高轉速自動換刀自動轉位鏜銑直角頭的製作方法

2023-10-06 19:20:09

專利名稱：高轉速自動換刀自動轉位鏜銑直角頭的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械設備部件，尤其涉及一種高轉速自動換刀自動轉位鏜銑直角 頭。主要用於大型立式車銑中心及鏜銑中心。
背景技術：
立式車銑中心及鏜銑中心的直角附件頭有兩種結構；一種是手動更換的直角頭， 這種結構中，在需要用直角頭加工時，需要手動把直角頭把合在滑枕端面；另一種是自動換 頭，手動更換刀具的直角頭，這種直角頭可以放在刀庫中，當需要用直角頭加工時，滑枕可 以自動與直角頭連接。現有的兩種直角頭各有利弊。第一種直角頭由於把合在滑枕端面，這一過程需要 人工手動完成，增加了操作過程中的不安全因素，這一過程中的安裝與調整需要五個小時， 按現在車銑床加工價格來算，使用此工具機的成本為每小時3000元，安裝調整過程中的損失 就有15000元，而且直角頭採用手動分度，因此轉位精度不高。第二種直角頭可以自動連接 在滑枕端面，但是直角頭不能轉位，需要手動更換刀具。此直角頭同樣存在操作不安全因 素，且由於是人工手動上刀，使刀具的使用壽命降低。我國現階段能自動轉位及自動更換刀具的鏜銑直角頭依賴進口，價格昂貴，維修 困難，且受到國外的技術封鎖。
發明內容本發明為了解決現有直角頭需人工分度，手動更換刀具以及更換各類附件頭的操 作過程繁雜，易發生安全隱患，價格昂貴，生產效率低等技術問題提供了一種高轉速自動換 刀自動轉位鏜銑直角頭，它包括動力輸入腔和動力輸出腔，兩個腔通過安裝在動力輸入腔 上的連接件連接在一起，所述動力輸入腔通過齒盤與滑枕連接在一起，並通過快速換刀系 統的Capto C8刀柄將滑枕的動力傳到直角頭的動力輸入腔；所述垂直傳動軸底部通過鍵 與傘齒輪A連接，傘齒輪A的上部裝有直齒輪；在動力輸入腔下部的動力輸出腔中的傘齒 輪B與動力輸入腔中的傘齒輪A配合，將滑枕的動力傳遞到動力輸出腔的水平傳動軸上；所 述水平傳動軸前端內部裝有拉刀機構；水平傳動軸後端內部的液壓裝置與前端的拉刀機構 液壓控制拉緊連接。本發明的特點及有益效果是一種既能自動分度，又能自動裝夾刀具，以解決以往 直角頭人工分度，手動更換刀具以及更換各類附件頭的繁雜的操作過程，消除安全隱患，提 高生產率。而且該直角頭定位精度高，布局合理，擁有足夠的剛性。與引進設備相比，成本 低可實現大批量國產化生產。本直角頭的特點具體體現在1、採用Capto C8刀柄拉刀，傳遞扭矩大，最大扭矩可達1400Nm。2、可通過大功率電機進行動力傳輸，電機可達32kW。3、軸承採用油霧潤滑方式，通過配油環使軸承得到充分潤滑，從而得到較高的動
3力轉速，最高轉速可達3600r/min。4、通過優化計算，直角頭布局合理，且能承受較大切削力。此直角頭能承受的最大 切削力為50KN。

圖1本發明整體結構示意圖；圖2-圖3是圖1中直角頭動力輸入腔結構示意圖；圖4是圖1中直角頭動力輸出腔結構示意圖。
具體實施方式
