大模數(shù)螺旋錐齒輪加工機床制造技術

一種大模數(shù)螺旋錐齒輪加工機床，床身上面設有Ｘ向直線導軌且其上裝有可沿該導軌移動的Ｘ軸滑臺，龍門架上設有Ｚ向直線導軌１５且其上裝有可沿該導軌上下滑行的橫梁，所述橫梁上設有Ｙ向直線導軌且其上裝有可沿該導軌移動的刀具箱，所述刀具箱上設有可回轉(zhuǎn)的刀具主軸，該刀具主軸上裝有刀具；Ｘ軸滑臺上設有安裝螺旋錐齒輪的工件轉(zhuǎn)臺；該工件轉(zhuǎn)臺分盤類工件轉(zhuǎn)臺和軸類工件轉(zhuǎn)臺。本機床結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定與可靠性好、防護與排屑容易，工件和刀具的裝卸方便。（*該技術在2015年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術涉及數(shù)控加工設備，進一步是指數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機和磨齒機。
技術介紹
現(xiàn)有技術中，機械型的螺旋錐齒輪加工機床的結(jié)構(gòu)和調(diào)整環(huán)節(jié)是齒輪機床中最復雜的。隨著技術進步，螺旋錐齒輪加工機床采用了圖1所示結(jié)構(gòu)，它用計算機直接控制三個直線軸(即X、Y、Z軸)和三個轉(zhuǎn)動軸(即A、B、C軸)，即可以模擬機械型螺旋錐齒輪加工機床的加工運動，從而加工出螺旋錐齒輪。這種臥式結(jié)構(gòu)的機床對于一般中小模數(shù)螺旋錐齒輪的加工來說是可以的，但對于大模數(shù)螺旋錐齒輪的加工來說就不合適，顯得結(jié)構(gòu)復雜，制造困難。
技術實現(xiàn)思路
本技術要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術存在的上述缺陷，提出一種加工大模數(shù)螺旋錐齒輪的數(shù)控機床，它結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，占地面積小、防護與排屑容易，工件和刀具的裝卸都很方便。本技術的技術方案是，所述大模數(shù)螺旋錐齒輪加工機床有床身和龍門架，其結(jié)構(gòu)特點是，所述床身的上面設有X向直線導軌且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿該X向直線導軌移動的X軸滑臺，龍門架上設有Z向直線導軌且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿該Z向直線導軌上下滑行的橫梁，所述橫梁上設有Y向直線導軌且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿Y向直線導軌移動的刀具箱，所述刀具箱上設有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下回轉(zhuǎn)的刀具主軸(C軸)19，該刀具主軸上裝有刀盤或砂輪，X軸滑臺上設有安裝螺旋錐齒輪的工件轉(zhuǎn)臺。以下結(jié)合附圖對本技術做出進一步說明。參見圖2，本技術的機床有床身11和龍門架12，其結(jié)構(gòu)特點是，所述床身11的上面設有X向直線導軌13且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿該X向直線導軌13移動的X軸滑臺14，龍門架12上設有Z向直線導軌15且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿該Z向直線導軌15上下滑行的橫梁16，所述橫梁16上設有Y向直線導軌17且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿Y向直線導軌17移動的刀具箱18，所述刀具箱18上設有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下回轉(zhuǎn)的刀具主軸(C軸)19，該刀具主軸19上裝有刀具(刀盤或砂輪)20，X軸滑臺14上設有安裝螺旋錐齒輪的工件轉(zhuǎn)臺21。