一种液压动力箱.pdf

本发明公开了一种液压动力箱，解决了各附件间隙大造成的加工精度问题，包括有液动进刀动力机构，该机构由刀杆、滑套柱塞、退刀活塞、箱体缸套和齿轮箱组成，滑套柱塞滑动配合于箱体缸套的空腔中，刀杆前端装有刀具，刀杆与滑套柱塞配合，箱体缸套的后端密封配装退刀活塞，箱体缸套空腔中部装有一个装配着密封圈的中隔板，中隔板、退刀活塞、滑套柱塞将箱体缸套分割为两个密封的液压空间，刀杆后端穿过滑套柱塞的中部和退刀活塞后端延伸与滑动键配合，滑动键配合有提供转动动力的齿轮箱，电动机装在齿轮箱上，电机上齿轮通过若干个介轮将动力传到滑键齿轮，滑键齿轮将动力传于滑动键再将扭矩传于刀杆的后端，具有结构紧凑、加工精度高等优点。

1、  一种液压动力箱，包括有装在机床滑动导轨(16)上可以作大范围移动和定位的液动进刀动力机构，该机构由刀杆(1)、滑套柱塞(3)、退刀活塞(18)、箱体缸套(5)和齿轮箱(9)组成，滑套柱塞(3)滑动配合于箱体缸套(5)的空腔中，刀杆(1)前端装有刀具(2)，刀杆(1)与滑套柱塞(3)配合，其特征在于：箱体缸套(5)的后端密封配装退刀活塞(18)，箱体缸套(5)空腔中部装有一个装配着密封圈(20)的中隔板，中隔板、退刀活塞(18)、滑套柱塞(3)将箱体缸套(5)分割为两个密封的液压空间(7)、(19)，刀杆(1)后端穿过滑套柱塞(3)的中部和退刀活塞(18)后端延伸与滑动键(13)配合，滑动键(13)配合有提供转动动力的齿轮箱(9)，电动机(8)装在齿轮箱(9)上，电机上齿轮(10)通过若干个介轮(11)将动力传到滑键齿轮(12)，滑键齿轮(12)将动力传于滑动键(13)再将扭矩传于刀杆(1)的后端。

2、  根据权利要求1所述的一种液压动力箱，其特征在于：滑套柱塞(3)轴心有一通孔，刀杆(1)转动配合与该通孔中。

3、  根据权利要求2所述的一种液压动力箱，其特征在于：刀杆(1)用前后端各装有一轴承(23)、(24)，该轴承(23)、(24)固定在滑套柱塞(3)内孔壁上，使刀杆(1)能在滑套柱塞(3)内旋转，并与滑套柱塞(3)轴向定位。

4、  根据权利要求1或2所述的一种液压动力箱，其特征在于：刀杆(1)的轴心有一个前端封闭、后端贯通的水孔(25)，该水孔(25)前端对应刀具(2)有分水孔(26)。

5、  根据权利要求4所述的一种液压动力箱，其特征在于：水孔(25)后端装有密封圈(15)，并穿过该密封圈(15)装有水咀(14)，使无论在刀杆(1)旋转或进刀往返时，都能保持切削液经刀杆通水孔直接冷却刀具。

6、  根据权利要求1或2或3所述的一种液压动力箱，其特征在于：在箱体缸套(5)上装有的光栅尺(6)，在滑套柱塞(3)的前端装有信号发生器(4)，信号发生器(4)与光栅尺(6)把刀具(2)位置信号反馈到机床控制系统，形成对前后液压缸流向和流量的闭环控制，精确控制进刀量。

7、  根据权利要求6所述的一种液压动力箱，其特征在于：上述的信号发生机构为箱体缸套(5)上装有行程开关(6a)、在滑套柱塞(3)的前端装有碰杆(4a)，碰杆(4a)、行程开关(6a)配合并结合机床控制系统形成进刀量的闭环控制。

8、  根据权利要求6所述的一种液压动力箱，其特征在于：所述的箱体缸套(5)的空腔前后端各装有一个密封圈(22)、(17)。

9、  根据权利要求1所述的一种液压动力箱，其特征在于：刀杆(1)后端外面装有滑动键(13)，当液压力作用在滑套柱塞(3)带动刀杆(1)沿轴向运动时，齿轮(12)仍能通过滑动键(13)将扭转力矩传递到移动的刀杆(1)上。

10、  根据权利要求1或9的一种液压动力箱，其特征在于：在箱体缸套(5)的空腔内壁装有滑键(21)，滑套柱塞(3)的外缘对应滑键(21)的位置有滑槽(27)，滑键(21)滑动配合于滑槽(27)中，以限制滑套柱塞(3)在空腔中转动。

