一种极简化型双电机伺服刀塔的制作方法

1.本实用新型涉及刀塔技术领域，具体涉及的是一种极简化型双电机伺服刀塔。


背景技术：

2.刀塔是数控加工中心的核心功能部件，主要用来安装刀具，实现车削、铣削等功能。刀塔主要结构包括主轴箱，固定在主轴箱上的轴承座，以及套设在轴承座端部的刀盘，刀盘上设有多个配合的主轴。刀塔在工作时需要频繁转动刀盘更换刀具，现有的刀塔大多是将电机装水平在主轴箱内部，使电机与刀盘的转动轴平行，这种安装结构无法使用大功率或者使用标准型减速机，并且需要大量的齿轮组才能达到使用要求，结构复杂，容易发生故障且维修成本高。
3.有鉴于此，本技术人针对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种极简化型双电机伺服刀塔，可将电机倾斜安装在主轴箱的外侧，拆装方便，并且使传动件标准化、简单化，降低维修成本和故障发生频率。
5.为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
6.一种极简化型双电机伺服刀塔，包括刀盘、主轴箱、轴承套、第一电机、减速机、第一锥齿轮、第二锥齿轮以及传动杆，所述轴承套与主轴箱转动连接，所述刀盘与轴承套同轴连接设置，所述第一电机设在主轴向外侧，减速机安装在主轴箱内，第一电机与减速机连接，第一锥齿轮设在减速机的动力输出端，所述传动杆与主轴箱转动连接，第二锥齿轮套设在传动杆上，第一锥齿轮和第二锥齿轮相互啮合连接，所述传动杆的端部设有第一传动外齿，所述轴承套的外侧设有与第一传动外齿啮合传动的第二传动外齿。
7.进一步的，所述主轴箱内设有驱动缸体以及轴承固定座，所述驱动缸体设在主轴箱后端，驱动缸体的活塞杆与轴承固定座连接，轴承固定座上套设轴承，轴承套套接在轴承的外部。
8.进一步的，所述刀盘的后端设有连接部，所述连接部设有用于套设轴承套的第一容置槽，所述连接部的后端面设有第一定位齿，所述主轴箱的前端设有第二容置槽，所述第二容置槽的前端面设有与第一定位齿配合的第二定位齿，所述连接部的外侧设有密封机构。
9.进一步的，还包括第二电机、传动轮，传动轴、皮带以及联轴器，所述第二电机设在主轴箱上，传动轮设在第二电机的动力输出端上，所述传动轴设在刀盘内并与刀盘转动连接，所述皮带绕设在传动轮和传动轴上，所述联轴器设在刀盘内，所述传动轴的下端设有配合凸块，联轴器的上表面设有与配合凸块配合的第一配合槽，所示第一配合槽的前后长度尺寸大于配合凸块的前后长度尺寸，所述联轴器的下表面设有与主轴配合的第二配合槽，所述第二配合槽与第一配合槽相互垂直。
10.与现有技术相比，有益效果在于，本新型第一电机通过减速机传动带动第一锥齿轮转动，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合传动带动连接杆转动，之后连接杆上的第一传动外齿再与轴承套上的第二传动外齿配合传动，从而带动刀盘转动。第一电机倾斜安装在外侧，拆装更加便捷，并且传动件被标准化，简单化，维修成本和故障事故大幅度降低。
附图说明
11.图1为本实用新型的外形结构立体图。
12.图2为本实用新型的立体局部剖面示意图。
13.图3为本实用新型的剖面结构示意图。
14.图4为图3中a区域的局部放大图。
15.图5为图3中b区域的局部放大图。
16.图6为图3中c区域的局部放大图。
17.图7为传动轴安装座和滑块的配合结构示意图。
18.图8为刀盘的结构立体示意图。
19.图9为主轴箱的结构立体示意图。
20.图10为轴承套的结构立体示意图。
21.图11为联轴器的外形结构立体图。
22.图中：
23.主轴箱-1；第二容置槽-11；第二定位齿-111；刀盘-2；连接部-21；
24.第一定位齿-211；第一容置槽-212；传动轴安装座-22；
25.导滑槽-221；滑块-23；安装孔-231；主轴-3；驱动缸体-41；
26.轴承固定座-42；前固定座-421；后固定座-422；轴承安装槽-423；
