本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床刀具架的領(lǐng)域，尤其是一種轉(zhuǎn)塔刀架及應(yīng)用該刀架的車(chē)床。

背景技術(shù)：

1、轉(zhuǎn)塔刀架是數(shù)控機(jī)床上用于存放各種刀具的轉(zhuǎn)塔式刀具庫(kù)，刀架上通常能夠存放各種類(lèi)型的刀具，并通過(guò)分度機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)快速換刀，實(shí)現(xiàn)對(duì)工件進(jìn)行多種類(lèi)型的加工。

2、目前動(dòng)力數(shù)控轉(zhuǎn)塔刀架根據(jù)刀架的軸線方向通常分為徑向轉(zhuǎn)塔刀架、軸向轉(zhuǎn)塔刀架和皇冠型轉(zhuǎn)塔刀架，徑向伺服刀架因其靈活性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化和維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于多功能加工中心，公開(kāi)號(hào)為cn110757217a，公開(kāi)日為2020年02月07日的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N降低主軸剛度要求的轉(zhuǎn)塔式刀架，包括：固定塔架，所述固定塔架的正面固定安裝有支撐件，所述支撐件的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有主軸，所述固定塔架的正面轉(zhuǎn)動(dòng)連接有刀架轉(zhuǎn)盤(pán)，所述刀架轉(zhuǎn)盤(pán)的內(nèi)部活動(dòng)插接有多組刀頭組件。

3、在使用時(shí)，將刀架轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)計(jì)為轉(zhuǎn)動(dòng)的環(huán)形，刀頭安裝在刀架轉(zhuǎn)盤(pán)上，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)即可使不同的刀頭自動(dòng)安裝到主軸上，并通過(guò)在固定塔架上設(shè)置兩個(gè)頂桿，刀頭在旋轉(zhuǎn)至主軸的過(guò)程中，在頂桿的作用下自動(dòng)上升并旋轉(zhuǎn)，從而固定安裝在主軸上。

4、針對(duì)上述相關(guān)技術(shù)，刀頭在切換過(guò)程中，需要將刀架轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)到固定位置后，刀頭在頂桿的作用下才能和主軸進(jìn)行連接，換刀過(guò)程中刀頭需要頻繁和主軸脫離在進(jìn)行連接，但是在刀架轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)定位不準(zhǔn)確的情況下，刀頭會(huì)出現(xiàn)無(wú)法和主軸對(duì)準(zhǔn)，導(dǎo)致不能進(jìn)行良好的傳動(dòng)連接，造成連接處發(fā)生嚴(yán)重磨損甚至碰撞，影響機(jī)器正常工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了降低刀盤(pán)定位不準(zhǔn)確的情況下，換刀時(shí)刀頭和主軸需要脫離分開(kāi)后再連接造成連接處發(fā)生嚴(yán)重磨損和碰撞的概率，本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)塔刀架及應(yīng)用該刀架的車(chē)床。

2、第一方面：本發(fā)明提供一種轉(zhuǎn)塔刀架，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種轉(zhuǎn)塔刀，包括刀盤(pán)、主軸、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、和箱體，所述刀盤(pán)包括安裝部，刀具座和輸出軸，所述刀具座環(huán)布在所述安裝部四周，所述輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述刀具座上，所述安裝部的一個(gè)端面固定連接在所述主軸上，所述主軸和所述安裝部同軸心設(shè)置，所述主軸轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述箱體上；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一傘齒輪、第二傘齒輪、傳動(dòng)軸、小齒輪和齒盤(pán)，所述第一傘齒輪固定在所述輸出軸端部，所述第一傘齒輪與所述輸出軸同軸心設(shè)置，所述傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述安裝部上，所述傳動(dòng)軸垂直所述安裝部設(shè)置，所述第二傘齒輪固定安裝在所述傳動(dòng)軸上，所述第二傘齒輪與所述第一傘齒輪嚙合，所述小齒輪安裝在所述傳動(dòng)軸上，所述小齒輪與所述傳動(dòng)軸傳動(dòng)連接，所述齒盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述箱體上，所述齒盤(pán)與所述小齒輪嚙合；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置和第二驅(qū)動(dòng)裝置安裝在所述箱體上，所述第一驅(qū)動(dòng)裝置和所述主軸傳動(dòng)連接，所述第二驅(qū)動(dòng)裝置與所述齒盤(pán)傳動(dòng)連接。

