多功能數控環面蝸桿機床制造技術

本實用新型專利技術是一種加工平面二次包絡環面蝸桿的專用機床。它采用整體底座，Ｔ型分體床身，前端為安裝主軸箱的前床身，中部為安裝工作臺的中床身，后端為安裝尾座的后床身，蝸輪副安裝在工作臺底部。減小了機床整體尺寸，提高了加工工藝性，又保證了機床具有足夠的強度與剛度。從根本上解決了二包環面蝸桿發展的一大障礙。（*該技術在2011年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種機械加工機床，特別是加工平面二次包絡環面蝸桿的專用機床。平面二次包絡環面蝸桿傳動是由我國首鋼機械廠子1971年集體專利技術的，它承載能力大、傳動效率高、使用壽命長。它的專利技術是蝸桿傳動的一次革命，它的發展必將取代普通蝸桿傳動。現已大量應用于冶金設備。但由于缺乏高效專用加工設備，各生產二包傳動的企業都是用車床或滾齒機改裝，或自己開發的普通專用設備上加工，生產效率低，工人的技術水平及工藝方法對蝸桿的精度影響很大，而該傳動的傳動性能對精度又特別敏感，使大多數企業知難而退了，從而限制了該傳動的發展與使用。普通環面蝸桿加工機床(車床改裝、滾齒機改裝、其它專用機)存在問題1、控制方式人工控制。加工過程的調整進刀計算均由操作工人完成。精度靠試切法保證。生產率低，加工精度低，對工人技術水平要求高。2、加工原理機床主軸與刀架之間的內聯系傳動鏈(螺旋面成形運動)為齒輪傳動鏈，傳動鏈長，傳動誤差大。加工不同的工件靠配換掛輪調整傳動鏈兩端運動關系，費時費事，難以精確。加工精度低，生產率低。3、機床調整靠人工對中環面蝸桿喉平面位置及中心距。三把刀輪換加工，對刀調整費時費事，很難精確。母平面傾斜角工人手動調整修型、修緣曲線靠工人手動掌握，加工精度對人的依賴性太強，精度亦難保證。4、加工范圍由于結構限制，加工范圍一般較窄。機床只配一種磨具，一般只能加工平面二包環面蝸桿。5、機床結構車床改裝設備刀架部分無橫床身，剛性差。滾齒機改裝設備工件裝夾部分懸空，剛性差。加工需另配許多工裝輔具，加工精度及加工范圍亦受很大影響。6、機床外型。離不開改裝母機形式，加工部位敞開，冷卻液、潤滑油污染環境，切屑易傷人，操作不安全。本技術目的是設計一種加工環面蝸桿的專用機床，以克服現有技術中的不足之處。本技術設計結構一種多功能數控環面蝸桿機床，其機床底座(4)整體上呈T型，且底座(4)前端為前床身(2)，中部為中床身(22)，后端為后床身(25)，主軸(32)通過主軸箱(13)安裝在前床身(2)上并可在主軸箱移動電機(3)驅動下在前床身(2)上左右移動；工作臺(21)上裝有蝸桿(19)、蝸輪(20)并用工作臺絲杠(18)安裝在中床身(22)上可沿工作臺絲杠(18)移動；回轉工作臺電機(14)位于工作臺一側；尾座(24)裝于后床身(25)上。主軸(32)一端裝有可控制主軸與刀架旋轉的編碼器(6)。機床主軸與刀架旋轉均由伺服電機驅動。編碼器的作用是通過數控系統保證它們之間的運動關系。加工不同的工件，無須配換掛輪，傳動系統簡單，傳動誤差小，加工精度高，生產率高。工作臺橫向調整的工作臺絲杠(18)和主軸箱縱向調整的主軸箱移動絲杠(5)均采用精密滾珠絲杠。依靠數控系統的絲杠誤差補償、間隙補償功能，使機床加工精度更有保證。可在回轉臺(36)上固定一徑向溜板，并將刀架安裝在徑向溜板上，變中心距方向切入為半徑方向切入，切削更合理。刀架可設計成車刀架與砂輪磨具為一體的刀架。通過回轉臺自動更換刀具，實現不停機工序轉換，自動化程度更高。本技術優點是解決了以下關鍵技術問題1、機床選配日本三菱公司五軸三聯動數控系統，具有較高的可靠性和環境適應能力。依靠數控系統超強的聯動及程序控制功能，能夠滿足復雜的加工工藝要求。2、機床所有運動均由伺服電機驅動，數控系統控制，傳動精度高。3、精密傳動工作臺橫向調整及主軸箱縱向調整均采用精密滾珠絲杠，再配以有效的間隙調整機構，能保證蝸桿喉平面位置的準確及中心距的準確。4、回轉臺下的精密蝸輪副；數控系統中的間隙補償功能；裝在主軸上的高分辯率編碼器，保證工件與回轉臺之間準確的運動關系，從而使加工的環面蝸桿精度更有保證。5、數控傳動鏈可實現復雜曲線的修形、修緣。使加工環面蝸桿傳動副嚙合性更好。