專(zhuān)利名稱(chēng)：錐齒輪加工機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
錐齒輪加工機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置是用于錐齒輪加工機(jī)床的，它可以滿(mǎn)足錐齒輪的高精度、高效率、自動(dòng)換刀加工。
錐齒輪在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用極為廣泛，特別是在汽車(chē)、拖拉機(jī)和行走車(chē)輛中是不可缺少的零件，目前世界上仍然依格里森(GLEASON)的圓弧線齒制錐齒輪和奧利康(OERLIKON)的延伸外擺線齒制錐齒輪占有絕大多數(shù)領(lǐng)域，在我國(guó)又以格里森(GLEASON)制的圓弧線齒制錐齒輪為主。對(duì)這種錐齒輪的加工，采用傳統(tǒng)方法的切齒機(jī)由于其調(diào)整的復(fù)雜性，常常一對(duì)齒輪需要用5臺(tái)機(jī)床來(lái)完成，即主動(dòng)輪(小輪)的粗切、凹面精切、凸面精切，被動(dòng)輪(大輪)的粗切、精粒，由于被切工件不斷轉(zhuǎn)換機(jī)床加工，產(chǎn)生以下缺點(diǎn)1、齒輪多次定位，增多了安裝誤差，影響了加工精度。
2、工件多次轉(zhuǎn)換機(jī)床，增加了工序流程，降低了工作效率，增加了勞動(dòng)強(qiáng)度。
3、由于使用機(jī)床較多，一次性投資較大，場(chǎng)地占用較大。
4、由于多工序加工節(jié)拍不同，很難達(dá)到生產(chǎn)能力的平衡，使部分設(shè)備工作負(fù)荷不飽滿(mǎn)。
目前美國(guó)格里森(GLEASON)公司已經(jīng)研制出五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控錐齒輪加工機(jī)床，使機(jī)床的調(diào)整大為減化，但是機(jī)床仍為單刀加工，不同工序仍需要在不同的機(jī)床上完成。德國(guó)的胡爾特(HURTH)公司也研制出了雙刀具主軸的五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控錐齒輪加工機(jī)床，可完成雙工序生產(chǎn)，但是由于采用雙刀具主軸使機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，限制了機(jī)床的加工范圍。
綜上所述，目前還沒(méi)有一種能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)換刀、多工序加工的錐齒輪加工機(jī)床，在加工中心中使用的各種換刀機(jī)構(gòu)中還沒(méi)有采用過(guò)本發(fā)明。
本實(shí)用新型旨在提供一種用于數(shù)控錐齒輪加工機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置，可實(shí)現(xiàn)錐齒輪在一臺(tái)機(jī)床、一次裝夾完成小輪的粗切、凹面精切、凸面精切等工序。
本實(shí)用新型包括一個(gè)可安裝三把銑刀盤(pán)的轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)，轉(zhuǎn)盤(pán)庫(kù)通過(guò)沿刀具主軸的軸線的移動(dòng)和沿自已軸線的回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)銑刀盤(pán)的換刀運(yùn)動(dòng)。
錐齒輪加工機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置應(yīng)具備很高的銑刀盤(pán)重復(fù)定心精度和高的結(jié)合剛性。本發(fā)明所采用的銑刀盤(pán)在刀具主軸上的定位和扭矩傳遞機(jī)構(gòu)可解決這一問(wèn)題。在刀具主軸前端安裝一個(gè)定位端齒盤(pán)，在每一安裝銑刀盤(pán)的刀柄上安裝一個(gè)端齒盤(pán)，經(jīng)過(guò)精密加工的端齒盤(pán)可獲得很高的重復(fù)定心精度和等同于剛體的結(jié)合剛性。隨著不斷使用磨合，其重復(fù)定心精度和結(jié)合剛性隨之提高。
安裝三把銑刀盤(pán)的轉(zhuǎn)盤(pán)刀具庫(kù)有較大的質(zhì)量，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和回轉(zhuǎn)不平衡量均較大。而二個(gè)端齒盤(pán)在結(jié)合過(guò)程中，要求其軸線具有較高的同軸度。本發(fā)明所采用的轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)的定位機(jī)構(gòu)能夠消除由于慣性和不平衡量引起的分度誤差。在轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)上安裝著和銑刀盤(pán)數(shù)量相等的圓錐銷(xiāo)，在刀具主軸箱上安裝著定位錐套。在錐銷(xiāo)開(kāi)始進(jìn)入錐套時(shí)，兩者具有較大的間隙，因此允許轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)有較大的分度誤差，隨著錐銷(xiāo)進(jìn)入錐套的深度增加，錐銷(xiāo)和錐套的間隙減小，轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)將趨于正確位置，最終可保證兩端齒盤(pán)在結(jié)合時(shí)，具有較高的同軸度。
當(dāng)兩端齒盤(pán)脫開(kāi)時(shí)，銑刀盤(pán)應(yīng)在轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)上固定，不能有回轉(zhuǎn)現(xiàn)象。否則不能保證下次兩個(gè)端齒盤(pán)結(jié)合時(shí)，重復(fù)上次結(jié)合時(shí)的相位，結(jié)合精度將會(huì)降低。本發(fā)明所采用的銑刀盤(pán)在轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)上的防轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可解決這一問(wèn)題。