紧凑型伺服刀塔.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010088134.9 (22)申请日 2020.02.12 (71)申请人 海辰精密机械 （嘉兴） 股份有限公司 地址 314200 浙江省嘉兴市平湖市独山港 镇01省道聚福段378号 (72)发明人 姚向东邹运胡晓东姚洁 涂磊淼杨柳徐佳杰沈超 (74)专利代理机构 浙江千克知识产权代理有限 公司 33246 代理人 张云波 (51)Int.Cl. B23B 29/32(2006.01) B23Q 3/155(2006.01) (54)发明名称 一种紧凑型伺服刀塔 (57。

2、)摘要 本发明涉及一种紧凑型伺服刀塔， 包括刀盘 和刀塔箱体； 刀塔箱体上装配有伺服电机； 伺服 电机轴线与刀盘回转中心线平行， 且伺服电机尾 端靠近刀盘； 与现有技术相比： 在旋转齿盘的作 用下， 带动刀盘的转动起到选刀定位的作用， 同 时移动齿盘在液压力作用下同时与旋转齿盘、 固 定齿盘相啮合， 起到刀盘精确定位的作用。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 111151777 A 2020.05.15 CN 111151777 A 1.一种紧凑型伺服刀塔， 其特征在于， 包括刀盘(24)和刀塔箱体(3)； 刀塔箱体(3)上装 配有伺服电机(1)； 伺服电机(1)轴线与刀盘(24)回。

3、转中心线平行， 且伺服电机(1)尾端靠近 刀盘(24)。 2.根据权利要求1所述的一种紧凑型伺服刀塔， 其特征在于， 所述伺服电机(1)上安装 有第一齿轮(2)， 第一齿轮(2)上啮合有第二齿轮(5)， 第二齿轮(5)套接在齿轮轴(9)上， 齿 轮轴(9)上套接有相对称的轴承(6)， 左侧的轴承(6)安装在刀塔箱体(3)内， 且与刀塔箱体 (3)内端面相抵， 右侧的轴承(6)端面与轴承端盖(7)相抵， 且轴承端盖(7)左端面与刀塔箱 体(3)相抵。 3.根据权利要求2所述的一种紧凑型伺服刀塔， 其特征在于， 所述齿轮轴(9)与旋转齿 盘(11)啮合， 旋转齿盘(11)左端面与刀盘(24)右端面。

4、相抵， 旋转齿盘(11)右端面与刀塔箱 体(3)相抵， 旋转齿盘(11)套接在固定齿盘(12)上， 固定齿盘(12)套接在中心轴(14)上， 同 时移动齿盘(19)也套接在中心轴(14)上， 且通过第一密封圈(17)和第二密封圈(18)形成封 闭液压腔。 4.根据权利要求3所述的一种紧凑型伺服刀塔， 其特征在于， 所述移动齿盘(19)套接在 油缸端盖(30)内， 油缸端盖(30)套接在中心轴(14)上并且端面相抵， 移动齿盘(19)上安装 有第三密封圈(23)， 同时油缸端盖(30)上安装有第四密封圈(31)， 且油缸端盖(30)左侧套 接有轴承(29)， 同时油缸端盖(30)左端与轴承压板(。

5、28)相抵， 且轴承(29)外圆上套接有刀 盘(24)。 5.根据权利要求4所述的一种紧凑型伺服刀塔， 其特征在于， 所述中心轴(14)后端安装 有切削液法兰盘(13)， 中心轴(14)与切削液法兰盘(13)相抵， 其前端与分配器(26)相抵， 且 分配器(26)套接在密封盖(27)内， 密封盖(27)与刀盘(24)端面相抵， 且分配器(26)径向孔 内套接有密封套(25)。 6.根据权利要求1-5之任意所述的一种紧凑型伺服刀塔， 其特征在于， 还包括有信号杆 (33)， 信号杆(33)与移动齿盘(19)相抵， 切削液法兰盘(13)上安装有开关支架(15)， 且开关 支架(15)上安装有夹紧开。

6、关(32)和松开开关(34)。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111151777 A 2 一种紧凑型伺服刀塔 技术领域 0001 本发明属于刀塔技术领域， 尤其是涉及一种用于数控车床的紧凑型伺服刀塔。 背景技术 0002 目前使用的传统刀塔结构形式， 主要是以伺服电机通过减速机驱动刀盘回转选 刀， 通常情况下伺服电机安装在箱体后端， 通过箱体内的减速装置驱动刀盘回转。 传统结构 的弊端之一在于刀塔轴向尺寸较大， 包括刀盘、 箱体和电机三个主要部分， 需要占用机床内 部空间也比较大， 导致机床整体长度增加， 降低性能的同时提高了机床成本。 发明内容 0003 本发明是为了克服上述现有技术中的。