6、突破車床、滾齒機布局模式“T”字型床身布局，使機床具有足夠的剛度，適合大切削量加工。生產率更高，精度亦高。7、除配備平面二包環面蝸桿磨具外，還配備錐面和指錐二包環面蝸桿磨具，用戶有更大的選擇性。8、主軸箱、尾座、回轉臺分別在三個床身移動，工件加工范圍更寬。9、采用抵抗式集中潤滑裝置，油泵實現自動周期供油，并帶有液位報警裝置。系統壓力低而穩定，不產生過量潤滑，設備導軌不產生上浮，確保機械精度，亦能有效延長設備使用壽命。10、全封閉防護罩，外型美觀大方，工作環境干凈衛生，安全可靠。11、數控系統設有軟限位，機床設有硬限位，并設有報警裝置。機床操作安全、可靠。 附圖說明圖1為本技術工作原理圖。圖2為本技術主視圖。圖3為本技術左視圖。圖4為本技術俯視圖(剖面)。圖5為本技術左視圖(安裝磨頭后)圖號說明1、主軸箱絲杠支架 2、前床身 3、主軸箱移動電機4、底座 5、主軸箱移動絲杠 6、編碼器7、主軸后法蘭 8、螺母 9、套10、主軸后軸承11、螺母 12、操縱臺13、主軸箱14、回轉工作臺電機15、連接套16、工作臺移動電機17、工作臺絲杠前支架 18、工作臺絲杠19、蝸桿 20、蝸輪 21、工作臺22、中床身23、工作臺絲杠后支架 24、尾座25、后床身26、主軸齒輪 27、螺母28、螺母 29、推力軸承 30、主軸前軸承 31、主軸前法蘭 32、主軸 33、主電機34、I軸35、II軸 36、回轉工作臺37、II軸法蘭 38、砂輪 39、砂輪架40、修整器 41、修整器電機42、磨頭體實施例附圖2—5給出了本技術的實施例。以下結合附圖說明其工作原理。多功能數控環面蝸桿機床工作原理框圖1所示主電機D1通過主軸箱中的精密減速齒輪驅動主軸帶動工件以角速度ω1旋轉。回轉臺電機D4通過裝在回轉臺下的精密蝸輪副驅動回轉臺旋轉，帶動車刀架(裝上螺旋車刀)以角速度ω2旋轉。通過裝在主軸上的編碼器及數控系統保證ω1/ω2等于被加工蝸桿與其嚙合蝸輪之間的傳動比關系，即可車削出螺旋面。將車刀架換成砂輪架，即可對螺旋面磨削。回轉臺的變速度回轉功能，可實現最佳的修形、修緣曲線，使加工的二包環面蝸桿獲得最佳嚙合效果。如果回轉臺以圓周進給速度回轉進給，帶動回轉臺上的車刀架回轉，即可車削環面蝸桿毛坯外圓弧面。主電機D1驅動主軸可實現準確分度，可完成多頭環面蝸桿加工。橫向進給電機D5驅動橫向溜板，帶動刀架徑向移動，實現徑向切入，最終保證工件中心與工作臺中心之間的中心距(即被加工環面蝸桿與嚙合蝸輪之間的中心距)。主軸箱移動電機D2驅動主軸箱移動，調整工件縱向裝夾位置，數控系統保證工件喉平面位置的準確。砂輪架轉位電機D3由數據控系統控制，可準確調整環面蝸桿成形的母平面傾斜角，有利于提高加工精度。冷卻泵電機D6驅動冷卻泵實現加工冷卻。砂輪主軸電機D7驅動砂輪旋轉，實現磨削速度。潤滑泵電機D8驅動抵抗式潤滑裝置，供橫床身導軌及回轉臺導軌潤滑。液壓泵電機D9驅動液壓泵，保證砂輪架各調整環節的夾緊。權利要求1.一種多功能數控環面蝸桿機床，其特征在于機床底座(4)整體上呈T型，且底座(4)前端為前床身(2)，中部為中床身(22)，后端為后床身(25)，主軸(32)通過主軸箱(13)安裝在前床身(2)上并可在主軸箱移動電機(3)驅動下在前床身(2)上左右移動；工作臺(21)上裝有蝸桿(19)、蝸輪(20)并用工作本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能數控環面蝸桿機床，其特征在于：機床底座（４）整體上呈Ｔ型，且底座（４）前端為前床身（２），中部為中床身（２２），后端為后床身（２５），主軸（３２）通過主軸箱（１３）安裝在前床身（２）上并可在主軸箱移動電機（３）驅動下在前床身（２）上左右移動；工作臺（２１）上裝有蝸桿（１９）、蝸輪（２０）并用工作臺絲杠（１８）安裝在中床身（２２）上可沿工作臺絲杠（１８）移動；回轉工作臺電機（１４）位于工作臺一側；尾座（２４）裝于后床身（２５）上。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：宋廣維，胡萬良，武彥卿，賀致鎖，吳金徽，
申請(專利權)人：寶雞市廣環機床有限責任公司，
類型：實用新型
國別省市：61[中國|陜西]