參見圖3或圖4，所述工件轉(zhuǎn)臺21有底座31，該底座31的一端與其上方的工件箱32的一端經(jīng)B軸回轉(zhuǎn)鉸鏈37相鉸接，所述底座31的另一端設有導軌34且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿該導軌34移動的滑板35，連桿33的兩端分別與滑板35和工件箱32后部相鉸接，工件箱32中設有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下產(chǎn)生回轉(zhuǎn)的工件軸(A軸)36，該工件軸(A軸)36上可安裝被加工的螺旋錐齒輪；B軸回轉(zhuǎn)鉸鏈37的回轉(zhuǎn)角度(即底座31與工件箱32的夾角，其為0°-45°)是被加工螺旋錐齒輪根錐角的余角，通常不大于45°，它通過滑板35的移動來調(diào)節(jié)，其值在齒輪加工過程中一般不會改變，因此滑板35的移動也可以通過人工來調(diào)節(jié)并將其鎖緊。所述工件軸(A軸)36可以如圖3所示設置在工件箱32的頂面，該結(jié)構(gòu)適用于加工盤形螺旋錐齒輪38；工件軸(A軸)36也可以如圖4所示設置在工件箱32的一個側(cè)面(或端面)上，該結(jié)構(gòu)適用于加工軸形螺旋錐齒輪48。X軸滑臺14上可安裝圖3所示結(jié)構(gòu)的工件轉(zhuǎn)臺，也可安裝圖4所示結(jié)構(gòu)的工件轉(zhuǎn)臺，還可在X軸滑臺14上同時安裝這兩種結(jié)構(gòu)的工件轉(zhuǎn)臺。本技術的技術原理是，螺旋錐齒輪在加工過程中，其齒面的形成取決于刀具和工件的相對運動，而刀具與工件的相對位置完全由三個直線軸和三個轉(zhuǎn)動軸來確定，六軸的設定只要保持刀具和工件能處于任何需要的相對位置即可。本技術是在研究了三個直線軸和三個轉(zhuǎn)動軸的各種可能的設定方式并分析其優(yōu)缺點后確定的。在圖2所示本技術機床上加工螺旋錐齒輪的過程是1.在工件轉(zhuǎn)臺21上安裝好被加工的螺旋錐齒輪38或48，啟動程序后計算機首先控制B軸回轉(zhuǎn)鉸鏈37回轉(zhuǎn)將工件箱21回轉(zhuǎn)到所需要的角度，回轉(zhuǎn)角度的大小對盤類零件是根錐角的余角，對軸類零件是根錐角；2.計算機控制X軸滑臺14、橫梁16和刀具箱18分別沿X軸、Z軸和Y軸將刀具20快速移動到齒輪加工的起始位置，刀具20按給定的速度回轉(zhuǎn)并開啟冷卻液；3.在程序控制下，A、X、Y、Z四軸聯(lián)動使刀具和齒輪作嚙合的展成運動以加工出齒面；4.一個齒槽加工好之后，刀具箱18向上移動使刀具20與被加工的螺旋錐齒輪(工件)38或48脫離接觸，齒輪分度到第二個輪齒加工的起始位置，其余X軸、Y軸和Z軸快速退回到齒輪加工的起始位置；5.加工第二個齒槽，如此循環(huán)往復，直到加工完成所有的輪齒；6.各軸都回到原始位置，工作門打開，工作人員取下加工好的齒輪并換上待加工的齒輪；7.如果是數(shù)控磨齒機，在預備時間或加工過程中還要修整砂輪。附圖說明圖1是現(xiàn)有螺旋錐齒輪加工機床的結(jié)構(gòu)；圖2是本技術的螺旋錐齒輪加工機床的一種實施例結(jié)構(gòu)；圖3是圖2中工件轉(zhuǎn)臺的一種實施例結(jié)構(gòu)；圖4是圖2中工件轉(zhuǎn)臺的又一種實施例結(jié)構(gòu)。在附圖中1-Z軸滑臺； 2-X軸滑臺；3-Y軸滑臺； 4-工件箱；8-C軸(刀具)； 9-B軸；10-A軸(工件)；11-床身；12-龍門架； 13-X向直線導軌；14-X軸滑臺； 15-Z向直線導軌；16-橫梁； 17-Y向直線導軌；18-刀具箱； 19-刀具主軸(C軸)；20-刀具； 21-工件轉(zhuǎn)臺；31-底座； 32-工件箱；33-連桿； 34-導軌；35-滑板； 36-工件軸(A軸)；37-B軸回轉(zhuǎn)鉸鏈； 38-盤形螺旋錐齒輪；48-軸形螺旋錐齒輪。