參看圖1-圖4，高轉速自動換刀自動轉位鏜銑直角頭，它包括動力輸入腔1和動力 輸出腔2，兩個腔通過安裝在動力輸入腔1上的連接件3連接在一起，所述動力輸入腔1通 過齒盤4與滑枕連接在一起，並通過快速換刀系統的Capto C8刀柄與固定在垂直傳動軸7 中的主拉釘5拉緊定位連接；通過滑枕將動力傳到直角頭的動力輸入腔1 ；所述垂直傳動軸 7底部通過鍵與傘齒輪A8連接，傘齒輪A8的上部裝有直齒輪9 ；在動力輸入腔1下部的動 力輸出腔2中的傘齒輪Bll與動力輸入腔1中的傘齒輪A8配合，將滑枕的動力傳遞到動 力輸出腔2的水平傳動軸12上；所述水平傳動軸12前端內部裝有拉刀機構13 ；水平傳動 軸12後端內部的液壓裝置14與前端的拉刀機構液壓控制拉緊連接。所述快速換刀系統的Capto C8刀柄與固定在垂直傳動軸7中的主拉釘5拉緊定 位的同時，對稱布置的副拉釘6也同時與滑枕7拉緊連接。所述垂直傳動軸7為中空設計。所述水平傳動軸12前端內部的拉刀機構13與快速換刀系統的各種工具的刀柄採 用Capto C8結構拉緊連接。所述動力輸入腔1內設有配油環。工作原理本發明結合了機械傳動原理，液壓原理，潤滑原理等多種工作原理，滑枕可自動抓 取直角頭，通過滑枕將動力輸入直角頭的動力輸入腔，直角頭通過速度比為1 1的傘齒輪 將動力輸入給動力輸出腔，與此同時，將平行於Z軸的動力變成垂直於Z軸的動力。直角頭 可自動抓取各類刀具(如銑刀，鑽頭等)進行加工。此直角頭採用了四點均布液壓拉杆同 步對直角銑頭垂直拉吊並配合圓周上的牙盤定位，實現C軸轉動，提高了主軸與銑刀的定 位精度。本直角頭可根據用戶要求，將C軸分度做成1度，2. 5度，5度等形式。實施例參看圖1，高轉速自動換刀自動轉位鏜銑直角頭，它包括動力輸入腔1和動力輸出 腔2，兩個腔通過安裝在動力輸入腔1上的兩個半圓形的連接件3連接在一起。參看圖2、圖3，動力輸入腔1通過齒盤4與滑枕連接在一起，實現準確定位，通過 Capto C8刀柄將主拉釘5拉緊。與此同時，四個對稱布置的副拉釘6也同時拉緊，通過對 安裝在齒盤4底部的調整墊的刮研來調整盤的高度以確保副拉釘6的拉緊。主拉釘5與直 角頭的垂直安裝傳動軸7通過螺紋連接在一起，將動力從滑枕傳到直角頭的動力輸入腔1。 垂直安裝傳動軸7採用中空設計，底部通過鍵與傘齒輪A8連接，此傘齒輪的上部安裝了一
4個很薄的直齒輪9。垂直連接軸7採用三個角接觸球軸承支撐，通過鎖緊螺母鎖緊。參看圖4，在直角頭的動力輸入腔1下部安裝的是動力輸出腔2。滑枕的動力通過 輸入腔中的傘齒輪A8與安裝在動力輸出腔中的傘齒輪Bll配合，將動力傳遞到水平安裝的 傳動軸12上。水平傳動軸為中空設計，水平安裝的傳動軸前端內部裝有一套拉刀機構13， 用來拉緊各種鑽頭，銑刀的刀柄。刀柄依然採用的是Capto C8結構。水平傳動軸12的後 端內部安裝有油缸裝置14，通過液壓裝置控制來自動拉緊前端的拉刀機構，使拉緊力更容 易控制，拉刀過程更安全。動力輸入腔內還對稱安裝了四個液壓拉杆10。當直角頭需要轉位時，通過液壓裝 置14控制給液壓拉杆輸入液壓油，液壓拉杆伸出，將壓力作用在兩個半圓形的連接件3上， 連接件與安裝在動力輸出腔2的配油環連接在一起。通過壓力作用使整個動力輸出腔下 沉，這樣連接動力輸入腔1與動力輸出腔2的牙盤4脫開，傘齒輪A8與傘齒輪Bll的嚙合 也脫開，此時，安裝在動力輸出腔2殼體上的薄直齒輪9與安裝在動力輸入腔1中傘齒輪A8 上的薄直齒輪9嚙合，動力通過薄齒輪傳遞，直接作用在動力輸出腔2的殼體上，使殼體轉 動，從而達到分度作用。