带你深入了解动力刀塔的结构设计
数控机床关键部件技术：液压刀塔结构设计看懂你也能设计维修组装
数控机床关键部件技术：液压刀塔构造设计看懂你也能设计修理组装简介液压刀塔是数控车床的自动换刀装置。
液压刀塔包括壳体，壳体内有圆柱形腔体，壳体前端的腔体口有轴线与腔体轴线在同始终线上的圆环形固定端齿盘，固定端齿盘与腔体之间有圆环形液压缸，腔体内有轴线与腔体轴线在同始终线上的刀盘轴，刀盘轴的前端从固定端齿盘前伸出，刀盘轴的前端连有刀盘，刀盘连有与固定端齿盘啮合的圆环形活动端齿盘，刀盘轴的后端从腔体后的腔体口伸出，刀盘轴的后端连有刀盘轴直齿轮，刀盘轴在腔体内的一段上有与环形液压缸相协作的环形活塞，壳体上有轴线与刀盘轴的轴线平行的直齿轮轴，直齿轴上有与刀盘轴直齿轮啮合的直齿轮，直齿轮轴连有旋转驱动装置。
数控车床在使用过程中需要换刀时，先用立式液压刀塔的环形液压缸推动刀盘轴上的环形活塞沿轴向向前运动，带动刀盘轴和刀盘沿轴向向前运动，使刀盘上的活动端齿盘脱离与固定端齿盘的啮合，然后用刀盘轴的旋转驱动装置驱动刀盘轴旋转，让下一加工步骤所用的刀较为准确地转到工作位置，再用环形液压缸推动刀盘轴上的环形活塞沿轴向向后运动，让刀盘上的活动端齿盘与固定端齿盘恢复啮合，压紧端齿盘，使刀盘精准地定位而实现换刀。
但通过活动端齿盘与固定端齿盘啮合使其刀盘定位，定位时简洁产生移动，使其定位效果差且定位及精度较低。
液压刀塔构造设计图中，1、箱体；2、刀塔座；3、主轴；3a、环形凸肩一；4、转动鼠牙盘；5、固定鼠牙盘；6、移动鼠牙盘；7、电机；8、齿轮一；9、齿圈；10、传动齿轮组件；10a、转轴；10b、齿轮三；10c、齿轮四；11、缸体；11a、环形凸台；12、活塞套；12a、环形凸肩二；13、轴承。
液压刀塔，包括箱体 1、刀塔座 2，箱体 1 上穿设有主轴 3，刀塔座 2 穿设在主轴 3 上且刀塔座 2 能够相对主轴 3 轴向固定周向转动，主轴 3 上穿设有转动鼠牙盘 4，转动鼠牙盘 4 与刀塔座 2 相固连，箱体 1 上还设有能够带动转动鼠牙盘 4 转动的驱动机构一，驱动机构一包括固定在箱体 1 上的电机 7，电机 7 的输出轴固连有齿轮一 8，转动鼠牙盘 4 的外缘具有与其一体制造的齿圈 9 ，齿圈 9 与转动鼠牙盘4 承受一体制造，具有构造简洁紧凑、刚性好，使本液压刀塔具有较长的使用寿命。
车铣复合加工中心核心部件：VDI刀塔带旋转工具结构设计
车铣复合加工中心核心部件：VDI刀塔带旋转工具结构设计简介作为现有的带旋转工具的刀架，如下的结构已为公众所知：具有设置了用于传递驱动轴的驱动力的工具结合轴的非转壳体，只有在转塔对加工的工位进行分度时，才将安装在转塔上的旋转工具与工具结合轴接合起来。
在现有的带旋转工具的刀架中，当使转塔转动分度时，对所有的工位都必须使旋转工具的轴心与工具结合轴的轴心一致，因此，必须将旋转的转塔和设置有工具连结轴的非转壳体高精度地对位( 相位匹配)。
但是，由于非转壳体的保持轴大多在后方利用键进行制动，因此，即使在扭转刚性或制动刚性较高的情况下，保持轴也容易扭转，不易对转塔和非转壳体进行高精度的对位 ( 对准相位 )。