4、通過(guò)采用此種技術(shù)方案，第一驅(qū)動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行換刀，第二驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)齒盤(pán)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，齒盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與小齒輪嚙合，小齒輪通過(guò)傳動(dòng)軸端部的第二傘齒輪帶動(dòng)第一傘齒輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，第一傘齒輪將動(dòng)力傳遞至刀具座的輸出軸上，以此輸出軸可以驅(qū)動(dòng)刀具進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。此種方案刀盤(pán)在換刀過(guò)程中第一傘齒輪始終與第二傘齒輪處于嚙合狀態(tài)，并且第二傘齒輪始終通過(guò)傳動(dòng)軸與齒盤(pán)嚙合，在換刀和刀具轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，所有齒輪始終處于嚙合狀態(tài)，減小了換刀時(shí)齒輪重新脫離再進(jìn)行嚙合過(guò)程中由于精度不夠?qū)е慢X輪碰撞造成的磨損，降低了內(nèi)部齒輪損壞的概率。

5、可選的，所述傳動(dòng)軸上還滑動(dòng)設(shè)置有撥片，所述撥片滑動(dòng)設(shè)置在所述傳動(dòng)軸上，所述撥片設(shè)置在所述小齒輪遠(yuǎn)離所述第二傘齒輪的一端，所述撥片與所述小齒輪之間還設(shè)置有彈簧，所述撥片上還設(shè)置有卡齒，所述小齒輪靠近所述撥片的一端還設(shè)置有卡槽，所述箱體上還設(shè)置有推動(dòng)裝置，所述推動(dòng)裝置與所述撥片對(duì)應(yīng)設(shè)置。

6、通過(guò)采用此種結(jié)束方案，小齒輪通過(guò)撥片與傳動(dòng)軸傳動(dòng)連接，撥片可以傳動(dòng)軸上滑動(dòng)，自然狀態(tài)下，撥片和小齒輪之間的彈簧會(huì)將撥片和小齒輪彈開(kāi)，使二者互相脫離，即小齒輪無(wú)法帶動(dòng)撥片轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而無(wú)法帶動(dòng)傳動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)裝置可以推動(dòng)撥片，使撥片壓在小齒輪上，當(dāng)撥片上的卡齒與小齒輪上的卡槽卡接在一起時(shí)，小齒輪與撥片連接在一起可以進(jìn)行同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而由撥片帶動(dòng)傳動(dòng)軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，以此實(shí)現(xiàn)小齒輪和傳動(dòng)軸的脫離與鎖定，小齒輪與傳動(dòng)軸鎖定時(shí)能夠獨(dú)將齒盤(pán)的動(dòng)力傳遞給第二傘齒輪，小齒輪與傳動(dòng)軸脫離時(shí)無(wú)法將齒盤(pán)的動(dòng)力傳遞給第二傘齒輪，并以此控制與小齒輪傳動(dòng)連接的輸出軸能夠獨(dú)立工作，保證僅有需要工作的刀具能夠獨(dú)立轉(zhuǎn)動(dòng)，提升刀架的功率利用率。

7、可選地，所述傳動(dòng)軸上還設(shè)置有定位凸臺(tái)，所述定位凸臺(tái)設(shè)置在所述撥片遠(yuǎn)離所述小齒輪的一側(cè)，所述定位凸臺(tái)與所述小齒輪之間的距離小于所述彈簧的長(zhǎng)度。

8、通過(guò)采用此種技術(shù)方案，定位凸臺(tái)可以對(duì)撥片的位置進(jìn)行限定，減小撥片從傳動(dòng)軸上掉落的概率，將定位凸臺(tái)與撥片之間的距離限定為小于彈簧的長(zhǎng)度能夠保證彈簧處于壓縮狀態(tài)，使撥片在不受外力的情況下能夠通過(guò)彈簧的彈性將撥片與小齒輪分離，確保小齒輪與傳動(dòng)軸沒(méi)有處于傳動(dòng)狀態(tài)，保證每個(gè)傳動(dòng)軸能夠獨(dú)立工作，確保功率的利用率。

9、可選地，所述推動(dòng)裝置包括彈性推桿和氣缸，所述彈性推桿的一端設(shè)置在所述撥片表面，所述彈性推桿的另一端與所述氣缸的活動(dòng)桿連接，所述氣缸的缸體固定安裝在所述箱體上。

