CN102975081A - 转塔刀架分度定位机构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种转塔刀架分度定位机构，包括主轴和箱体，箱体设置在主轴周围，其特征在于：该机构还包括锁紧齿盘、定位盘和动齿盘；动齿盘设置在主轴的前端，动齿盘上安装刀盘，定位盘设置在箱体上，锁紧齿盘设置在主轴轴体上并能在主轴轴体上沿主轴轴向移动，锁紧齿盘通过设置在前端的锥形齿牙与动齿盘啮合，锁紧齿盘通过导向定位销与定位盘连接。本发明结构合理，效果明显。

Description

转塔刀架分度定位机构
技术领域
 本发明属于数控机床用刀架技术领域，特别涉及一种数控机床转塔刀架用分度定位机构。
背景技术
 目前的数控刀架大多数采用齿盘进行分度、定位，齿盘有两种形式：双联齿盘和三联齿盘。美国专利US20050247172A1采用双联齿盘结构，双联齿盘结构相对简单，仅由动齿盘和定齿盘构成。动齿盘安装在主轴上，定齿盘安装在箱体上，两齿盘齿相对，动齿盘的来回滑动实现啮合、分离。由于刀盘安装在动齿盘上，动齿盘质量大，滑移速度低且冲击大。
专利WO2009/012875A1采用三联齿盘结构，三联齿盘由动齿盘、定齿盘和锁紧齿盘构成，动齿盘安装在主轴上，定齿盘安装在箱体上，锁紧齿盘安装在动齿盘和定齿盘的对侧，锁紧齿盘的来回滑动实现啮合、分离，其原理如图1所示。锁紧齿盘质量小，滑移速度快，且冲击小。安装三联齿盘时，动齿盘与定齿盘之间难免有装配误差，动齿盘和定齿盘产生轴向错位：如果锁紧齿盘与定齿盘紧密结合则不能与动齿盘紧密结合，如图2所示；如果锁紧齿盘与动齿盘紧密结合则无法与定齿盘紧密结合，如图3所示。如此造成三联齿盘的接触面的刚度降低，刀架的重复定位精度减小，甚至发生“吃刀”现象。
发明内容
 发明目的： 本发明提供了一种转塔刀架分度定位机构，其目的是为了解决以往的刀架接触刚度低和重复定位精度低的问题。
技术方案：本发明是通过以下技术方案实现的：
一种转塔刀架分度定位机构，包括主轴和箱体，箱体设置在主轴周围，其特征在于：该机构还包括锁紧齿盘、定位盘和动齿盘；动齿盘设置在主轴的前端，动齿盘上安装刀盘，定位盘设置在箱体上，锁紧齿盘设置在主轴轴体上并能在主轴轴体上沿主轴轴向移动，锁紧齿盘通过设置在前端的锥形齿牙与动齿盘啮合，锁紧齿盘通过导向定位销与定位盘连接。
在导向定位销伸进定位盘的一端的端头处设置有缓冲装置。
导向定位销与锁紧齿盘之间设置有定位键。
在锁紧齿盘向后移动至极限，并与动齿盘分离时，导向定位销不脱离定位盘上的销孔。
优点及效果：本发明提供了一种转塔刀架分度定位机构，包括主轴和箱体，箱体设置在主轴周围，其特征在于：该机构还包括锁紧齿盘、定位盘和动齿盘；动齿盘设置在主轴的前端，定位盘设置在箱体上，锁紧齿盘设置在主轴轴体上并能在主轴轴体上沿主轴轴向移动，锁紧齿盘通过设置在前端的锥形齿牙与动齿盘啮合，锁紧齿盘通过导向定位销与定位盘连接。
本发明的有益效果是：
(1)定位盘、动齿盘和锁紧齿盘之间只有一对齿盘相啮合，可以消除由于加工和装配误差所引起三联齿盘的锁紧齿盘与定齿盘、动齿盘之间无法完全啮合的现象，提高定位精度和接触刚度；
(2)由于在定位盘的导向定位销孔内安装有缓冲装置，可以减少锁紧齿盘与动齿盘啮合过程中的冲击，可以延长锁紧齿盘和动齿盘的使用寿命；
(3)锁紧齿盘与动齿盘的齿均采用锥形齿，具有自定心的作用，增加刀架旋转的径向精度；
(4)锁紧齿盘与定位盘摒弃原来的齿盘副的接触方式，采用导向定位销的连接方式，结构简单、紧凑。
附图说明：
图1为背景技术的三联齿盘结构原理图
图2为背景技术的三联齿盘的锁紧齿盘与定齿盘紧密啮合；
图3为背景技术的三联齿盘的锁紧齿盘与动齿盘紧密啮合；
图4为本发明的结构示意图(锁紧状态)
图5为本发明的结构示意图(分离状态)
图6为图4的Ａ－Ａ剖面图；
图7为图4结构B部分的局部视图。