因此，在现有的带旋转工具的刀架中，可能诱发旋转工具的轴心与工具结合轴的轴心之间的偏离，不仅造成过负载或者产生异常声音，而且也不能进行高速传递或高扭矩传递。
进而，只要制动部与非转壳体之间的距离长，则越长该倾向就越发显著。
提出了这样的转塔刀架：在转塔内部设置可自由突出和缩回的定相销，通过使该定相销与非转壳体卡合，来防止非转壳体与转塔的相位偏差。
用于将转塔夹紧在非转壳体上的夹紧机构是利用所谓两件式联轴器构成的，因此，当夹紧/ 松开时，由于必须使转塔沿前后移动，因此转塔的前后方向的刚性低，存在着不易施行高精度加工的这一不良状况。
此外，用于使转塔内的定相销卡合到非转壳体上的机构较复杂，因此除容易产生故障之外，还存在维护也很麻烦的这一不良状况。
VDI刀塔带旋转工具结构设计1 ：转塔 (Turret) ；2 ：非转壳体；3 ：工具结合轴；8 ：定相销；9 ：转塔夹紧松开活塞；10 ：衬套(bush) ；21 ：带旋转工具的刀架；22 ：刀架主体；26 ：第1联轴部件；27 ：可动部件；28 ：第 2 联轴部件；29 ：第 3 联轴部件图 1 表示带旋转工具的刀架的垂直截面的状况，图 2 表示沿图 1 中的 A-A 线的截面的状态。
数控机床刀塔结构设计
数控机床刀塔结构设计简介随着市场竞争越来越激烈，面对同行业者的技术功能竞争力，怎样改进数控车床的装夹稳定性( 尤其是装夹特殊工件需进行轴向、径向定位时 ) 显得尤为重要。
现有的数控机床通常配合自动化上下料机构使用。
因自动化上料动作时会有内置顶料之动作，在机械手爪夹持工件移动至夹具端面时，夹爪内部有自动顶料之功能，可将工件顶至夹具内部完成夹持动作。
但这种传统的顶料装置会有夹持工件不到位的不稳定现象发生，尤其是在装夹一些不规则工件需进行轴向、径向定位时更容易发生偏差，因为现有的机械手顶料机构顶置力较小、机械手定位精度的客观性以及毛坯料本身铸造或锻造余量不一。
会有约低于 5% 的夹持定位不稳定率 , 从而会引起加工尺寸精度不稳定，甚至会引起撞机。
大大增加了自动化产线的不合格率及降低了加工的效率。
因此，对现有的数控机床提出以下几点要求 :1. 满足公司大部分标准车床的正常使用, 即尽可能的降低原数控车床的改造成本；2. 总成本不宜过高且运输方便；3. 零配件可单独加装，在客户特殊需求时可选配安装；4. 可大大降低机械手爪顶料的不稳定性，且压力较大，顶料效果更稳定；5. 可提高工作效率，降低不合格品率。
数控机床刀塔结构设计包括伺服马达、旋转刀塔、顶料检测机构，伺服马达与所述旋转刀塔连接，顶料检测机构包括刀座 6、感测棒 2、感测头 3、套筒 1、检测装置，刀座固定在旋转刀塔上，刀座 6 内设有套筒 1 内衬弹簧 5，感测棒 2 的一端与感测头 3 连接，另一端穿过套筒 1 与弹簧 5 的一端连接，弹簧 5 的另一端设有锁紧螺帽 7，检测装置靠近锁紧螺帽 7，感测头 3 的另一端与夹具 13 形成顶置的动作。
感测棒 2 与套筒 1 连接处设有防尘环一 4，弹簧 5 与锁紧螺帽 7 之间设有防尘环二 8。
有效的为内部弹簧起到了防护措施，可将加工区域内铁屑隔开，完全避开因铁屑缠绕堵塞弹簧而引起不正常的顶料动作或检测效果。
数控车床核心部件：液压转位换刀的立式4工位刀塔结构设计