10、通過(guò)采用此種技術(shù)方案，刀盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)到一定位置時(shí)，傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)到與推動(dòng)裝置相對(duì)應(yīng)的位置，氣缸的活動(dòng)桿推出，將彈性推桿壓在撥片上，推動(dòng)撥片壓在小齒輪表面，小齒輪上的卡槽轉(zhuǎn)動(dòng)到與撥片上的卡齒鎖定的位置后，撥片由于受到彈性推桿的壓力，自動(dòng)和小齒輪鎖定在一起。如此可以使用一個(gè)推動(dòng)裝置可以獨(dú)立控制刀盤(pán)上每個(gè)小齒輪與撥片的鎖定狀態(tài)，同時(shí)通過(guò)彈性推桿先將撥片壓在小齒輪上，當(dāng)小齒輪上的齒槽轉(zhuǎn)動(dòng)到對(duì)應(yīng)位置時(shí)，撥片在彈性推桿的壓力下再與小齒輪鎖定，可以預(yù)防小齒輪上的卡槽與撥片上的卡齒沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)時(shí)推動(dòng)裝置直接將小齒輪與齒盤(pán)撞在一起，降低撥片與小齒輪碰撞損壞的概率。

11、可選地，所述彈性推桿包括連接部、彈力部和環(huán)形部，所述連接部和所述環(huán)形部分別設(shè)置在所述彈力部?jī)啥?，所述連接部連接在所述氣缸的活動(dòng)桿上，所述環(huán)形部的內(nèi)環(huán)的直徑大于所述定位凸臺(tái)的直徑，所述環(huán)形部遠(yuǎn)離所述連接部的端面上設(shè)置有第一推力軸承。

12、通過(guò)采用此種技術(shù)方案，彈性推桿的環(huán)形部會(huì)卡在定位凸臺(tái)的外環(huán)對(duì)撥片進(jìn)行推動(dòng)，推桿的環(huán)形部同時(shí)還可以在撥片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將撥片套在環(huán)形部?jī)?nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，起到一個(gè)穩(wěn)定的作用，環(huán)形部的端面上安裝的推力軸承可以在撥片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將彈性推桿的環(huán)形結(jié)構(gòu)與撥片分離運(yùn)動(dòng)，減小彈性推桿與撥片之間的摩擦，降低零部件磨損。

13、可選地，所述撥片與所述小齒輪之間設(shè)置的彈簧上還連接有第二推力軸承，所述第二推力軸承安裝在所述彈簧靠近所述小齒輪的端部。

14、通過(guò)采用此種技術(shù)方案，使用推力軸承將彈簧與小齒輪進(jìn)行連接，可以在小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將小齒輪與彈簧之間的摩擦轉(zhuǎn)換為推力軸承內(nèi)部的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦，減小小齒輪和彈簧之間的摩擦，演唱刀架的使用壽命。

15、可選地，所述傳動(dòng)軸上還設(shè)置有導(dǎo)向槽，所述導(dǎo)向槽沿所述傳動(dòng)軸軸向設(shè)置，所述導(dǎo)向槽設(shè)置在所述傳動(dòng)軸外壁，所述撥片內(nèi)壁配合所述導(dǎo)向槽設(shè)置有所述導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊滑動(dòng)設(shè)置在所述導(dǎo)向槽內(nèi)部。

16、通過(guò)采用此種技術(shù)方案，可以控制撥片在傳動(dòng)軸上滑動(dòng)時(shí)只能沿著導(dǎo)向槽的方向移動(dòng)，確保撥片不會(huì)在傳動(dòng)軸上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，保證小齒輪與撥片鎖定的緊密型，使小齒輪能夠更多的將力矩通過(guò)傳動(dòng)軸傳遞給端部的第二傘齒輪，同時(shí)也能夠減小撥片在傳動(dòng)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)造成的振動(dòng)，提升齒輪的嚙合精度。

17、可選地，所述導(dǎo)向槽設(shè)置有多個(gè)，多個(gè)所述導(dǎo)向槽均布在所述傳動(dòng)軸外壁，所述導(dǎo)向塊設(shè)置有多個(gè)，多個(gè)所述導(dǎo)向塊與所述導(dǎo)向槽配合設(shè)置。

18、通過(guò)采用此種技術(shù)方案，均布設(shè)置在傳動(dòng)軸上的導(dǎo)向槽可以將撥片的扭矩均勻傳遞給導(dǎo)向槽，降低撥片與傳動(dòng)軸的在傳動(dòng)時(shí)應(yīng)力的集中，尤其是在撥片剛與小齒輪鎖定時(shí)，撥片忽然開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)將扭矩通過(guò)導(dǎo)向塊與導(dǎo)向槽傳遞給傳動(dòng)軸，傳遞過(guò)扭矩過(guò)程中會(huì)在導(dǎo)向塊與導(dǎo)向槽的接觸面產(chǎn)生較大的瞬間應(yīng)力，通過(guò)設(shè)置多個(gè)接觸面可以將瞬間應(yīng)力進(jìn)行分散，延長(zhǎng)傳動(dòng)軸和撥片的使用壽命。

