CN211727547U - 双直驱伺服动力刀塔 - Google Patents

Abstract

双直驱伺服动力刀塔，包括相连接的电机壳体、刀塔箱体和刀盘，电机壳体与刀塔箱体相连，刀盘与刀塔箱体转动连接，所述电机壳体、刀塔箱体和刀盘之间设有传动轴，传动轴穿过电机壳体和刀塔箱体与刀盘相连；所述传动轴前端与刀盘之间设有旋转齿盘，旋转齿盘、传动轴和刀盘同步转动；所述电机壳体内设有与传动轴相连的刀盘电机定子和刀盘电机转子；与现有技术相比，通过刀盘电机和主轴电机的设置，两种动作均由内置于箱体内的电动机直接驱动，传动轴带动旋转齿盘转动，从而带动刀盘转动，实现刀盘电机直接驱动刀盘旋转定位，且刀盘电机和主轴电机之间互不干涩，刀盘转动和主轴转动独立运行，刀塔整体具有更好的稳定性。

Description

双直驱伺服动力刀塔

技术领域

本实用新型属于刀塔技术领域，尤其是涉及双直驱伺服动力刀塔。

背景技术

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，以外置电机通过机械传动结构驱动刀具主轴回转进行切削加工，传统的刀塔结构复杂，组件需要的安装空间大、刀塔的体积大，外形尺寸太长，多了减速机就多了一道传动环节，传动精度低，传动间隙大等问题，而且成本高，同时动力传动链限制了刀具轴的转速和扭矩，严重制约机床整体加工性能。而对于整体的机床整机设计而言，因为刀塔长度较长导致在整机结构设计时相应的Z向进给轴的行程要长一些，这样相应与之有联系的部件都会加长，例如机床的床体部分，外防护部分。床体部分对于机床整体来讲是主要部件，床体尺寸的增加会直接增加成本。

实用新型内容

本实用新型是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种双电机驱动、结构简单、定位精准的双直驱伺服动力刀塔。

为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：双直驱伺服动力刀塔，包括相连接的电机壳体、刀塔箱体和刀盘，电机壳体与刀塔箱体相连，刀盘与刀塔箱体转动连接，所述电机壳体、刀塔箱体和刀盘之间设有传动轴，传动轴穿过电机壳体和刀塔箱体与刀盘相连；所述传动轴前端与刀盘之间设有旋转齿盘，旋转齿盘、传动轴和刀盘同步转动；所述电机壳体内设有与传动轴相连的刀盘电机定子和刀盘电机转子，刀盘内设有主轴和与主轴相连的主轴电机转子和主轴电机定子。

作为本实用新型的一种优选方案，所述传动轴中部形成有与电机壳体相抵的凸环，刀塔箱体内设有与传动轴凸环相抵的推力轴承，且刀塔箱体内还设有与刀塔箱体固定连接的箱体后法兰，推力轴承另一侧与箱体后法兰相抵。

作为本实用新型的一种优选方案，所述刀塔箱体内设有移动齿盘，移动齿盘套接在传动轴40上，且移动齿盘与箱体后法兰之间通过弹簧销相连，移动齿盘与箱体后法兰之间设有挡铁，挡铁部分内嵌于刀塔箱体内，且挡铁与箱体后法兰相抵。

作为本实用新型的一种优选方案，所述刀塔箱体内还设有固定齿盘，固定连接于刀盘上，刀塔箱体、固定齿盘和旋转齿盘共同形成封闭液压油缸，固定齿盘套接于旋转齿盘上，且移动齿盘同时与固定齿盘和旋转齿盘啮合，固定齿盘外套设有分水盘，固定齿盘外圆与分水盘内孔连接，分水盘前端与刀盘后端相抵。

作为本实用新型的一种优选方案，所述刀盘编码器外侧安装有电机端盖，电机端盖上固定连接有刀盘电机后轴承座，刀盘电机后轴承座通过螺钉和止口与电机壳体固定连接，电机端盖外侧连有固定板，固定板与传动轴后端相抵，固定板外侧安装有电缆插头。

作为本实用新型的一种优选方案，所述电机壳体内部两端分别固定连接有刀盘电机后轴承座与刀盘电机前轴承座连接，且刀盘电机后轴承座内部安装有刀盘电机后轴承，刀盘电机前轴承座内部安装有刀盘电机前轴承，刀盘电机前轴承和刀盘电机后轴承套接在传动轴外。