7、缺陷， 提供一种结构紧凑， 长度更小的新型 伺服刀塔结构， 尤其适用于中小型数控机床使用。 0004 为了达到以上目的， 本发明所采用的技术方案是： 一种紧凑型伺服刀塔， 包括刀盘 和刀塔箱体； 刀塔箱体上装配有伺服电机； 伺服电机轴线与刀盘回转中心线平行， 且伺服电 机尾端靠近刀盘。 0005 伺服刀塔还包括刀塔箱体、 减速装置、 定位装置及夹紧装置等； 伺服电机通过二级 齿轮传动带动刀盘旋转， 一级齿轮与电机轴采用锥孔连接并与二级齿轮啮合传动， 二级齿 轮通过普通平键与三级齿轮轴啮合， 齿轮轴通过轴承安装在箱体内， 直接与端齿盘啮合。 0006 齿轮传动装置位于箱体内， 箱体采用后端开放式。

8、结构以便于安装和维修。 0007 作为本发明的一种优选方案， 所述伺服电机上安装有第一齿轮， 第一齿轮上啮合 有第二齿轮， 第二齿轮套接在齿轮轴上， 齿轮轴上套接有相对称的轴承， 左侧的轴承安装在 刀塔箱体内， 且与刀塔箱体内端面相抵， 右侧的轴承端面与轴承端盖相抵， 且轴承端盖左端 面与刀塔箱体相抵。 0008 作为本发明的一种优选方案， 所述齿轮轴与旋转齿盘啮合， 旋转齿盘左端面与刀 盘右端面相抵， 旋转齿盘右端面与刀塔箱体相抵， 旋转齿盘套接在固定齿盘上， 固定齿盘套 接在中心轴上， 同时移动齿盘也套接在中心轴上， 且通过第一密封圈和第二密封圈形成封 闭液压腔； 采用三联端齿盘定位结构实。

9、现刀盘的准确定位， 其中固定齿盘安装在箱体上， 回 转齿盘由前述齿轮减速装置驱动回转， 移动齿盘在液压作用下实现三联齿盘定位动作。 0009 由移动齿盘、 中心轴和油缸端盖形成封闭的液压缸， 以提供齿盘定位所需的动力， 中心轴固定在箱体上。 0010 作为本发明的一种优选方案， 所述移动齿盘套接在油缸端盖内， 油缸端盖套接在 中心轴上并且端面相抵， 移动齿盘上安装有第三密封圈， 同时油缸端盖上安装有第四密封 圈， 且油缸端盖左侧套接有轴承， 同时油缸端盖左端与轴承压板相抵， 且轴承外圆上套接有 刀盘。 0011 作为本发明的一种优选方案， 所述中心轴后端安装有切削液法兰盘， 中心轴与切 削液法。

10、兰盘相抵， 其前端与分配器相抵， 且分配器套接在密封盖内， 密封盖与刀盘端面相 说明书 1/3 页 3 CN 111151777 A 3 抵， 且分配器径向孔内套接有密封套； 切削液通过中心轴内孔， 再经过安装在中心轴前端的 分配器流向切削区域。 0012 作为本发明的一种优选方案， 还包括有信号杆， 信号杆与移动齿盘相抵， 切削液法 兰盘上安装有开关支架， 且开关支架上安装有夹紧开关和松开开关。 0013 本发明的有益效果是， 与现有技术相比： 在旋转齿盘的作用下， 带动刀盘的转动起 到选刀定位的作用， 同时移动齿盘在液压力作用下同时与旋转齿盘、 固定齿盘相啮合， 起到 刀盘精确定位的作用。。

11、 附图说明 0014 图1是本发明的结构示意图(一)； 0015 图2是本发明的结构示意图(二)； 0016 图中附图标记： 伺服电机1， 第一齿轮2， 刀塔箱体3， 齿轮压盖4， 第二齿轮5， 轴承6， 轴承端盖7， 齿轮压盖8， 齿轮轴9， 防尘盖10， 旋转齿盘11， 固定齿盘12， 切削液法兰盘13， 中 心轴14， 开关支架15， 防尘盖16， 第一密封圈17， 第二密封圈18， 移动齿盘19， 密封圈20， 定位 盘21， 防尘圈22， 第三密封圈23， 刀盘24， 密封套25， 分配器26， 密封盖27， 轴承压板28， 轴承 29， 油缸端盖30， 第四密封圈31， 夹紧开关3。

12、2， 信号杆33， 松开开关34。 具体实施方式 0017 下面结合附图对本发明实施例作详细说明。 0018 如图1所示， 一种紧凑型伺服刀塔， 包括刀塔箱体、 减速装置、 定位装置、 夹紧装置、 刀盘和刀塔箱体； 刀塔箱体上装配有伺服电机； 伺服电机轴线与刀盘回转中心线平行， 且伺 服电机尾端靠近刀盘； 进而实现刀塔整体轴向尺寸更小。 0019 伺服电机通过二级齿轮传动带动刀盘旋转， 一级齿轮与电机轴采用锥孔连接并与 二级齿轮啮合传动， 二级齿轮通过普通平键与三级齿轮轴啮合， 齿轮轴通过轴承安装在箱 体内， 直接与端齿盘啮合。 0020 伺服电机1安装在箱体3上， 电机轴前端安装有第一齿轮2。

