一种液压转塔刀架的制作方法

1.本发明属于转塔刀架技术领域，具体为一种液压转塔刀架。


背景技术：

2.液压转塔刀架用于高级数控机床刀具的固定和更换，其通过螺栓将刀具固定在外侧，通过电机和齿轮带动刀架转向，实现不同刀具的转动变化，以适应不同加工工件，现有技术中，采用液压缸带动卡板与刀架内侧一端的卡板卡合，实现刹停功能，但现有的刀架中用于刹紧的卡板其采用直齿设计，在卡板接触卡合过程中会出现接触挤压下的磨损情况，长期下来，容易在卡合之后增大卡板之间的接触空隙，造成刹紧失效：刹紧部件的接触空隙越大，其刹紧力越低，容易使刀架发生晃动，无法满足数控铣床的加工。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种液压转塔刀架，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种液压转塔刀架，包括箱体、动力机构、刀架，所述刀架与动力机构传动连接，所述箱体的内壁安装有导向机构、液压杆，且液压杆的伸缩端固定连接有同步机构；所述动力机构主要包括电机、齿轮一、齿轮二和主轴，所述主轴的左端与刀架固定连接，所述主轴的右端固定连接有连接盘，所述连接盘的右侧与同步机构连接；所述同步机构主要由离合环一、离合环二和放置板组成，所述离合环一和离合环二的相对面均固定连接有咬合块，所述咬合块的两侧均开设有适配槽，所述离合环一和离合环二咬合连接，所述放置板的左侧开设有限位槽和卡槽，所述离合环一的右侧固定连接有限位柱和插柱，所述限位柱限位贯穿于限位槽，所述插柱的另一端适配插接于卡槽内，所述插柱的外表面还活动套接有限位环和弹簧，所述弹簧通过限位环与放置板的左侧挤压接触；所述放置板与液压杆的伸缩端固定连接，所述离合环二的左侧与连接盘固定连接。
5.优选地，所述导向机构由导向柱、刹紧板和辅助筒组成，所述导向柱设置为四组且分别分布于箱体内壁的对角线部位，所述导向柱的外表面滑移安装有刹紧板，所述刹紧板朝向放置板轴线的一侧与放置板焊接固定，所述刹紧板的左右两侧均固定连接有辅助筒。
6.优选地，所述限位槽呈贯穿开设于放置板的表面，且限位槽设置为四组并依次位于放置板表面的45
°
、135
°
、225
°
和315
°
位置，所述限位柱可沿着限位槽的内壁转动20
°
。
7.优选地，所述卡槽开设于放置板的左侧，所述卡槽设置为四组并依次位于放置板左侧的0
°
、90
°
、180
°
和270
°
位置。
8.优选地，所述咬合块设置为两组，每组所述咬合块的数量均为18个并呈等角度分布，两组所述咬合块呈10
°
交错咬合连接。
9.优选地，所述适配槽呈45
°
倾斜面设计，且适配槽在每个咬合块的表面都设置为两
组且呈对称分布。
10.优选地，所述限位环的两端分别与离合环一和弹簧弹性连接，且限位环被压缩设置于插柱的外表面。
11.优选地，所述限位柱的右端设置有凸起，所述凸起与放置板之间的距离值大于卡槽的深度值且小于卡槽深度值与弹簧厚度值的总和。
12.优选地，所述主轴通过轴承转动安装于箱体内壁的左侧，且齿轮二固定安装在主轴的外表面，所述齿轮一与齿轮二相啮合。
13.本发明的有益效果如下：1、利用同步机构来提高装置的刹紧力度，利用离合环一和离合环二之间的咬合块进行咬合，实现两者的刚性连接与分离功能，通过设置有放置板与离合环一呈轴向活动连接，当放置板带动离合环一向左移动时，通过带动其左侧连接的离合环二与离合环二右侧连接的离合环二进行接触，同时与对方表面开设的咬合块接触，从而带动离合环一绕自身轴线转动，直至两组咬合块完全咬合连接，带动插柱正好适配插接于插柱内部，实现放置板、离合环一和离合环二的刚性连接，此设计采用适配槽的斜面设计能够避免传统直齿压合带来的刚性磨损，可有效提高装置的刹紧力。