数控车床核心部件：液压转位换刀的立式4工位刀塔结构设计简介液压刀塔是数控车床的自动换刀装置。
立式液压刀塔有壳体，壳体内有圆柱形腔体，腔体内有上段伸出壳体的刀盘轴，壳体内、刀盘轴的外圆周有圆环形液压缸，圆环形液压缸有进液口和出液口，圆环形液压缸内有定位连在刀盘轴上的圆环形活塞，刀盘轴的前段依次连有活动端齿盘和刀盘，壳体的前端有可与活动端齿盘相啮合的固定端齿盘，刀盘轴的后端连有刀盘轴的旋转驱动装置。
数控车床在使用时，在刀盘上固定有不同加工步骤所需的多个刀具，活动端齿盘与固定端齿盘处于啮合状态，刀盘固定不动，刀盘上的一个刀具准确地固定在工作位置。
数控车床在使用过程中需要换刀具时，先用立式液压刀塔的环形液压缸推动刀盘轴上的环形活塞沿轴向向前运动，驱动刀盘轴和刀盘沿轴向向前运动，使刀盘上的活动端齿盘脱离与固定端齿盘的啮合，然后用刀盘轴的旋转驱动装置驱动刀盘轴旋转，让下一加工步骤所用的新刀具较为准确地转到工作位置，再用环形液压缸推动刀盘轴上的环形活塞沿轴向向后运动，让刀盘上的活动端齿盘与固定端齿盘恢复啮合，压紧端齿盘，刀盘固定不动，让下一加工步骤所用的新刀具精准地固定在工作位置。
为了驱动刀盘轴旋转，现有技术中，刀盘轴的旋转驱动装置有液压旋转驱动装置和电动旋转驱动装置，液压旋转驱动装置有液压马达，液压马达驱动的速度不是很快，把下一加工步骤所用的新刀较转到工作位置也不是很准确，生产准备时间较长，劳动生产率不是很高；伺服电机驱动刀盘轴旋转的电动旋转驱动装置，电动旋转驱动装置转位快、精度高，但电动旋转驱动装置结构复杂、造价较高，电动机外露在立式液压刀塔的侧面，不仅使立式液压刀塔的体积大，使用时数控车床内的润滑冷却液也容易喷溅到电动机上，时间长了会污损电动机，不适于在只需要四工位的数控车床用刀塔。
液压转位换刀的立式4工位刀塔结构设计壳体 1，壳体内有圆柱形腔体 2，圆柱形腔体内有前段伸出壳体的刀盘轴3，壳体内圆柱形腔体的中段、刀盘轴的外圆周有圆环形液压缸 4，圆环形液压缸内有定位连在刀盘轴上的圆环形活塞 5，刀盘轴的前段依次连有活动端齿盘 6 和刀盘 7，壳体的前端有与活动端齿盘相啮合的固定端齿盘8，刀盘轴的后段连有双缸刀盘轴旋转驱动装置，双缸刀盘轴旋转驱动装置有在壳体内圆柱形腔体后段的鼓形柱转套 9，鼓形柱转套与壳体之间有轴承 10，鼓形柱转套的内圆孔有内齿 11，刀盘轴的后段插入鼓形柱转套的内圆孔里，刀盘轴插入鼓形柱转套的内圆孔里的后段有与鼓形柱转套的内齿相啮合的外齿 12，壳体内、圆柱形腔体的侧面有进出口相串连的第一液压缸 13 和第二液压缸 14，第一液压缸和第二液压缸的轴线互相垂直，第一液压缸和第二液压缸的轴线所在平面与刀盘轴的轴线相垂直，第一液压缸和第二液压缸的轴线与鼓形柱转套轴线之间的距离大于鼓形柱转套内接圆柱面的半径、小于鼓形柱转套外圆柱面的半径，上述液压缸的活塞杆15 前端、靠近鼓形柱转套轴线一侧、有与活塞杆的轴线交角 a 是 10 度 ~20 度的斜面 16。
动力刀塔原理
动力刀塔原理动力刀塔是一种常见的机械设备，它通过动力传动和刀具旋转来完成工件的加工。
在工业生产中，动力刀塔被广泛应用于车床、铣床、加工中心等设备上，是实现自动化加工的重要组成部分。