作为本实用新型的一种优选方案，所述电机壳体内还设有刀盘电机冷却水套，刀盘电机定子安装在刀盘电机冷却水套内，刀盘电机冷却水套两端分别与刀盘电机前轴承座和刀盘电机后轴承座相抵。

作为本实用新型的一种优选方案，所述刀盘与旋转齿盘之间通过螺钉固定连接，刀盘前端安装有刀盘端盖，刀盘端盖内安装有箱体轴承，箱体轴承内设有主轴箱，箱体轴承与主轴箱的前端外圆配合连接。

作为本实用新型的一种优选方案，所述主轴箱内安装有主轴冷却水套，主轴电机转子和主轴电机定子位于主轴冷却水套内。

作为本实用新型的一种优选方案，所述主轴箱还内设有与主轴电机定子相抵的主轴前法兰和主轴后法兰，主轴前法兰内安装有支撑主轴的主轴前轴承，主轴后法兰内安装有支撑主轴的主轴后轴承。

本实用新型的有益效果是，与现有技术相比：通过刀盘电机和主轴电机的设置，两种动作均由内置于刀塔箱体内的电动机直接驱动，传动轴带动旋转齿盘转动，从而带动刀盘转动，实现刀盘电机直接驱动刀盘旋转定位，且刀盘电机和主轴电机之间互不干涩，刀盘转动和主轴转动独立运行，刀塔整体具有更好的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中附图标记：电机端盖1，刀盘编码器2，固定板3，电缆插头4，中心轴5，刀盘电机后轴承座6，刀盘电机后轴承7，刀盘后轴承8，电机壳体9，刀盘电机定子10，刀盘电机转子11，刀盘电机前轴承12，刀盘电机前轴承座13，推力轴承14，箱体后法兰15，挡铁16，旋转齿盘17，分水盘18，主轴前法兰20，端面键21，主轴22，主轴前轴承23，箱体轴承24，主轴箱25，主轴冷却水套26，主轴电机定子27，主轴电机转子28，主轴后轴承29，主轴后法兰30，主轴编码器31，主轴后端盖32，刀盘33，固定齿盘34，移动齿盘35，弹簧销36，刀塔箱体37，刀盘电机冷却水套38，刀盘端盖39，传动轴40。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。

如图1所示，双直驱伺服动力刀塔，包括相连接的电机壳体9、刀塔箱体37和刀盘33，电机壳体9与刀塔箱体37相连，刀盘33与刀塔箱体37转动连接，电机壳体9内设有转位分度部，刀盘33内设有回转驱动部，电机壳体9、刀塔箱体37和刀盘33之间设有传动轴40，传动轴40穿过电机壳体9和刀塔箱体37与刀盘33相连；传动轴40前端与刀盘33之间设有旋转齿盘17，旋转齿盘17、传动轴40和刀盘33同步转动；转位分度部包括相适配的刀盘电机定子10和刀盘电机转子11，刀盘电机转子11与传动轴40过盈配合，刀盘电机转子11带动传动轴40的转动，传动轴40后端安装有刀盘编码器2；刀盘33内设有主轴22、主轴电机转子28和主轴电机定子27，主轴电机转子28与主轴22相连，主轴22前端安装有用于驱动刀具回转的端面键21，主轴22后端安装有控制位置的主轴编码器31，主轴编码器31用于实现驱动刀具的位置控制。

由于旋转齿盘17、传动轴40和刀盘33同步转动，传动轴40转动的角度就是刀盘33转动的角度，刀盘编码器2用于确定传动轴40转动的角度，从而实现刀盘33转动一定所需角度，而主轴电机转子28和主轴电机定子27带动主轴22转动，端面键21与所需刀具相连，当刀盘33在传动轴40的转动下转动一定角度后，主轴22移动至不同位置处的端面键21上，主轴22转动带动刀具工作。

传动轴40中部形成有与电机壳体9相抵的凸环，刀塔箱体37内设有与传动轴40凸环相抵的推力轴承14，且刀塔箱体37内还设有与刀塔箱体37固定连接的箱体后法兰15，推力轴承14另一侧与箱体后法兰15相抵，箱体后法兰15用于承受来自于推力轴承14的轴向力。