27.抵顶销-424；轴承套-43；安装凸环-431；第二传动外齿-432；
28.连接套-44；通孔-441；穿孔-442；密封环-51；连接凸台-511；
29.第二密封槽-512；第一密封连接座-52；连接槽-521；
30.第一密封槽-522；第二密封连接座-53；收集槽-531；密封件-54；
31.内凹槽-541；弹片-542；第一电机-61；减速机-62；
32.第一锥齿轮-63；第二锥齿轮-64；传动杆-65；第一传动外齿-651；
33.第二电机-71；传动轮-72；传动轴-73；皮带-74；
34.联轴器-75；第一配合槽-751；第二配合槽-752。
具体实施方式
35.为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。
36.如图1-11所示，一种极简化型双电机伺服刀塔，包括刀盘2、主轴箱1、轴承套43、第一电机61、减速机62、第一锥齿轮63、第二锥齿轮64以及传动杆65，刀盘2内设有若干个环绕设置的主轴3，所述轴承套43与主轴箱1转动连接，所述刀盘2与轴承套43同轴连接设置，所述第一电机61设在主轴3向外侧，减速机62安装在主轴箱1内，第一电机61与减速机62连接，第一锥齿轮63设在减速机62的动力输出端，所述传动杆65与主轴箱1转动连接，第二锥齿轮
64套设在传动杆65上，第一锥齿轮63和第二锥齿轮64相互啮合连接，所述传动杆65的端部设有第一传动外齿651，所述轴承套43的外侧设有与第一传动外齿651啮合传动的第二传动外齿432。采用上述结构后，第一电机61通过减速机62传动带动第一锥齿轮63转动，第一锥齿轮63与第二锥齿轮64啮合传动带动连接杆转动，之后连接杆上的第一传动外齿651再与轴承套43上的第二传动外齿432配合传动，从而带动刀盘2转动。与现有技术相比，第一电机61倾斜安装在外侧，拆装更加便捷，并且传动件被标准化，简单化，维修成本和故障事故大幅度降低。
37.优选的，所述主轴箱1内设有驱动缸体41以及轴承固定座42，所述驱动缸体41设在主轴箱1后端，驱动缸体41具体可以为油缸或者气缸。驱动缸体41的活塞杆穿过主轴箱1的内部与轴承固定座42的后端连接，轴承固定座42上套设有轴承。具体的，轴承固定座42包括前固定座421和后固定座422，前固定座421和后固定座422之间可使用螺钉锁固连接。轴承固定座42上设有轴承安装槽423，轴承安装槽423的两侧用于安装平面轴承，轴承安装槽423的中部用于安装径向滚针轴承，采用这种组合轴承，具有更好的稳定支撑作用。轴承套43套接在组合轴承的外部，并且轴承套43的内侧设有嵌入轴承安装槽423内的安装凸环431，使得轴承套43与轴承固定座42之间连接更加牢固紧密，并且轴承固定座42在移动时能够带动轴承套43一同移动。刀盘2与轴承套43的前端通过螺钉固定连接。采用上述结构后，当刀塔工作时，驱动缸体41的活塞杆拉动轴承固定座42和轴承套43向后运动，从而带动刀盘2向后移动，使刀盘2与主轴箱1紧密贴合，避免刀盘2转动，使刀盘2上的主轴3能够稳定转动进行加工。当刀塔需要切换刀具时，驱动缸体41的活塞杆驱动轴承固定座42和轴承套43向前运动，从而带动刀盘2向前移动与主轴箱1分离，然后第一电机61驱动刀盘2转动，使刀盘2上的刀具进行切换，最后驱动缸体41再驱动刀盘2与主轴箱1配合完成换刀。
38.优选的，为了使刀盘2与主轴箱1配合时能够更加紧密牢固，刀盘2的后端设有连接部21，连接部21设有用于套设轴承套43的第一容置槽212，连接部21的后端面设有第一定位齿211，主轴箱1的前端设有第二容置槽11，第二容置槽11的前端面设有与第一定位齿211配合的第二定位齿111，连接部21的外侧设有密封机构。采用上述结构后，密封机构在刀盘2前后运动时起到防尘防水的效果，提高刀塔的密封性能。刀盘2工作时与主轴箱1之间通过第一定位齿211和第二定位齿111紧密啮合，从而能够对刀盘2进行定位和固定，只要定位齿不发生崩碎现象，刀盘2就不会跑位，大幅提高了刀盘2与主轴箱1的连接刚度和稳定性，并提升抗撞击强度。此外，采用一体式定位齿代替原先的鼠牙盘结构，有效减少了刀塔的零件数量，加工方便，大大降低了制造成本。
