[发明专利]伺服直驱换刀式机床刀架

说明书

技术领域

本发明涉及机床工具领域，尤其是车削类机床的刀架。

背景技术

机床刀架是机床的关键部件，其主要功用是夹持和交换刀具，车削类刀架更具有代表性，从原始的马拉式车床起，到立式车床、卧式车床、数控车床，以致发展到车削中心，车床的刀架都扮演着重要角色，目前，公知的车床刀架有两种形式：立式刀架和卧式刀架。立式刀架又分两类：普通立式刀架和数控立式刀架，普通立式刀架通过手动换刀，主要用于普通车床；数控立式刀架自动换刀，主要用于数控车床；卧式刀架均为数控刀架，自动换刀，主要用于斜床身或铅垂床身车床。无论是立式还是卧式数控刀架，其结构都相当复杂，换刀步骤也比较繁琐，一般采用蜗轮蜗杆副或行星轮等减速装置，设有夹紧、松开、定位机构以及刀具夹持装置等，通常由普通电机、伺服电机或液压马达驱动；换刀时，先由数控机床的进给轴将刀架退回，进行松开-退出定位-转位-进入定位-夹紧，完成整个换刀步骤后，再由数控机床的进给轴将刀架送到加工工件的位置；立式刀架外形示意见图1，卧式刀架外形示意见图2。

由于现有数控刀架结构复杂、换刀步骤繁琐，所以，制造困难、成本高，换刀时间长。

发明内容

为了解决现有数控刀架结构复杂、换刀步骤繁琐的问题，本发明提供一种伺服直驱换刀式机床刀架，该刀架的换刀方式由伺服轴直接驱动，结构简单，制造方便。

本发明采取的技术方案是：刀具装夹在滑块上，滑块通过导轨副与刀架座相连，刀架座固装在X向溜板上；滑块通过丝杠副与伺服电机联接，或将滑块与伺服直线电机设为一体，构成直线伺服轴，该直线伺服轴可以多个并存；在机床工作过程中，伺服轴能够直接驱动刀具任意交换、并能精确定位。

本发明的有益效果是，换刀方式由伺服轴直接驱动，结构简单，制造方便，换刀一步完成。

附图说明

图1是现有立式刀架外形示意图。

图2是现有卧式刀架外形示意图。

图3是现有卧式刀架侧视示意图。

图4是现有卧式刀架换刀过程侧视示意图。

图5是现有卧式刀架换刀之后另一状态侧视示意图。

图6是一种伺服直驱换刀式机床刀架结构示意图。

图7是另一种伺服直驱换刀式机床刀架结构示意图。

图8是图7的另一状态结构示意图。

图中：1.立式刀架，2.卧式刀架，3.工件，4.X向溜板，5.X向导轨副，6.Z向导轨副，7.机床床身，8.Z向丝杠副，9.Z向溜板，10.X向伺服电机，11.X向丝杠副，12.A刀架座，13.K向伺服电机，14.K向丝杠副，15.K向导轨副，16.K动力刀具，17.K车刀，18.K向滑块，19.K2向丝杠副，20.K2向滑块，21.K3向伺服电机，22.K3向丝杠副，23.K3向滑块，24.K3动力刀具，25.K2车刀，26.K1车刀，27.K1向滑块，28.K1向丝杠副，29.K1向伺服电机，30.B刀架座，31.K2向伺服电机。

具体实施方式

在图1、图2、图3、图4、图5中，Z向溜板(9)通过Z向导轨副(6)装在机床床身(7)上、由Z向丝杠副(8)驱动、能够沿机床主轴轴线方向往复运动，构成机床的Z轴；X向溜板(4)通过X向导轨副(5)装在Z向溜板(9)上、由X向丝杠副(11)驱动、能够向着工件(3)方向往复运动，构成机床的X轴；公知的立式刀架(1)或卧式刀架(2)固装在X向溜板(4)上，通常由普通电机、伺服电机或液压马达驱动，换刀时，先由X向溜板(4)将刀架退回，进行松开-退出定位-转位-进入定位-夹紧，完成整个换刀步骤后，再由X向溜板(4)将刀架送到加工工件位置，通过机床Z轴、X轴的插补运动实现机床的切削功能；立式刀架(1)、卧式刀架(2)的刀具交换是数控机床的辅助功能，不属于机床的控制轴。

如图6、图7、图8所示，是伺服直驱换刀式机床刀架，刀具装夹在滑块上，滑块通过导轨副与刀架座相连，刀架座固装在X向溜板上；滑块通过丝杠副与伺服电机联接，或将滑块与伺服直线电机设为一体，构成直线伺服轴，该直线伺服轴可以多个并存；在机床工作过程中，伺服轴能够直接驱动刀具任意交换、并能精确定位。