刀塔箱体37内设有移动齿盘35，移动齿盘35套接在传动轴40上，移动齿盘35可沿传动轴40长度方向进行移动，且移动齿盘35与箱体后法兰15之间通过弹簧销36相连，弹簧销36的设置用于防止移动齿盘35的旋转，从而提高移动齿盘35在移动过程中的稳定性，移动齿盘35与箱体后法兰15之间设有挡铁16，挡铁16部分内嵌于刀塔箱体37内，且挡铁16与箱体后法兰15相抵，移动齿盘35在液压力作用下轴向移动，向后与挡铁16相抵，向前同时与固定齿盘34、旋转齿盘17啮合。

刀塔箱体37内还设有固定齿盘34，固定连接于刀盘33上，刀塔箱体37、固定齿盘34和旋转齿盘17共同形成封闭液压油缸，固定齿盘34套接于旋转齿盘17上，且移动齿盘35同时与固定齿盘34和旋转齿盘17啮合，当移动齿盘35同时与固定齿盘34和旋转齿盘17啮合时，在移动齿盘35液压油缸的作用下实现移动齿盘35的位置稳定性，同时对旋转齿盘17进行锁定，提高刀盘33在使用过程中的稳定性，固定齿盘34外套设有分水盘18，固定齿盘34外圆与分水盘18内孔连接，分水盘18前端与刀盘33后端相抵，通过刀盘33为刀具提供切削液。

刀盘编码器2外侧安装有电机端盖1，电机端盖1上固定连接有刀盘电机后轴承座6，电机端盖1与刀盘电机后轴承座6之间通过螺钉固定连接，刀盘电机后轴承座6通过螺钉和止口与电机壳体9固定连接，电机端盖1外侧连有固定板3，固定板3与电机端盖1之间通过螺钉固定连接，固定板3与传动轴40后端相抵，固定板3外侧安装有电缆插头4，传动轴40内设有中心轴5，中心轴5沿传动轴40长度方向设置，且中心轴5与固定板3之间通过螺钉固定连接，电缆插头4的电缆通过中心轴5的中心通孔进入到主轴箱25内，电缆插头4的电缆与主轴电机转子28、主轴电机定子27和主轴编码器31相连。

电机壳体9内部两端分别固定连接有刀盘电机后轴承座6与刀盘电机前轴承座13连接，且刀盘电机后轴承座6内部安装有刀盘电机后轴承7，刀盘电机前轴承座13内部安装有刀盘电机前轴承12，刀盘电机前轴承12和刀盘电机后轴承7套接在传动轴40外，刀盘电机前轴承12和刀盘电机后轴承形成对传动轴40的径向支撑，提高传动轴40的稳定性。

电机壳体9内还设有刀盘电机冷却水套38和刀盘后轴承8，刀盘电机定子10安装在刀盘电机冷却水套38内，刀盘电机冷却水套38两端分别与刀盘电机前轴承座13和刀盘电机后轴承座6相抵。

刀盘33与旋转齿盘17之间通过螺钉固定连接，刀盘33前端安装有刀盘端盖39，刀盘端盖39内安装有箱体轴承24，箱体轴承24内设有主轴箱25，箱体轴承24与主轴箱25的前端外圆配合连接，箱体轴承24形成对主轴箱25的支撑。

主轴箱25内安装有主轴冷却水套26，主轴电机转子28和主轴电机定子27位于主轴冷却水套26内，主轴冷却水套26用于实现对主轴22的冷却，主轴箱25还内设有与主轴电机定子27相抵的主轴前法兰20和主轴后法兰30，主轴前法兰20内安装有支撑主轴22的主轴前轴承23，主轴后法兰30内安装有支撑主轴22的主轴后轴承29。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：电机端盖1，刀盘编码器2，固定板3，电缆插头4，中心轴5，刀盘电机后轴承座6，刀盘电机后轴承7，刀盘后轴承8，电机壳体9，刀盘电机定子10，刀盘电机转子11，刀盘电机前轴承12，刀盘电机前轴承座13，推力轴承14，箱体后法兰15，挡铁16，旋转齿盘17，分水盘18，主轴前法兰20，端面键21，主轴22，主轴前轴承23，箱体轴承24，主轴箱25，主轴冷却水套26，主轴电机定子27，主轴电机转子28，主轴后轴承29，主轴后法兰30，主轴编码器31，主轴后端盖32，刀盘33，固定齿盘34，移动齿盘35，弹簧销36，刀塔箱体37，刀盘电机冷却水套38，刀盘端盖39，传动轴40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实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (9)

