[实用新型]不抬式电动刀架

说明书

本实用新型属于以精密多齿盘为定位件的电动刀架，适用于数控车床、车削中心等机床。

由于多齿盘的精度可以加工得很高，又具有齿多均化定位误差的作用，因此在数控机床的电动刀架中被广泛采用。但是现有的采用多齿盘精定位的电动刀架，在转位分度时，上刀架需要先行抬起，以使上、下齿盘分离，脱开至齿顶互不干涉，然后上刀架才能转位分度，当完成转位分度后，上刀架下沉使上、下齿盘重新啮合，达到精确定位并锁紧。这种抬式电动刀架的结构如图1所示。

现结合附图叙述如下：图1中，1是下刀架，亦称刀架座，它成固定联结。2是上刀架，是夹持刀具和转位分度的本体。3是电机输出轴上的蜗杆。4是蜗轮，它通过联接键和转动轴5把受控电机的转矩传动给螺柱6，与螺柱6啮合的内螺母7是与上刀架2连成一体的，分度定位用的上齿盘8则在上刀架2的底端结合连成一体，其齿形呈径向圆周分布，其齿面向下与下齿盘9的齿面对应啮合，由于下齿盘9与下刀架固定在一起，故上、下齿盘啮合状态时，上刀架则处定位锁紧状态而无法转位分度。若需转位分度，首先电机受控转动并转动螺柱6，使内螺母7上行并带动上刀架抬起，然而上、下齿盘分离至完全脱开。由转动轴5上的拨块带动内螺母7顶端的档块使刀架转位。刀架转位的初定位是由与下刀架座固定联结的定位套10、弹簧11、钢球12实现的，当钢球被弹簧压入定位套10的定位槽中时，实现了上刀架的粗定位，同时发讯装置将信号送给微机，由微机指令电机反转，通过如前所述的传动，内螺母7下行带动上刀架2下沉，使上、下齿盘啮合，达到精确定位并锁紧，电机停转，从而完成了刀架松开、转位、定位、锁紧的工作程序。图1中A为上、下刀架的接合处，件13是A处上、下刀架之间的防污档圈。

如上结构的电动刀架，由于上刀架转位时必须整体抬起，故称为抬式电动刀架，它存在如下明显缺点：由于刀架转位时必须整体抬起，会由此产生吸附力，使机床加工中的切屑、冷却液、灰尘等污物容易从A处吸入构件内，此处又正是下齿盘精密定位构件的位置，因此刀架抬起而产生吸附作用将严重危害刀架的定位精度和工作稳定性，故障发生率较高，甚至造成损毁刀架或烧毁电机事故。

本实用新型的目的在于使上、下齿盘分离，脱开进行刀架转位时，整个上刀架本体毋须抬起，从而克服抬式电动刀架产生吸附现象的弊端，实现高定位精度和高稳定可靠性，以满足数控机床使用要求。

现进一步结合附图和实施例对本实用新型的结构叙述如下：如图2所示，图中1是下刀架，亦称刀架座，2是上刀架，它是夹持刀具和转位的本体，3是电机输出轴上的蜗杆，4是蜗轮，它通过联结键和转动轴5把受控电机的转位转矩传至螺柱6和升降螺母7，升降螺母7不与上刀架2直接固紧联结，而是与均布在上刀架体内的若干根连杆8连接，连杆8在上刀架体内可以上下滑动，其下端与上齿盘9相连，因此升降螺母7的升降运动将带动连杆8和上齿盘9一起升降，实现上、下齿盘的分离或啮合，而上刀架本体并不产生上下升降运动。本实用新型的上齿盘亦称定位齿盘，其齿型呈径向圆周均布，其齿面向下与下齿盘对应。本实用新型的下齿盘分成内外两爿，内爿10固定在上刀架2的底部，并随上刀架一起转位，故内爿齿盘亦称转位齿盘，外爿齿盘11因在下刀架座上固定，不产生上下或旋转运动，故亦称固定齿盘。当机床微机控制信号指令上刀架转位时，首先是电机运转并传动升降螺母7上行，带动定位齿盘9上升，与转位齿盘10及固定齿盘11分离脱开，待升降螺母7升至上顶端一定位置时，其顶部的档块被转动轴5上的拨块带动而产生上刀架转位分度运动。当转位至预定位置时，初定位机构中的弹簧13将钢球14压入定位套12的定位槽中，实现了上刀架的粗定位，同时发讯装置将刀架到位信号送给微机，由微机指令电机反转，传动升降螺母7下行，带动定位齿盘9下降，直至与转位齿盘10及固定齿盘11三爿齿同时啮合，达到精确定位并锁紧，电机停转，从而完成了刀架松开、转位、定位、锁紧的工作程序。

本实用新型与抬式电动刀架相比具有如下显著特点及效果：

1.本实用新型的上下齿盘的分离脱开是在刀架的体内进行的，刀架转位时上刀架本体毋须抬起，因此不会象抬式刀架转位时那样产生吸附现象，不致使加工中的残屑冷却液等污物吸入构件内部，能保持刀架定位的高精度和高稳定可靠性。

2.本实用新型的定位采用定位齿盘、转位齿盘和固定齿盘三爿齿的啮合方式，因此可消除定位构件及定位齿侧等造成的微量间隙而达到高定位精度和高稳定性，刀架的重复定位精度在实施例应用中可稳定达到0.002mm。

3.本实用新型已经实施并与数控车床配套使用，取得了良好的技术经济效益。