一种液压动力箱
技术领域
本发明涉及一种控制机床进、退刀的机构，尤其涉及一种液压动力进、退刀动力箱。
背景技术
现有的液压动力控制机床进、退刀机构是由单独的螺杆机构或液压缸机构推动滑套的进、退，进而由滑套带动刀杆进退，但这种设计的单独推动机构与滑套不同轴，无论进、退都产生力矩；如果与滑套存在间隙，这个力矩对加工精度就会产生负面影响，但为了保持单独推动机构与滑套的相对滑动，这个间隙又一定要存在；同时这单独推动机构与滑套不同轴，造成磨擦力大；消耗功率、影响精度寿命。另外传统机床动力机构的进刀推动机构的各构件也存在间隙，一样会对加工精度有负面影响，为了弥补上述缺陷，机床必需对如丝杆传动间隙等附加补偿设施，在数控传统机床上则须附加由电子系统进行补偿，但无论如何补偿，实际间隙仍然存在，随着使用磨损这些间隙还会不断变大，所以无论机械补偿还是数据补偿都需要经常调正。
发明内容
本发明的目的是提供一种推进机构与滑套间隙很小并不须经常调正的机床动力箱的箱体、滑套以及液动进刀推动机构结合一起的设计。
本发明是这样实现的：包括有装在机床滑动导轨16上可以作大范围移动和定位的液动进刀进行机械加工的动力机构，该机构由刀杆1、滑套柱塞3、退刀活塞18、箱体缸套5和齿轮箱9组成，滑套柱塞3滑动配合于箱体缸套5的空腔中，刀杆1前端装有刀具2，刀杆1与滑套柱塞3配合，箱体缸套5的后端密封配装退刀活塞18，箱体缸套5腔中部装有一个装配着密封圈20的中隔板，中隔板、退刀活塞18、滑套柱塞3将箱体缸套5分割为两个密封的液压空间7、19，刀杆1后端穿过滑套柱塞3的中部和退刀活塞18后端延伸与滑动键13配合，滑动键13配合有提供转动动力的齿轮箱9，电动机8装在齿轮箱9上，电机上齿轮10通过若干个介轮11将动力传到滑键齿轮12，滑键齿轮12将动力传于滑动键13再将扭矩传于刀杆1的后端。
滑套柱塞3轴心有一通孔，刀杆1转动配合与该通孔中。
刀杆1用前后端各装有一轴承23、24，该轴承23、24固定在滑套柱塞3内孔壁上，使刀杆1能在滑套柱塞3内旋转，并与滑套柱塞3轴向定位。
刀杆1的轴心有一个前端封闭、后端贯通的水孔25，该水孔25前端对应刀具2有分水孔26。
水孔25后端装有密封圈15，并穿过该密封圈15装有水咀14，使无论在刀杆1旋转或进刀往返时，都能保持切削液经刀杆通水孔直接冷却刀具。
在箱体缸套5上装有的光栅尺6，在滑套柱塞3的前端装有信号发生器4，信号发生器4与光栅尺6把刀具2位置信号反馈到机床控制系统，形成对前后液压缸流向和流量的闭环控制，精确控制进刀动作。
上述的信号发生机构为箱体缸套5上装有行程开关6a、在滑套柱塞3的前端装有碰杆4a，碰杆4a、行程开关6a配合并结合机床控制系统形成进刀量的闭环控制。
所述的箱体缸套5的空腔前后端各装有一个密封圈22、17。
刀杆1后端外面装有滑动键13，当液压力作用在滑套柱塞3带动刀杆1沿轴向运动时，齿轮12仍能通过滑动键13将扭转力矩传递到移动的刀杆1上。
在箱体缸套5的空腔内壁装有滑键21，滑套柱塞3的外缘对应滑键21的位置有滑槽27，滑键21滑动配合于滑槽27中，以限制滑套柱塞3的在空腔中转动。
采用上述结构后，滑套与柱塞设计为一体，与刀杆为整体配合移动，同时箱体缸套也区别于现有技术将箱体与缸套设计为一体，滑套柱塞与箱体缸套整体滑动配合，解决了各附件间间隙大，影响加工精度的问题，设计简单箱体缸套与滑套柱塞之间装有位置信号反馈机构。4(4a)6(6a)，较好的控制了刀具的进退，便于应用于机电一体化机床，刀具的冷却通过水孔、分水孔、水咀直接冷却，设计简单，简化机床结构减少成本，可靠保护刀具；本发明的优点还包括；
1、环形油缸与滑套同轴，进刀附加力矩极小或没有。