1.双直驱伺服动力刀塔，包括相连接的电机壳体（9）、刀塔箱体（37）和刀盘（33），电机壳体（9）与刀塔箱体（37）相连，刀盘（33）与刀塔箱体（37）转动连接，其特征在于，所述电机壳体（9）、刀塔箱体（37）和刀盘（33）之间设有传动轴（5），传动轴（5）穿过电机壳体（9）和刀塔箱体（37）与刀盘（33）相连；所述传动轴（5）前端与刀盘（33）之间设有旋转齿盘（17），旋转齿盘（17）、传动轴（5）和刀盘（33）同步转动；所述电机壳体（9）内设有与传动轴（5）相连的刀盘电机定子（10）和刀盘电机转子（11），刀盘（33）内设有主轴（22）和与主轴（22）相连的主轴电机转子（28）和主轴电机定子（27）。

2.根据权利要求1所述的双直驱伺服动力刀塔，其特征在于，所述传动轴（5）中部形成有与电机壳体（9）相抵的凸环，刀塔箱体（37）内设有与传动轴（5）凸环相抵的推力轴承（14），且刀塔箱体（37）内还设有与刀塔箱体（37）固定连接的箱体后法兰（15），推力轴承（14）另一侧与箱体后法兰（15）相抵。

3.根据权利要求2所述的双直驱伺服动力刀塔，其特征在于，所述刀塔箱体（37）内设有移动齿盘（35），移动齿盘（35）套接在传动轴（5）上，且移动齿盘（35）与箱体后法兰（15）之间通过弹簧销（36）相连，移动齿盘（35）与箱体后法兰（15）之间设有挡铁（16），挡铁（16）部分内嵌于刀塔箱体（37）内，且挡铁（16）与箱体后法兰（15）相抵。

4.根据权利要求3所述的双直驱伺服动力刀塔，其特征在于，所述刀塔箱体（37）内还设有固定齿盘（34），固定连接于刀盘（33）上，刀塔箱体（37）、固定齿盘（34）和旋转齿盘（17）共同形成封闭液压油缸，固定齿盘（34）套接于旋转齿盘（17）上，且移动齿盘（35）同时与固定齿盘（34）和旋转齿盘（17）啮合，固定齿盘（34）外套设有分水盘（18），固定齿盘（34）外圆与分水盘（18）内孔连接，分水盘（18）前端与刀盘（33）后端相抵。

5.根据权利要求1所述的双直驱伺服动力刀塔，其特征在于，所述电机壳体（9）内部两端分别固定连接有刀盘电机后轴承座（6）与刀盘电机前轴承座（13）连接，且刀盘电机后轴承座（6）内部安装有刀盘电机后轴承（7），刀盘电机前轴承座（13）内部安装有刀盘电机前轴承（12），刀盘电机前轴承（12）和刀盘电机后轴承（7）套接在传动轴（5）外。

6.根据权利要求5所述的双直驱伺服动力刀塔，其特征在于，所述电机壳体（9）内还设有刀盘电机冷却水套（38），刀盘电机定子（10）安装在刀盘电机冷却水套（38）内，刀盘电机冷却水套（38）两端分别与刀盘电机前轴承座（13）和刀盘电机后轴承座（6）相抵。

7.根据权利要求1所述的双直驱伺服动力刀塔，其特征在于，所述刀盘（33）与旋转齿盘（17）之间通过螺钉固定连接，刀盘（33）前端安装有刀盘端盖（39），刀盘端盖（39）内安装有箱体轴承（24），箱体轴承（24）内设有主轴箱（25），箱体轴承（24）与主轴箱（25）的前端外圆配合连接。

8.根据权利要求7所述的双直驱伺服动力刀塔，其特征在于，所述主轴箱（25）内安装有主轴冷却水套（26），主轴电机转子（28）和主轴电机定子（27）位于主轴冷却水套（26）内。

9.根据权利要求8所述的双直驱伺服动力刀塔，其特征在于，所述主轴箱（25）还内设有与主轴电机定子（27）相抵的主轴前法兰（20）和主轴后法兰（30），主轴前法兰（20）内安装有支撑主轴（22）的主轴前轴承（23），主轴后法兰（30）内安装有支撑主轴（22）的主轴后轴承（29）。

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