39.在本实施例中，由于刀盘2的运动行程较长，因此要确保密封具有较大的轴向补偿量。因此本新型刀塔还设有密封机构，密封机构包括密封环51，第一密封连接座52以及第二密封连接座53，第一密封连接座52的前端与刀盘2通过螺钉锁固连接，第二密封连接座53的后端与主轴箱1通过螺钉连接，密封环51套设在连接部21上，第一密封连接座52套设在第二密封连接座53的外侧，第二密封连接座53套设在连接部21的外侧，第二密封连接座53的外侧壁上设有收集槽531，收集槽531用于收集跑进的水或者灰尘，提升防水和防尘效果。第一密封连接座52的内侧壁设有连接槽521，密封环51的外侧壁设有嵌入连接槽521内的连接凸台511，采用此结构，使得刀盘2在前后运动过程能够带动第一密封连接座52和密封环51一同运动，确保密封环51能够跟随刀盘2运动并始终起到密封效果。并且第一密封连接座52的
后端面设有第一密封槽522，密封环51的外侧壁和内侧壁设有多个第二密封槽512，第一密封槽522和第二密封槽512内设有密封件54。通过在轴向上设置多个密封件54进行密封，具有较大的轴向补偿量，进一步提升密封机构的密封效果。
40.更优选的，优选的，在本实施例中，密封件54设有内凹槽541，密封件54的横截面为v字型结构，内凹槽541内设有将内凹槽541的开口撑开的弹片542。采用上述结构后，将密封件54的凸起部朝向内部装入第一密封槽522或第二密封槽512，弹片542将密封件54的开口撑开，密封件54的两侧能够与第一密封槽522或第二密封槽512的侧壁相互抵顶固定，使密封件54安装更加牢固。并且进入内部的水和灰尘能够收集在密封件54的内凹槽541内，防止其进入主轴箱1内，进一步提高了本实用新型的密封性能。
41.本新型刀塔还包括第二电机71、传动轮72，传动轴73、皮带74以及联轴器75，第二电机71设在主轴箱1上，传动轮72设在第二电机71的动力输出端上，传动轴73设在刀盘2内并与刀盘2转动连接，皮带74绕设在传动轮72和传动轴73上，联轴器75设在刀盘2内，传动轴73的下端设有配合凸块，联轴器75的上表面设有与配合凸块配合的第一配合槽751，所示第一配合槽751的前后长度尺寸大于配合凸块的前后长度尺寸，联轴器75的下表面设有与主轴3配合的第二配合槽752，第二配合槽752与第一配合槽751相互垂直。采用上述结构后，第二电机71驱动传动轮72转动，从而带动传动轴73转动，传动轴73通过联轴器75带动主轴3转动，实现刀具正常工作。当切换刀具时，传动轴73的位置是固定不变的，而刀盘2会前后移动，刀盘2前后移动时会带动联轴器75前后移动，由于第一配合槽751的前后长度尺寸大于配合凸块的前后长度尺寸，因此联轴器75在前后移动时配合凸块会与第一配合槽751配合滑动，而刀盘2依然可以正常转动，主轴3的一字传动结构始终保持在第二配合槽752内，使传动轴73与主轴3能够相对脱离，避免发生干涉现象。
42.优选的，为了能够保持换刀时传动轴73不动，而联轴器75能够随刀盘2前后移动，轴承固定座42上设有抵顶销424，主轴箱1内设有连接套44，连接套44设有供皮带74穿过的通孔441以及供抵顶销424穿过的穿孔442，刀盘2内设有传动轴安装座22，传动轴安装座22与连接套44连接，传动轴安装座22的下端设有导滑槽221，导滑槽221内设有滑动连接的滑块23，滑块23设有容置联轴器75的安装孔231，抵顶销424与滑块23的后端面抵顶，起到限位和驱动滑块23移动的作用。采用上述结构后，轴承固定座42驱动刀盘2向前运动时，抵顶销424抵顶滑块23跟随刀盘2一同运动，而传动轴安装座22与连接套44固定连接，因此能够保持传动轴73不移动。
43.上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。