本文将从动力刀塔的结构、工作原理和应用特点等方面进行介绍。
首先，动力刀塔的结构包括主轴、刀柄、刀片和刀盘等部件。
主轴是动力刀塔的核心部件，它通过电机驱动实现旋转运动，并带动刀柄和刀盘一起旋转。
刀柄是连接主轴和刀片的部件，其设计合理与否直接影响到刀具的刚性和稳定性。
刀片则是实际进行切削加工的部件，其材质和刀具几何形状的选择将直接影响到加工效果。
刀盘是刀片的存放和更换部件，通常具有多个刀位，可以根据加工需要进行刀片的快速更换。
其次，动力刀塔的工作原理是通过主轴的旋转带动刀片实现切削加工。
在工件加工过程中，主轴通过电机驱动实现高速旋转，刀片在主轴的带动下对工件进行切削。
刀片的材质和刀具几何形状的选择将直接影响到切削力和加工表面质量。
动力刀塔在加工过程中需要保持足够的刚性和稳定性，以确保加工精度和表面质量。
此外，动力刀塔具有高效、灵活、精度高的特点，广泛应用于各种工件的加工。
在汽车、航空航天、船舶、机械制造等行业中，动力刀塔被广泛应用于零部件的加工，如轴承座、法兰、齿轮等。
动力刀塔还可以实现多种加工操作，如铣削、钻孔、镗孔等，具有较强的加工适应性。
总的来说，动力刀塔作为机械加工中的重要设备，其结构合理、工作稳定、加工精度高等特点，使其在工业生产中扮演着重要的角色。
随着科学技术的不断进步，动力刀塔的结构和性能将不断得到改进和提高，为工业生产提供更加高效、精准的加工手段。
高精度车铣复合加工机床的旋转动力刀塔结构
高精度车铣复合加工机床的旋转动力刀塔结构简介车铣复合加工有两种主要的加工形式：工件与刀具轴线平行时的外形轮廓加工；工件与刀具轴线垂直时的面加工。
外形轮廓车铣复合加工类似于采用螺旋插补铣的方式加工旋转工件的内外轮廓；而面加工式车铣复合加工仅能加工外表面。
车铣复合加工看起来与车削加工非常相似，采用旋转的铣刀进行车削加工，但是这两种加工方式却有着本质的不同。
车铣复合加工的切削速度由铣刀的转速决定；不同于车削加工的切削速度由工件的转速定义。
车铣复合加工的优越性就是能一次装夹加工完成，减速了搬运次数。
高精度车铣复合加工机床的旋转动力刀塔结构图中，1. 动力头箱体 2. 主轴组件 3. 主动伞齿轮 4. 被动伞齿轮 5. 内齿圈 6. 外齿圈 7. 带齿分度盘 8. 分度盘 9. 旋转缸盖 10. 支撑轴 11. 传动轴 12. 同步带轮 13. 轴承 14. 铜套 15. 旋转活塞 16. 旋转缸体 17. 旋转编码器 18. 传动齿轮。
包括：传统轴11，其水平布置，其尾端安装有同步带轮12，同步带轮 12 通过同步带与伺服电机传动连接，其头端安装有主动伞齿轮3 ；动力头箱体 1，其内竖直转动安装有主轴组件 2，主轴组件 2 上安装有与主动伞齿轮 3 相啮合的被动伞齿轮 4 ；离合机构，其设置于主动伞齿轮 3 与动力头箱体 1 之间，用于控制传动轴 11 与动力头箱体 1 保持连接状态或传动轴 11 相对动力头箱体 1 自由转动状态；动力机构，用于驱动离合机构进行动作。