14.2、同时，在两组咬合块相互咬合连接时，通过其表面开设的适配槽，将装置刹紧用的绕轴向力矩分给沿轴向分布的液压杆，由于液压杆带动放置板和离合环一与离合环二咬合连接后，插柱适配插接进入卡槽内部，离合环一和放置板之间实际上已经为刚性连接，咬合块在相互咬合连接后，其位于外侧面的适配槽相互咬合接触，这就会将原本全部作用至咬合块的绕轴向刹紧压力分担一部分至离合环一、放置板和液压杆，从而降低了对咬合块的压力损耗，延长了咬合块的使用寿命。
15.3、最后，在接触刹紧作用时，通过液压杆带动放置板向右移动，通过逐渐减少对限位环的压力来使限位环带动弹簧始终紧贴于放置板的左侧，并使插柱逐渐脱离卡槽的内部，再通过限位柱的限位作用带动离合环一向右移动并复位，从而带动离合环一脱离与离合环二的压合连接，通过导向机构提供导向与支撑作用，通过在放置板表面开设的限位槽能够将限位柱进行转动角度的限位，使离合环一整体始终保持着20
°
以内的自由活动空间，避免插柱与卡槽距离过远而导致无法插接卡合。
附图说明
16.图1为本发明电机、液压杆和同步机构的分解示意图；图2为本发明箱体的内部结构示意图；图3为本发明图2中a处结构的放大示意图；图4为本发明箱体内部的正面剖切示意图；图5为本发明图4中b处结构的放大示意图；图6为本发明同步机构的分解示意图；图7为本发明同步机构的正面局部示意图；图8为本发明局部结构的侧面示意图。
17.图中：1、箱体；2、动力机构；21、电机；22、齿轮一；23、齿轮二；24、主轴；25、连接盘；3、刀架；4、导向机构；41、导向柱；42、刹紧板；43、辅助筒；5、液压杆；6、同步机构；61、放置
板；62、限位柱；63、限位槽；64、卡槽；65、离合环一；66、离合环二；67、咬合块；68、适配槽；69、插柱；610、弹簧；611、限位环。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.如图1至图8所示，本发明实施例提供了一种液压转塔刀架，包括箱体1、动力机构2、刀架3，刀架3与动力机构2传动连接，箱体1的内壁安装有导向机构4、液压杆5，且液压杆5的伸缩端固定连接有同步机构6；动力机构2主要包括电机21、齿轮一22、齿轮二23和主轴24，主轴24的左端与刀架3固定连接，主轴24的右端固定连接有连接盘25，连接盘25的右侧与同步机构6连接；同步机构6主要由离合环一65、离合环二66和放置板61组成，离合环一65和离合环二66的相对面均固定连接有咬合块67，咬合块67的两侧均开设有适配槽68，离合环一65和离合环二66咬合连接，放置板61的左侧开设有限位槽63和卡槽64，离合环一65的右侧固定连接有限位柱62和插柱69，限位柱62限位贯穿于限位槽63，插柱69的另一端适配插接于卡槽64内，插柱69的外表面还活动套接有限位环611和弹簧610，弹簧610通过限位环611与放置板61的左侧挤压接触；放置板61与液压杆5的伸缩端固定连接，离合环二66的左侧与连接盘25固定连接；本装置经过全新改进，利用同步机构6来提高装置的刹紧力度，利用离合环一65和离合环二66之间的咬合块67进行咬合，实现两者的刚性连接与分离功能，通过设置有放置板61与离合环一65呈轴向活动连接，当放置板61带动离合环一65向左移动时，通过带动其左侧连接的离合环二66与离合环二66右侧连接的离合环二66进行接触，同时与对方表面开设的咬合块67接触，从而带动离合环一65绕自身轴线转动，直至两组咬合块67完全咬合连接，带动插柱69正好适配插接于插柱69内部，实现放置板61、离合环一65和离合环二66的刚性连接，此设计采用适配槽68的斜面设计能够避免传统直齿压合带来的刚性磨损，可有效提高装置的刹紧力。