當直角頭的動力輸出腔轉到預計的角度後，通過系統關閉液壓杆10 上的液壓油，液壓杆縮回，壓力消失，整個動力輸出腔向上移動，齒盤重新嚙合，傘齒輪也重 新嚙合，可以繼續傳遞切削動力。直角頭的動力輸入腔內部裝有配油環，潤滑油和氣體同時通過配油環到達各個需 要潤滑的地方，例如各個齒輪，軸承等，形成油霧潤滑，提高潤滑質量。直角頭動力輸出腔2的前端裝有拉刀機構13，通過氣體檢測是否將所應用的刀柄 拉緊，同時將信號返回給系統。綜上所述，本發明直角頭既能自動分度，又能自動裝夾刀具，消除安全隱患，提高 生產率。而且該直角頭定位精度高，布局合理，擁有足夠的剛性。
權利要求高轉速自動換刀自動轉位鏜銑直角頭，它包括動力輸入腔(1)和動力輸出腔(2)，兩個腔通過安裝在動力輸入腔(1)上的連接件(3)連接在一起，其特徵在於所述動力輸入腔(1)通過齒盤(4)與滑枕連接在一起，通過快速換刀系統的Capto C8刀柄將滑枕的動力傳到直角頭的動力輸入腔(1)；所述垂直傳動軸(7)底部通過鍵與傘齒輪A(8)連接，傘齒輪A(8)的上部裝有直齒輪(9)；在動力輸入腔(1)下部的動力輸出腔(2)中的傘齒輪B(11)與動力輸入腔(1)中的傘齒輪A(8)配合，將滑枕的動力傳遞到動力輸出腔(2)的水平傳動軸(12)上；所述水平傳動軸(12)前端內部裝有拉刀機構(13)；水平傳動軸(12)後端內部的液壓裝置(14)與前端的拉刀機構液壓控制拉緊連接。
2.根據權利要求1所述的高轉速自動換刀自動轉位鏜銑直角頭，其特徵在於所述快 速換刀系統的Capto C8刀柄通過主拉釘與滑枕拉緊定位的同時，對稱布置的副拉釘(6)也 同時與滑枕拉緊連接。
3.根據權利要求1所述的高轉速自動換刀自動轉位鏜銑直角頭，其特徵在於所述垂 直傳動軸(7)和水平傳動軸(12)均採用中空設計。
4.根據權利要求1所述的高轉速自動換刀自動轉位鏜銑直角頭，其特徵在於所述水 平傳動軸(12)前端內部的拉刀機構(13)與快速換刀系統的各種工具的刀柄採用Capto C8 結構拉緊連接。
5.根據權利要求1所述的高轉速自動換刀自動轉位鏜銑直角頭，其特徵在於所述動 力輸入腔(1)內設有配油環。
專利摘要高轉速自動換刀自動轉位鏜銑直角頭，是為解決現有直角頭需人工分度，手動更換刀具以及更換各類附件頭的操作過程繁雜，易發生安全隱患，生產效率低等技術問題而設計的。它包括動力輸入腔和動力輸出腔，兩個腔通過安裝在動力輸入腔上的連接件連接在一起，所述動力輸入腔通過齒盤與滑枕連接在一起，並通過快速換刀系統的Capto C8刀柄傳輸動力。本實用新型的特點及有益效果是一種既能自動分度，又能自動裝夾刀具，以解決以往直角頭人工分度，手動更換刀具以及更換各類附件頭的繁雜的操作過程，消除安全隱患，提高生產率。而且該直角頭定位精度高，布局合理，擁有足夠的剛性。與引進設備相比，成本低可實現大批量國產化生產。
文檔編號B23Q3/157GK201720724SQ201020192219
公開日2011年1月26日 申請日期2010年5月14日 優先權日2010年5月14日
發明者周生棟 申請人:瀋陽重寶龍機械製造有限公司