当需要对动力头箱体 1 的角度进行调整时，动力机构驱动离合机构动作，直至将控制传动轴11 与动力头箱体1 保持连接状态，此时伺服电机通过同步带驱动同步带轮12 转动，从而使传动轴 11 转动，实现驱动动力头箱体 1 转动，当动力头箱体 1 转动至指定位置时，动力机构驱动离合机构动作，直至传动轴 11 与动力头箱体 1 脱离，此时伺服电机转动驱动传动轴 11 转动并利用相啮合的主动伞齿轮 3 与被动伞齿轮 4 驱动主轴组件 2 转动，实现加工。
动力刀塔之刀座结构
动力刀塔之刀座结构展开全文简介一、前言本文将着重在C轴动力刀塔与刀具座之配合接口，作一探讨，包括刀具座传动接口及刀具座固定接口两个部份。
二、C轴动力刀塔与刀具座配合接口介绍车铣复合之铣削功能，即是于车床的刀架上增加铣削轴功能，如下图所示，除原来的换刀机构外，还包括一组铣削动力轴之机构。
本文着重在C轴动力刀塔与刀具座配合接口，作一探讨，包括刀座传动接口及刀座固定接口两个部份。
1.动力刀座传动接口：一般动力刀塔换刀时，在刀盘转至下一个指定刀号前，除了刀架内部之轴连结器组需互相脱离外，刀架动力带动轴亦需与刀座传动轴脱离，刀盘方可转至下一个指定刀号位置，待刀盘转至下一个指定刀号位置后，刀架内部之轴连结器组再互相齿合定位，及刀架动力带动轴再与刀座传动轴齿合，如此刀架可藉由内部之油压缸，将轴连结器组稳固地齿合定位，以承受来自刀具座之切削力。
而铣削轴将可由将伺服马达或主轴马达驱动，动力经由刀塔内部之传动机构，传至刀塔之铣削轴，再经由上述所提到的铣削轴与刀具座之传动接口之连结，将马达动力传至刀座，再传至刀具，进行铣削加工，此为动力刀塔之换刀流程与铣削轴动力传递之流程。
下图是几种常用的动力刀座传动接口，其中一字型的DIN 1809与渐开线栓槽型的DIN 5480和梅花型的MT型式，这三种型式的刀具座最常被使用。
三片式轴连结器目前动力刀塔大多数采用三片式轴连结器，三片式构造的防水性与防屑性均佳，换刀时，刀盘只需作旋转而不需作轴向的推出与拉回动作，有利于缩短换刀时间与伺服动力刀塔之机构设计。
目前DIN 1809传动接口使用普遍，其传动轴为一字型，依此规范设计之C轴动力刀塔，其结构变得更为简单，其原因是换刀时，采用三片式轴连结器之刀盘只需作旋转而不需作轴向的推出与拉回动作，刀塔动力带动轴不需要如其它形式的接口，需要另外一组，可使刀塔动力带动轴与刀座传动接口脱离与齿合之油压缸，而是利用刀塔内部之环型沟槽，限制一字带动键于沟槽内部滑动，如下图所示。
数控车床关键部件：3片齿定位免抬升换刀的刀塔结构设计
数控车床关键部件：3片齿定位免抬升换刀的刀塔结构设计简介众所周知，一般电脑数控车床的作业形式，主要是利用一组刀塔装置装设各式各样的刀具，让车床的主轴头夹持固定一个工件并高速旋转，使刀具对工件进行各种车削动作，而目前电脑数控车床作业形式已朝向多元化发展，于是研发出一种具备有车铣复合切削功能的刀塔装置，借此对工件能更进一步地达到钻铣加工的功能，而刀塔是实现这些功能的关键技术之一，市场上现有的刀塔结构不但结构复杂，而且运转不平稳，性能差，定位精度低，动作不准确。
优点是：1. 本结构简单 , 定位精度高，动作准确可靠；2. 本刀架可以双向旋转，就近选刀，节省换刀时间，提高工作效率，速度快，安全平稳；3. 油压锁紧，夹紧力大，可靠耐用，可适用重切削；4. 具有绝佳的快速的换刀操控性能（刚性与精度），适合搭配高量产型工具机；5. 内部采用三片离合齿结构，使刀塔在换刀时不会有抬起动作，避免铁屑及水气进入刀塔内部。