19、第二方面：本發(fā)明提供一種車(chē)床，采用如下技術(shù)方案：

20、一種車(chē)床，包括：移動(dòng)裝置，刀架、刀具和根據(jù)權(quán)利要求1-8任意一條所述的轉(zhuǎn)塔刀架，所述轉(zhuǎn)塔刀架安裝在所述移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，多個(gè)所述刀架安裝在所述轉(zhuǎn)塔刀架的所述刀具座上，所述刀具轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在所述刀架上。

21、通過(guò)采用此種技術(shù)方案，轉(zhuǎn)塔刀架安裝在移動(dòng)裝置上，使移動(dòng)裝置可以帶動(dòng)轉(zhuǎn)塔刀架和車(chē)床進(jìn)行相對(duì)移動(dòng)，轉(zhuǎn)塔刀架的刀具座上安裝的多個(gè)刀架，轉(zhuǎn)塔刀架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可以將對(duì)應(yīng)的刀具轉(zhuǎn)動(dòng)至工作位置，實(shí)現(xiàn)刀具的切換。

22、可選地，所述刀架上設(shè)置有動(dòng)力軸，所述動(dòng)力軸一端與所述刀盤(pán)上的所述輸出軸傳動(dòng)連接，所述動(dòng)力軸的另一端與所述刀具傳動(dòng)連接。

23、通過(guò)采用此種技術(shù)方案，刀架上的動(dòng)力軸可以將刀盤(pán)上輸出軸的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給刀具，使輸出軸通過(guò)動(dòng)力軸驅(qū)動(dòng)刀具轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)需在刀架或者刀具上單獨(dú)設(shè)置動(dòng)力機(jī)構(gòu)，降低了生產(chǎn)成本。

24、綜上所述，本發(fā)明包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

25、通過(guò)對(duì)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，使第二驅(qū)動(dòng)裝置能夠?qū)?dòng)力傳遞給齒盤(pán)，并通過(guò)傘齒輪、小齒輪和傳動(dòng)軸等傳動(dòng)裝置，使用齒盤(pán)帶動(dòng)刀盤(pán)上的多個(gè)輸出軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，此過(guò)程中所有齒輪都嚙合在一起，換刀或者刀具進(jìn)行工作時(shí)所有齒輪都會(huì)不會(huì)進(jìn)行脫開(kāi)，有效降低齒輪脫開(kāi)后再進(jìn)行連接嚙合時(shí)齒輪之間發(fā)生干涉造成嚴(yán)重磨損或者碰撞的概率。

26、在傳動(dòng)軸上設(shè)置可以將齒輪與傳動(dòng)軸分離的撥片，撥片能夠?qū)X輪與傳動(dòng)軸進(jìn)行分離和鎖定，需要傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使用撥片將傳動(dòng)軸和齒輪鎖定在一起，不需要傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，撥片將齒輪與傳動(dòng)軸分離，以此可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)軸的獨(dú)立控制，使僅需要工作的傳動(dòng)軸與齒輪鎖定進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，有效增加了功率的利用率。

27、使用彈性構(gòu)件推動(dòng)撥片使齒輪和傳動(dòng)軸進(jìn)行脫開(kāi)與鎖定，以此可以降低撥片和和齒輪的鎖定結(jié)構(gòu)沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)時(shí)，發(fā)生碰撞造成鎖定部位損壞的概率。

28、在撥片的一側(cè)設(shè)置獨(dú)立的推動(dòng)裝置，推動(dòng)裝置可以推動(dòng)撥片使齒輪與傳動(dòng)軸進(jìn)行鎖定，獨(dú)立設(shè)置的推動(dòng)裝置可以控制多個(gè)傳動(dòng)軸上的撥片，減少了撥片的控制機(jī)構(gòu)，降低了設(shè)備的使用成本。

29、在傳動(dòng)軸上設(shè)置的導(dǎo)向槽可以限制撥片的移動(dòng)方向，減小撥片在傳動(dòng)軸上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)生的碰撞，增加了傳動(dòng)的穩(wěn)定性。