20.同时，在两组咬合块67相互咬合连接时，通过其表面开设的适配槽68，将装置刹紧用的绕轴向力矩分给沿轴向分布的液压杆5，由于液压杆5带动放置板61和离合环一65与离合环二66咬合连接后，插柱69适配插接进入卡槽64内部，离合环一65和放置板61之间实际上已经为刚性连接，咬合块67在相互咬合连接后，其位于外侧面的适配槽68相互咬合接触，这就会将原本全部作用至咬合块67的绕轴向刹紧压力分担一部分至离合环一65、放置板61和液压杆5，从而降低了对咬合块67的压力损耗，延长了咬合块67的使用寿命。
21.最后，在接触刹紧作用时，通过液压杆5带动放置板61向右移动，通过逐渐减少对限位环611的压力来使限位环611带动弹簧610始终紧贴于放置板61的左侧，并使插柱69逐渐脱离卡槽64的内部，再通过限位柱62的限位作用带动离合环一65向右移动并复位，从而带动离合环一65脱离与离合环二66的压合连接，通过导向机构4提供导向与支撑作用，通过在放置板61表面开设的限位槽63能够将限位柱62进行转动角度的限位，使离合环一65整体
始终保持着20
°
以内的自由活动空间，避免插柱69与卡槽64距离过远而导致无法插接卡合。
22.其中，导向机构4由导向柱41、刹紧板42和辅助筒43组成，导向柱41设置为四组且分别分布于箱体1内壁的对角线部位，导向柱41的外表面滑移安装有刹紧板42，刹紧板42朝向放置板61轴线的一侧与放置板61焊接固定，刹紧板42的左右两侧均固定连接有辅助筒43；放置板61被液压杆5带动移动的同时，与其连接的刹紧板42滑移安装在导向柱41表面，从而为其提供导向作用，保持放置板61、离合环一65和离合环二66在一个轴线上，且在离合环一65与离合环二66咬合连接后，通过刹紧板42和导向柱41提供刹紧力。
23.其中，限位槽63呈贯穿开设于放置板61的表面，且限位槽63设置为四组并依次位于放置板61表面的45
°
、135
°
、225
°
和315
°
位置，限位柱62可沿着限位槽63的内壁转动20
°
；限位槽63供限位柱62贯穿，并为放置板61提供限位带动作用，一方面通过开设的限位槽63保持放置板61可以自由转动20
°
以内，以适配离合环一65与离合环二66咬合时产生的转动，另一方面，在限位柱62被离合环一65带动转动时为限位柱62提供空间，且限位柱62的分布位置与插柱69的分布位置错开，不会发生卡死现象。
24.其中，卡槽64开设于放置板61的左侧，卡槽64设置为四组并依次位于放置板61左侧的0
°
、90
°
、180
°
和270
°
位置；卡槽64用于与插柱69适配插接，从而将离合环一65和放置板61连接为刚性的一个整体，在咬合块67完成咬合前，插柱69不会插接进入卡槽64的内部，当咬合块67完成咬合后，插柱69刚好正对着卡槽64内部，并在放置板61的推动下插接适配。
25.其中，咬合块67设置为两组，每组咬合块67的数量均为18个并呈等角度分布，两组咬合块67呈10
°
交错咬合连接；咬合块67安装在离合环二66和离合环一65的表面，其通过表面开设的适配槽68完成接触限位带动，使离合环一65在离合环二66的反作用力作用下同步转动，以实现无压力磨损咬合功能，18个咬合块67呈等角度分布，并彼此之间留有的空隙正好供一个咬合块67咬合放置。