2、加工进刀时环形油缸与滑套间隙充满着高压油，具备良好减振效果，有利提高加工精度。
3、小外形尺寸而又有大的液力作用面积，进刀力充分、动作稳定、控制精确。
附图说明
下面结合附图和具体的实施方式对本发明做进一步详述。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
在图1中，本发明包括有可以在机床上设定的一滑动导轨16，该导轨16可以作大范围移动和定位，在其上设定箱体缸套5，箱体缸套5内部有一台阶式空腔，形成大、小两部分，大、小空腔两部分间有一连接部，在空腔中滑动配合有滑套柱塞3、滑套柱塞3的前端外缘与大空腔的内壁相应，并与之滑动配合，在大空腔的端头设有密封圈22，滑套柱塞3的后端外缘小于上述的小空腔，与连接部的内壁相应，箱体缸套5内空腔连接部装有一个装配着密封圈20的中隔板，配合箱体缸套5的后端密封配装退刀活塞18和滑套柱塞3将箱体缸套5分割为两个密封液压空间7、19，加工进刀时环形油缸与滑套间隙充满着高压油，并在每一个空腔中连接一油管，外接电磁阀控制进退刀，为了保证两个液压空间7、19的密封性，在大空腔的端头设有密封圈22，在小空腔的端头设有密封圈17，滑套柱塞3中部有一通孔，该通孔中转动配合着刀杆1，刀杆1前端装有刀具2，刀杆1后端延伸穿过通孔与滑动键13配合，滑动键13装配在另一个齿轮箱9中，刀杆1延伸穿过齿轮箱9伸于外部，电动机8装在齿轮箱9上，电机8上的齿轮10通过若干个介轮11将动力传到滑键齿轮12，滑键齿轮12作用与滑动键13将动力传于滑动键13上。
在上述结构中，为了使刀杆1在通孔中便于转动，在刀杆1用前后端各装有一轴承23、24，该轴承23、24固定在滑套柱塞3内孔壁上，使刀杆1能在滑套柱塞3内旋转，并与滑套柱塞3轴向定位。
在本发明的设计中，可以在刀杆1的轴心处有一个前端封闭、后端贯通的水孔25，该水孔25前端对应刀具2有分水孔26，水孔25的开口端连接水源，水流通过水孔25、分水孔26喷向刀具2，对刀具2进行冷却。
水孔25后端还装有密封圈15，并穿过该密封圈15装有水咀14，使无论在刀杆1旋转或进刀往返时，都能保持切削液经刀杆通水孔直接冷却刀具。
本发明还设计一信号发生机构，在箱体缸套5上装有的光栅尺6，在滑套柱塞3的前端装有信号发生器4，信号发生器4与光栅尺6配合把刀具2位置信号反馈到机床控制系统，由控制系统形成对前后液压缸流向和流量的闭环控制，精确控制进刀动作。
上述的信号发生机构也可以采用这个方案，即在箱体缸套5上装有行程开关6a、在滑套柱塞3的前端装有碰杆4a，碰杆4a、行程开关6a配合，刀杆与滑套柱塞3滑动到一定位置，随之运动的行程开关6a将碰到碰杆4a，产生信号并传递给机床控制系统形成对前后液压缸流向和流量地闭环控制。
在本发明的设计中，可以在刀杆1后端外面装有滑动键13，当液压力作用在滑套柱塞3带动刀杆1沿轴向运动时，齿轮12仍能通过滑动键13将扭转力矩传递到移动的刀杆1上。
为了使在滑套柱塞3不在箱体缸套5的空腔内旋转，并限制进、退刀的距离，可以在箱体缸套5的空腔内壁固定装有滑键21，滑套柱塞3的外缘对应滑键21的位置有滑槽27，该滑槽27的宽度和深度与滑键21露在空腔内壁外的部分相对应，其长度与信号发生器4和光栅尺6的距离对应，滑键21滑动配合于滑槽27中，以限制滑套柱塞3在空腔中转动。
本发明的工作原理如下：本发明在工作时，在两个密封液压空间7、19注满液压油，在两个密封液压空间7、19各接一油路，油路外接电磁阀控制油的进出，由此带动滑套柱塞3在箱体缸套5的空腔内滑动，从而带动刀杆1及刀具2往复运动，电动机8通过齿轮箱9将动力传到滑键齿轮12，滑键齿轮12通过滑动键13将扭矩刀具2上，使刀具2在往复运动的同时可以旋转。