3片齿定位免抬升换刀的刀塔结构设计图中标号含义：1- 刀盘；2- 水封盘；3- 水盘；4- 刀塔本体；5- 双联齿盘；6- 弹簧； 7- 近接开关；8- 支座；9- 齿轮轴；10- 减速器；11- 驱动组件；12- 伺服电机；13- 动齿盘； 14- 固定齿盘。
如图所示，刀塔结构，包括刀塔本体 4 和刀盘 1，刀塔本体 4 内设置有腔体，在腔体内设置有齿轮轴 9，齿轮轴 9 通过支座 8 支撑在刀塔本体 4 上，所述的齿轮轴 9 的前端固定连接有动齿盘 13, 动齿盘13 的前端与所述的刀盘 1 固定连接，动齿盘 13 的后端设置有固定齿盘 14，且动齿盘 13、固定齿盘 14 的外端面连接有水盘 3，水盘 3 的前端与刀盘 1 之间设置有水封盘 2 ；齿轮轴 9 与刀塔本体 4 的腔体内腔之间构成一个液压缸，液压缸内设置有双联齿盘 5，双联齿盘 5 与支座 8 之间设置有弹簧 6，双联齿盘 5 与所述的动齿盘 13 及固定齿盘 14 相啮合。
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带你深入了解动力刀塔的结构设计
动力刀塔（也称刀架）是数控机床上所使用的关键核心部件，目前的传统刀塔只能安装车刀或镗刀进行基本的车削加工。
利用单个内藏式伺服电机实现掌控刀塔精准明确转位（也称换刀）和掌控旋转刀具高速旋转两种功能，集车铣加工功能于一体。
传统刀塔在其刀盘的圆周上有多个安装平面和安装槽，用于固定车刀刀座或镗刀刀座，与刀塔的内部结构是完全隔离的。
传统刀塔的电机置于箱体的外面，通过同步带把动力传给驱动轴，驱动轴的端部与第一齿轮固定连接在一起，刀盘与第二齿轮固定连接在一起，第一齿轮和第二齿轮相啮合，
从而实现电机转动带动刀盘转动的目的，掌控单元通过电机内置的编码器反馈信息进行掌控电机的转速、圈数和旋转角度，来实现刀盘的转位掌控。
刀座通过定位键和螺钉固定在刀盘的圆周各刀位上，刀座上可安装车刀或镗刀，但此类刀具只能实现直线进给进行车削加工的要求，且外形尺寸较大。
更改了传统刀塔各安装刀具位置的结构，使每个刀具位置既可安装车刀，又可安装旋转刀具。
基本功能刀塔转位：
当离合器活动转齿与离合器固定转齿啮合时，是电机动力传递给旋转刀具的必需条件；当离合器活动转齿与离合器固定转齿脱离时，电机动力就不再驱动旋转刀具旋转，此状态下正是离合器活动转齿通过其圆周齿轮与刀塔转位齿轮（即第一齿轮）进行啮合的状态，达到电机旋转带动刀塔转位的目的。
概括地说，通过掌控离合器活动转齿的两个位置（即啮合与脱离状态），达到电机动力输出给刀塔转位或输出给旋转刀具旋转的目的。
旋转刀具旋转的实现如下：首先离合器活动转齿与离合器固定转齿的啮合，使动力刀塔处于刀具旋转状态，掌控单元通过外置的编码器
反馈信息进行掌控电机的转速、启停和正反转动，来实现刀具任意速度
的正转、反转及停止。
另外，该动力刀塔采纳的动力刀柄为尾部扁尾结构，因此，在旋
转刀具停止时需要停止在固定的角度位置上，才能保证下一把旋转刀具
顺当地插入槽中，刀具的固定角度停止功能靠编码器的角度反馈来实现。