具體實施方式按照圖2、圖3和上述結(jié)構(gòu)的盤形螺旋錐齒輪機床，所述三個直線導軌和滑動驅(qū)動機構(gòu)采用滾動導軌和滾珠絲桿，伺服電機通過一對齒輪傳動或同步齒形帶傳動將電機轉(zhuǎn)動傳給所述滾珠絲桿，帶動X軸滑臺、Y軸刀具箱、Z軸橫梁運動；X軸、Y軸和Z軸的位移用光柵尺測定，閉環(huán)控制；刀具主軸(C軸)19用主軸電機或者調(diào)頻電機通過齒輪或皮帶輪驅(qū)動，當然也可采用電主軸或者力矩電機直接驅(qū)動；B軸回轉(zhuǎn)鉸鏈37的回轉(zhuǎn)通過連桿鉸鏈機構(gòu)來實現(xiàn)，其轉(zhuǎn)角用高精度光柵盤測定、閉環(huán)控制。工件軸(A軸)36回轉(zhuǎn)可用伺服電機和蝸桿蝸輪副驅(qū)動或用大力矩電機直接驅(qū)動，其轉(zhuǎn)角用高精度光柵盤測定、閉環(huán)控制。齒輪加工時，利用計算機直接控制X、Y、Z、A四軸聯(lián)動，就可以加工出所需要的螺旋錐齒輪。權(quán)利要求1.一種大模數(shù)螺旋錐齒輪加工機床，有床身(11)和龍門架(12)，其特征是，所述床身(11)的上面設有X向直線導軌(13)且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿該X向直線導軌(13)移動的X軸滑臺(14)，龍門架(12)上設有Z向直線導軌(15)且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿該Z向直線導軌(15)上下滑行的橫梁(16)，所述橫梁(16)上設有Y向直線導軌(17)且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿Y向直線導軌(17)移動的刀具箱(18)，所述刀具箱(18)上設有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下回轉(zhuǎn)的刀具主軸(19)，該刀具主軸(19)上裝有刀具(20)，X軸滑臺(14)上設有安裝螺旋錐齒輪的工件轉(zhuǎn)臺(21)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大模數(shù)螺旋錐齒輪加工機床，其特征是，所述工件轉(zhuǎn)臺(21)有底座(31)，該底座(31)的一端與其上方的工件箱(32)的一端經(jīng)B軸回轉(zhuǎn)鉸鏈(37)相鉸接，所述底座(31)的另一端設有導軌(34)且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿該導軌(34)移動的滑板(35)，連桿(33)的兩端分別與滑板(3本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種大模數(shù)螺旋錐齒輪加工機床，有床身（１１）和龍門架（１２），其特征是，所述床身（１１）的上面設有Ｘ向直線導軌（１３）且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿該Ｘ向直線導軌（１３）移動的Ｘ軸滑臺（１４），龍門架（１２）上設有Ｚ向直線導軌（１５）且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿該Ｚ向直線導軌（１５）上下滑行的橫梁（１６），所述橫梁（１６）上設有Ｙ向直線導軌（１７）且其上裝有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下沿Ｙ向直線導軌（１７）移動的刀具箱（１８），所述刀具箱（１８）上設有可在驅(qū)動機構(gòu)帶動下回轉(zhuǎn)的刀具主軸（１９），該刀具主軸（１９）上裝有刀具（２０），Ｘ軸滑臺（１４）上設有安裝螺旋錐齒輪的工件轉(zhuǎn)臺（２１）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：王志永，曾亦愚，于水琴，陳敢，
申請(專利權(quán))人：湖南中大創(chuàng)遠數(shù)控裝備有限公司，
類型：實用新型
國別省市：43[中國|湖南]