26.其中，适配槽68呈45
°
倾斜面设计，且适配槽68在每个咬合块67的表面都设置为两组且呈对称分布；适配槽68的开设使两组即将接触的咬合块67产生相对转动，从而使离合环一65能够与离合环二66完成完美的同步压合操作，降低对咬合块67的刚性挤压磨损。
27.其中，限位环611的两端分别与离合环一65和弹簧610弹性连接，且限位环611被压缩设置于插柱69的外表面；限位环611用于对弹簧610施压，保持弹簧610始终与放置板61的左侧挤压接触，在插柱69脱离卡槽64的内部时，由弹簧610提供套接导向作用。
28.其中，限位柱62的右端设置有凸起，凸起与放置板61之间的距离值大于卡槽64的深度值且小于卡槽64深度值与弹簧610厚度值的总和；限位柱62右端的凸起设置能够保持放置板61带动限位柱62和离合环一65向右右端并复位，且在放置板61的右侧与限位柱62的右端限位接触时，可保证插柱69不脱离弹簧610的内部。
29.其中，主轴24通过轴承转动安装于箱体1内壁的左侧，且齿轮二23固定安装在主轴
24的外表面，齿轮一22与齿轮二23相啮合；主轴24带动刀架3可进行自由360
°
无死角转动，将不同的刀具进行位置调整。
30.工作原理及使用流程：首先，将刀具安装在刀架3的表面，启动液压杆5并带动同步机构6向右移动，通过限位柱62的限位作用带动离合环一65与离合环二66脱离咬合连接，启动动力机构2，在电机21的驱动下，经过齿轮一22和齿轮二23的传动，带动主轴24、连接盘25、离合环二66和刀架3转动指定角度后停止；然后，启动液压杆5并带动放置板61向左移动，此时，限位环611不受力并带动离合环一65、插柱69移动至最左侧位置，插柱69的右端脱离卡槽64内部，放置板61带动限位环611、离合环一65和咬合块67向左移动，如果离合环一65和离合环二66之间的咬合块67呈交错分布，则在离合环一65和离合环二66表面连接的咬合块67接触时最先接触至适配槽68，此时，位于左侧的离合环二66、咬合块67保持不动，随着放置板61继续向左移动，限位环611被压缩并对离合环一65施压，带动位于右侧的咬合块67与位于左侧的咬合块67表面开设的适配槽68限位接触，并被带动发生转动，此时，离合环一65整体带动插柱69、弹簧610、限位环611和放置板61同步转动，当咬合块67经过转动咬合成功时，插柱69正好转动至与卡槽64重合的位置，并插接进入其中，放置板61、离合环一65和离合环二66此时变为刚性的一个整体，刀架3被刹紧并保持不动，与放置板61连接的导向机构4，通过刹紧板42套设于导向柱41的外表面提供刹紧力。
31.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
32.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种液压转塔刀架，包括箱体（1）、动力机构（2）、刀架（3），所述刀架（3）与动力机构（2）传动连接，其特征在于：所述箱体（1）的内壁安装有导向机构（4）、液压杆（5），且液压杆（5）的伸缩端固定连接有同步机构（6）；所述动力机构（2）主要包括电机（21）、齿轮一（22）、齿轮二（23）和主轴（24），所述主轴（24）的左端与刀架（3）固定连接，所述主轴（24）的右端固定连接有连接盘（25），所述连接盘（25）的右侧与同步机构（6）连接；所述同步机构（6）主要由离合环一（65）、离合环二（66）和放置板（61）组成，所述离合环一（65）和离合环二（