在VDI刀盘上，刀座的刀柄安装在刀盘安装孔内，为了方便安插一般采用松配合，两者产生的微小间隙会对加工精度造成不良影响；刀柄利用锁紧块上的单一螺钉固定，由于空间限制，锁紧块不能做得很大，使锁紧块无法对刀座进行强力锁压固定，导致固定效果不稳固；切削时，刀具的受力端到刀座的固定端较长，容易产生振动，同时降低了刚性。VDI刀盘的缺点限制了机床整机的加工性能。

发明内容

本发明提供一种单伺服动力刀架，采用BMT刀盘，实现刀盘和动力刀的驱动以及动力切换，解决已有刀架刚性不足、反向加工能力差、装配工艺性不好等问题。

本发明创造的目的是通过下述技术方案实现的：基于BMT刀盘的单伺服动力刀架，其特征在于：包括刀架箱体、后盖板、动力输入轴、离合装置、第一中间轴、第二中间轴、第三中间轴、三齿盘结构、动力刀驱动装置和BMT刀盘，其中：

动力输入轴后端通过轴套和球轴承支撑在刀架后盖板上，前端通过滚针轴承支撑在刀架后盖板上，并通过安全联轴器与伺服电机相连，动力输入轴通过外花键与两个具有内花键的直齿轮a、直齿轮b相连；

离合装置主要包括液压活塞和固定在活塞上的拨叉；

第一中间轴为一双联齿轮轴，该轴上的两个直齿轮c、d分别与刀盘驱动齿轮e、动力输入轴上的直齿轮a啮合；

第二中间轴上安装有直齿轮i，直齿轮i同时与动力输入轴上的直齿轮b和第三中间轴上的直齿轮f相互啮合；

第三中间轴为一齿轮轴；

三齿盘结构主要包括动齿盘、定齿盘和锁紧齿盘，定齿盘安装在刀架箱体上，连接有刀盘的动齿盘靠螺钉连接到刀盘驱动齿轮e上，挡套安装在刀架箱体上，挡套、定齿盘和动齿盘将锁紧齿盘封闭成一活塞结构，在锁紧齿盘上设有弹簧；

动力刀驱动装置主要包括一对安装在齿轮箱上的锥齿轮g、h，其中锥齿轮g通过胀套与第三中间轴相连，锥齿轮h与动力刀驱动接口连接；

所述的动力输入轴上的两个直齿轮a、b的端部均具有套结构，套结构上分别设计有内螺纹和外螺纹，两个套结构通过螺纹连接在一起。

所述的动力输入轴上直齿轮a的套结构上设有一挡肩，一球轴承通过直齿轮a的挡肩、挡圈和弹簧卡圈安装在直齿轮a的套结构上，该球轴承的外圈上套有轴承套，在轴承套有凹槽，拨叉的叉部插入该凹槽内。

所述的刀盘驱动齿轮e通过推力轴承和轴承垫顶在挡套的侧面上，挡套的液压油受力面积大于锁紧齿盘的液压油受力面积。

所述的动力刀驱动装置的锥齿轮g通过其轴肩和锁紧螺母固定有球轴承，紧固件利用螺纹连接将球轴承和锥齿轮g固定到齿轮箱上，锥齿轮h通过其轴肩和动力接口轴肩固定有球轴承，球轴承外圈套入支撑套内，支撑套套入齿轮箱，齿轮箱通过支撑件固定在后盖板上，两锥齿轮g、h相互啮合传动。

本发明创造的有益效果：本发明创造采用上述结构，伺服电机通过安全联轴器驱动动力输入轴。动力输入轴通过安装在动力输入轴上的直齿轮，第一中间轴上的直齿轮和刀盘驱动齿轮驱动刀盘旋转。动力输入轴通过动力输入轴上的直齿轮、第二中间轴上的直齿轮、第三中间轴上的直齿轮和齿轮箱上的一对锥齿轮驱动动力刀具。刀盘驱动齿轮通过推力轴承和轴承垫顶在挡套的侧面上，挡套的液压油受力面积大于锁紧齿盘的液压油受力面积。增强了刀具的背向加工能力。刀盘采用BMT刀盘，采用十字定位键与键槽贴合, 无需调节，通过四个锁紧螺栓加紧，高夹紧力，提高刀架的刚性。本发明创造利用安装在动力输入轴上的直齿轮和液压拨叉机构的离合实现动力切换，具有刚性好、反向加工能力强和安装方便的特点。

附图说明

图1是本发明创造的结构示意图。

图2是本发明创造的剖面示意图。

图3是本发明创造的第二中间轴传动原理图。

图4是图2中Ⅰ（离合装置）的局部放大图。

图5是本发明创造的拨叉示意图。

图6是图2中Ⅱ（三齿盘锁紧机构）的局部放大图。

图7是图2中Ⅲ（齿轮箱）的局部放大图。