图8为图4的C－C剖面图；
实施方式：下面结合附图对本发明作近一步说明：
如图1-3所示为背景技术附图，图1中111为动齿盘，112为定齿盘，113为锁紧齿盘构成，114为主轴，115为箱体。
如图4和图5所示，本发明提供一种转塔刀架分度定位机构，包括主轴8和箱体3，箱体3设置在主轴8周围，该机构还包括锁紧齿盘1、定位盘4和动齿盘6；动齿盘6设置在主轴8的前端，动齿盘6上安装刀盘7，定位盘4设置在箱体3上，锁紧齿盘1设置在主轴轴体上并能在主轴轴体上沿主轴轴向移动，锁紧齿盘1通过设置在前端的锥形齿牙12与动齿盘6啮合，锁紧齿盘1通过导向定位销2与定位盘4连接。在导向定位销2伸进定位盘4的一端的端头处设置有缓冲装置5。如图7所示，缓冲装置由挡板10及弹簧9构成。
导向定位销2与锁紧齿盘1之间设置有定位键11。导向定位销2一端由螺母固定在锁紧齿盘1上，并由定位键11来定位周向位置，定位键11如图8 所示，导向定位销2另一端插在定位盘的矩形导向定位孔内，并与之形成配合该矩形导向定位孔如图6 所示，且与孔内的缓冲装置5相接触挤压。定位键11安装在导向定位销2的键槽内，然后将导向定位销2在锁紧齿盘的齿牙侧沿锁紧齿盘上的键槽塞入，最后由螺母将导向定位销2锁紧固定。导向定位销可根据要求设置4个、6个、8个等不同数量。
在锁紧齿盘1向后移动至极限，并与动齿盘6分离时，导向定位销不脱离定位盘4上的销孔。
本发明是一种精确地分度、定位的机构。本发明中的锁紧齿盘安装在定位盘和动齿盘的对侧，锁紧齿盘的来回滑动实现其与动齿盘的啮合与分离；动齿盘上的锥形齿，可以与锁紧齿盘一侧端面上的锥形齿相啮合，构成双联齿盘；锁紧齿盘通过导向定位销与定位盘连接，达到锁紧齿盘滑动时导向、刀盘换刀时定位的目的。
本发明所述机构在锁紧时，如图4所示，锁紧齿盘1向前滑动，当滑行一定距离后，导向定位销2与缓冲装置5发生作用，减小向前滑动的速度，使锁紧齿盘1与动齿盘6缓慢接触并最终压紧相互啮合的齿面，由于采用锥形齿，当动齿盘6与锁紧齿盘1相互压紧啮合时会有很好的向心对中性，提高同轴度，并且啮合的过程中，锁紧齿盘1的速度小，对动齿盘6齿面的冲击力小，达到保护齿面的目的。同时，由于导向定位销2与定位盘4上的导向定位孔的很好的装配配合，达到精确的周向定位的目的。此上的叙述中可知，该机构由于没有定齿盘的作用，所以不用考虑定齿盘、动齿盘和锁紧齿盘的三者啮合关系，且由于齿盘的加工复杂，该机构还简化了刀架的整体结构。
当需要换刀时，如图5所示，锁紧齿盘1向后滑动，并且在缓冲装置5的弹簧作用下会加速向后移动，使锁紧齿盘1的锁紧齿从动齿盘6的锁紧齿中完全分离的时间减少，总体上减少换刀时间。此时导向定位销2并没有完全从定位盘4的导向定位销孔内拔出，以保证对锁紧齿盘1的导向作用。

Claims (4)

1. 一种转塔刀架分度定位机构，包括主轴（8）和箱体（3），箱体（3）设置在主轴（8）周围，其特征在于：该机构还包括锁紧齿盘（1）、定位盘（4）和动齿盘（6）；动齿盘（6）设置在主轴（8）的前端，动齿盘（6）上安装刀盘（7），定位盘（4）设置在箱体（3）上，锁紧齿盘（1）设置在主轴轴体上并能在主轴轴体上沿主轴轴向移动，锁紧齿盘（1）通过设置在前端的锥形齿牙（12）与动齿盘（6）啮合，锁紧齿盘（1）通过导向定位销（2）与定位盘（4）连接。
2.根据权利要求1所述的转塔刀架分度定位机构，其特征在于：在导向定位销（2）伸进定位盘（4）的一端的端头处设置有缓冲装置（5）。
3.根据权利要求1或2所述的转塔刀架分度定位机构，其特征在于：导向定位销（2）与锁紧齿盘（1）之间设置有定位键（11）。
4.根据权利要求1所述的导向定位销，其特征在于：在锁紧齿盘（1）向后移动至极限，并与动齿盘（6）分离时，导向定位销不脱离定位盘（4）上的销孔。
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