直驱式伺服刀架.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103111640A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103111640103111640A(43)申请公布日2013.05.22(21)申请号201310036934.6(22)申请日2013.01.31(71)申请人常州市宏达机床数控设备有限公司地址213011江苏省常州市戚墅堰戚月公路1.8公里处(72)发明人许云龙吴华平杨俊召(74)专利代理机构常州市科谊专利代理事务所32225代理人孙彬(51)Int.Cl.B23B21/00(2006.01)B23Q1/26(2006.01)B23Q11/12(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图1页附图1页(54)发明名称直驱式伺服刀架(57)摘要本发明公开了一种直驱式伺服刀架，包括主轴、箱体、内齿圈、外齿圈和锁紧齿圈，外齿圈固定连接在箱体上，锁紧齿圈可轴向移动地套装在主轴上，内齿圈可旋转地安装在外齿圈内，内齿圈固定套装在主轴的一端，还包括油缸和力矩电机，主轴的另一端套装在力矩电机的电机轴上，力矩电机安装在箱体上，油缸套装在主轴上，并且油缸的活塞杆与锁紧齿圈连接以便锁紧齿圈可在主轴上轴向移动与内齿圈和外齿圈啮合或脱离。本发明能够采用力矩电机直接驱动刀架工作，提高刀架的可靠性及定位精度。CN103111640ACN10364ACN103111640A权利要求书1/1页1.一种直驱式伺服刀架，包括主轴（5）、箱体（7）、内齿圈（3）、外齿圈（6）和锁紧齿圈（9），外齿圈（6）固定连接在箱体（7）上，锁紧齿圈（9）可轴向移动地套装在主轴（5）上，内齿圈（3）可旋转地安装在外齿圈（6）内，内齿圈（3）固定套装在主轴（5）的一端，其特征在于：还包括油缸（10）和力矩电机（12），主轴（5）的另一端套装在力矩电机（12）的电机轴上，力矩电机（12）安装在箱体（7）上，油缸（10）套装在主轴（5）上，并且油缸（5）的活塞杆与锁紧齿圈（9）连接以便锁紧齿圈（9）可在主轴（5）上轴向移动与内齿圈（3）和外齿圈（6）啮合或脱离。2.根据权利要求1所述的直驱式伺服刀架，其特征在于：所述的内齿圈（3）的外部设置有冷却机构，所述的冷却机构包括水孔板（1）和接水盘（2），水孔板（1）和接水盘（2）均套装在内齿圈（3）的外壁上，并且接水盘（2）位于水孔板（1）和外齿圈（6）之间。3.根据权利要求1或2所述的直驱式伺服刀架，其特征在于：所述的锁紧齿圈（9）上安装有卡板（4），并且该卡板（4）与外齿圈（6）卡接。4.根据权利要求1或2所述的直驱式伺服刀架，其特征在于：所述的主轴（5）与力矩电机（12）的电机轴之间通过键槽与键的配合方式连接。2CN103111640A说明书1/2页直驱式伺服刀架技术领域[0001]本发明涉及一种直驱式伺服刀架，属于数控机床用刀架技术领域。背景技术[0002]目前，车削加工中心及车铣复合加工中心是航空、航天、军工等工业领域的重要加工设备。数控刀架是车削加工中心及车铣复合加工中心的核心功能部件，其性能和结构直接影响机床的切削性能和切削效率，体现了机床的设计和制造水平。刀架的基本功能：一是固定刀具，二是实现自动换刀。根据实现换刀动作的驱动方式，可以把刀架分为手动刀架、电动刀架（普通电机驱动）、液压刀架（液压马达驱动）、伺服刀架（伺服电机驱动）等。中国发明专利93110072.0公开了一种齿盘定位刀架，该刀架是靠人工转动刀架手柄使上、下齿盘快速啮合，这种驱动形式难以达到较高的效率。中国发明专利98113481.5公开了一种普通电机驱动数控刀架，该刀架的刀盘靠普通电机带动凸轮实现转位和初定位，靠齿盘实现精确定位，这种刀架可靠性低，一般用于低端数控机床。中国发明专利200710156376.1公开了一种新型液压刀架，该刀架通过定趴油缸对刀盘进行定位，通过液压马达带动刀盘转动,其体积较大。论文《基于DSP下的伺服刀架控制系统设计》提到了一种伺服刀架，该刀架由伺服电机通过齿轮系统驱动刀盘转位，并实现刀盘初定位，靠三联齿盘实现齿盘精确定位，这种刀架受到传动系统的影响在初定位时精度较差，在精定位时容易产生冲击和振动，影响加工精度。发明内容[0003]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种直驱式伺服刀架，它能够采用力矩电机直接驱动刀架工作，提高刀架的可靠性及定位精度。[0004]本发明解决上述技术问题采取的技术方案是：一种直驱式伺服刀架，包括主轴、箱体、内齿圈、外齿圈和锁紧齿圈，外齿圈固定连接在箱体上，锁紧齿圈可轴向移动地套装在主轴上，内齿圈可旋转地安装在外齿圈内，内齿圈固定套装在主轴的一端，还包括油缸和力矩电机，主轴的另一端套装在力矩电机的电机轴上，力矩电机安装在箱体上，油缸套装在