13、， 第一齿轮2前端安装有 齿轮压盖4， 通过螺母将齿轮固定在电机轴上； 第一齿轮2与第二齿轮5相啮合， 第二齿轮5内 孔与齿轮轴9外圆相配合， 齿轮9通过由两个轴承6提供径向支撑， 轴承6安装在箱体内孔中， 同时左侧的轴承6外环与箱体内孔轴肩相抵实现轴向定位， 右侧的轴承6内环轴向与齿轮轴 9的轴肩相抵， 另一侧与第二齿轮5的端面相抵， 同时第二齿轮5另一端与齿轮压盖8相抵， 齿 轮压盖8通过螺钉与齿轮轴9相互连接； 同时轴承6右侧外环与轴承端盖7左端面相抵， 轴承 端盖7通过螺钉与箱体连接， 进而形成一级齿轮传动系统。 0021 齿轮轴9与旋转齿盘11相互啮合， 旋转齿盘11外圆上加工有渐开。

14、线齿轮， 其左端面 与刀盘24右端面相抵并由螺钉连接， 旋转齿盘11在齿轮轴9的驱动下回转， 进而带动刀盘24 一起回转， 旋转齿盘11的内孔与固定齿盘12的外圆套接， 由固定齿盘12对旋转齿盘11的旋 转进行径向支撑， 旋转齿盘11右端面与箱体3端面相抵， 由箱体3对旋转齿盘提供轴向支撑， 固定齿盘12安装在箱体3上， 其内孔与中心轴14的外圆套接， 同时中心轴14另一处外圆与移 动齿盘19的内孔套接， 在配合处安装有密封圈17和密封圈18， 中心轴14、 移动齿盘19、 密封 圈17和密封圈18共同组成液压腔， 推动移动齿盘19向左移动， 实现移动齿盘19和固定齿盘 说明书 2/3 页 4。

15、 CN 111151777 A 4 12及旋转齿盘11脱离。 0022 中心轴14前端与油缸端盖30相抵并由螺钉连接， 油缸端盖30内孔与中心轴14外圆 套接， 实现在油缸端盖的径向支撑， 油缸端盖30内孔与移动齿盘19的外圆套接， 其中移动齿 盘19上安装有密封圈23， 油缸端盖30与中心轴14之间安装有密封圈31， 因此油缸端盖30、 密 封圈23、 移动齿盘19和密封圈18共同组合液压腔， 推动移动齿盘19向右移动， 实现移动齿盘 19和固定齿盘12及旋转齿盘11啮合， 进而实现刀盘24精确定位。 0023 油缸端盖30的左侧外圆与轴承29内孔套接， 端面和轴承29内环右端面相抵， 轴承。

16、 29的内环左端面与轴承压板28相抵， 而轴承压板28右端面与油缸端盖左端面相抵， 并由螺 钉连接， 进而形成对轴承29的支撑定位。 轴承29的外环与刀盘24内孔相抵， 为刀盘24提供径 向支撑。 0024 中心轴14右端面与切削液法兰盘13相抵并由螺钉连接， 中心轴14左端面与分配器 26右端面相抵， 切削液经由切削液法兰盘13进入中心轴14的中心孔， 再进入分配器26中心 孔， 然后经由安装在分配器26径向孔内的密封套25进入刀盘24， 最终从刀盘24上的切削液 出口喷出。 刀盘24左端面安装有密封盖27， 密封盖27的内孔与分配器25的外圆套接， 实现切 削液密封。 0025 如图2所示。

17、， 切削液法兰盘13上安装有开关支架33， 开关支架上安装有夹紧开关32 和松开开关34， 信号杆35左端安装在移动齿盘19上， 由移动齿盘19带动沿轴向往复运动， 进 而在齿盘啮合时触发夹紧开关32， 在齿盘脱开时触发松开开关34,进而实现伺服刀塔转位、 定位夹紧等功能。 0026 尽管本文较多地使用了图中附图标记： 伺服电机1， 第一齿轮2， 刀塔箱体3， 齿轮压 盖4， 第二齿轮5， 轴承6， 轴承端盖7， 齿轮压盖8， 齿轮轴9， 防尘盖10， 旋转齿盘11， 固定齿盘 12， 切削液法兰盘13， 中心轴14， 开关支架15， 防尘盖16， 第一密封圈17， 第二密封圈18， 移动 齿盘19， 密封圈20， 定位盘21， 防尘圈22， 第三密封圈23， 刀盘24， 密封套25， 分配器26， 密封 盖27， 轴承压板28， 轴承29， 油缸端盖30， 第四密封圈31， 夹紧开关32， 信号杆33， 松开开关34 等术语， 但并不排除使用其它术语的可能性； 使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解 释本发明的本质； 把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。 说明书 3/3 页 5 CN 111151777 A 5 图1 说明书附图 1/2 页 6 CN 111151777 A 6 图2 说明书附图 2/2 页 7 CN 111151777 A 7 。