66）的相对面均固定连接有咬合块（67），所述咬合块（67）的两侧均开设有适配槽（68），所述离合环一（65）和离合环二（66）咬合连接，所述放置板（61）的左侧开设有限位槽（63）和卡槽（64），所述离合环一（65）的右侧固定连接有限位柱（62）和插柱（69），所述限位柱（62）限位贯穿于限位槽（63），所述插柱（69）的另一端适配插接于卡槽（64）内，所述插柱（69）的外表面还活动套接有限位环（611）和弹簧（610），所述弹簧（610）通过限位环（611）与放置板（61）的左侧挤压接触。2.根据权利要求1所述的一种液压转塔刀架，其特征在于：所述导向机构（4）由导向柱（41）、刹紧板（42）和辅助筒（43）组成，所述导向柱（41）设置为四组且分别分布于箱体（1）内壁的对角线部位，所述导向柱（41）的外表面滑移安装有刹紧板（42），所述刹紧板（42）朝向放置板（61）轴线的一侧与放置板（61）焊接固定，所述刹紧板（42）的左右两侧均固定连接有辅助筒（43）。3.根据权利要求1所述的一种液压转塔刀架，其特征在于：所述限位槽（63）呈贯穿开设于放置板（61）的表面，且限位槽（63）设置为四组并依次位于放置板（61）表面的45
°
、135
°
、225
°
和315
°
位置，所述限位柱（62）可沿着限位槽（63）的内壁转动20
°
。4.根据权利要求1所述的一种液压转塔刀架，其特征在于：所述卡槽（64）开设于放置板（61）的左侧，所述卡槽（64）设置为四组并依次位于放置板（61）左侧的0
°
、90
°
、180
°
和270
°
位置。5.根据权利要求1所述的一种液压转塔刀架，其特征在于：所述咬合块（67）设置为两组，每组所述咬合块（67）的数量均为18个并呈等角度分布，两组所述咬合块（67）呈10
°
交错咬合连接。6.根据权利要求1所述的一种液压转塔刀架，其特征在于：所述适配槽（68）呈45
°
倾斜面设计，且适配槽（68）在每个咬合块（67）的表面都设置为两组且呈对称分布。7.根据权利要求1所述的一种液压转塔刀架，其特征在于：所述限位环（611）的两端分别与离合环一（65）和弹簧（610）弹性连接，且限位环（611）被压缩设置于插柱（69）的外表面。8.根据权利要求1所述的一种液压转塔刀架，其特征在于：所述限位柱（62）的右端设置有凸起，所述凸起与放置板（61）之间的距离值大于卡槽（64）的深度值且小于卡槽（64）深度值与弹簧（610）厚度值的总和。9.根据权利要求1所述的一种液压转塔刀架，其特征在于：所述主轴（24）通过轴承转动安装于箱体（1）内壁的左侧，且齿轮二（23）固定安装在主轴（24）的外表面，所述齿轮一（22）与齿轮二（23）相啮合。

技术总结
本发明属于转塔刀架技术领域，且公开了一种液压转塔刀架，包括箱体、动力机构、刀架，所述刀架与动力机构传动连接，所述箱体的内壁安装有导向机构、液压杆，且液压杆的伸缩端固定连接有同步机构；所述动力机构主要包括电机、齿轮一、齿轮二和主轴，所述主轴的左端与刀架固定连接，所述主轴的右端固定连接有连接盘。本装置通过与对方表面开设的咬合块接触，从而带动离合环一绕自身轴线转动，直至两组咬合块完全咬合连接，带动插柱正好适配插接于插柱内部，实现放置板、离合环一和离合环二的刚性连接，此设计采用适配槽的斜面设计能够避免传统直齿压合带来的刚性磨损，可有效提高装置的刹紧力。紧力。紧力。


技术研发人员：张越东 景国丰 杨锐 姜力 姜月进
受保护的技术使用者：烟台环球数控科技有限公司
技术研发日：2023.08.15
技术公布日：2023/9/14