在與安裝銑刀盤(pán)的刀柄相聯(lián)結(jié)的端齒盤(pán)的圓周上有一定位銷(xiāo)，在轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)上有一可伸縮的V型定位塊，在刀具主軸前端的殼體上有一頂桿，在端齒盤(pán)結(jié)合時(shí)，頂桿將V型定位塊頂至后端，銑刀盤(pán)可隨刀具主軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)兩端齒盤(pán)脫開(kāi)時(shí)，頂桿與V型定位塊脫開(kāi)，V型定位塊伸出，V型槽將定位銷(xiāo)卡住，銑刀盤(pán)不能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型所采用的轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)分度機(jī)構(gòu)可以簡(jiǎn)單而可靠的實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)的分度運(yùn)動(dòng)。分度運(yùn)動(dòng)由一柱塞齒條驅(qū)動(dòng)，柱塞齒條驅(qū)動(dòng)一齒輪回轉(zhuǎn)，在齒輪的中心有花鍵孔，轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)的另一端為花鍵軸；當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)抬起時(shí)花鍵軸自動(dòng)進(jìn)入花鍵孔內(nèi)，由柱塞齒條帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)回轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)角度由柱塞齒條的行程確定。轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)落下時(shí)花鍵軸自動(dòng)從花鍵孔中退出，柱塞齒條復(fù)位。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的側(cè)視圖。
實(shí)施例附圖1、2描繪了本實(shí)用新型的一種實(shí)施例。
圖1中轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)上安裝著3把刀柄(2)，每把刀柄上安裝著銑刀盤(pán)(1)，刀柄(2)可在轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)上轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)刀柄(2)的左端固聯(lián)著一端齒盤(pán)，在機(jī)床主軸的右端固聯(lián)定位端齒盤(pán)，拉釘(7)通過(guò)拉爪(6)將刀柄(2)拉緊在主軸(5)上依靠端齒盤(pán)實(shí)現(xiàn)定位與扭矩的傳遞。換刀時(shí)，拉釘(7)向右移動(dòng)，拉爪(6)將刀柄(2)公開(kāi)，轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)支承軸(11)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)向右移動(dòng)，將刀柄(2)從主軸上拔出，端齒盤(pán)(3)與(4)脫開(kāi)，轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)支承軸(11)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)回轉(zhuǎn)120°將下一把銑刀盤(pán)換在工作位置，轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)左移，刀柄(2)插入刀具主軸(5)中，端齒盤(pán)(3)與(4)結(jié)合，拉釘(7)通過(guò)拉爪(6)將刀柄(2)拉緊。
在轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)左移、刀柄(2)插入刀具主軸時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)上的定位錐銷(xiāo)(9)插入刀具主軸體殼上的定位錐套(10)中，隨著插入深度的增加，錐銷(xiāo)(9)與錐套(10)的間隙逐漸縮小，較正轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)的分度誤差，最終使轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)位于正確位置，保證端齒盤(pán)(3)與(4)正確結(jié)合。
在端齒盤(pán)(3)與(4)結(jié)合時(shí)，刀具主軸體殼上的頂桿(12)將轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)上的可伸縮的V型定位塊(13)頂向右端，與端齒盤(pán)(3)上的定位銷(xiāo)(14)脫開(kāi)，使銑刀盤(pán)(1)能夠隨刀具主軸一起回轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)右移，端齒盤(pán)(3)與(4)脫開(kāi)時(shí)，頂桿(12)與V型定位塊(13)脫開(kāi)，定位塊(13)伸出，將定位銷(xiāo)(12)卡住，防止銑刀盤(pán)(1)在轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)上轉(zhuǎn)動(dòng)。
圖2中柱塞齒條(15)帶動(dòng)齒輪(16)回轉(zhuǎn)，調(diào)整柱塞齒條(15)的行程使齒輪(16)每次回轉(zhuǎn)120°，齒輪(16)的中心為花鍵孔，轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)支承軸(11)的左端為花鍵軸。轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)右移時(shí)，轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)支承軸(11)軸端的花鍵進(jìn)入齒輪(16)的花鍵孔中，齒輪(16)通過(guò)軸(11)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)進(jìn)行換刀分度；此時(shí)定位環(huán)(17)與齒輪(16)的端面貼合，調(diào)整定位環(huán)(17)可調(diào)整轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)右移的距離。換刀分度結(jié)束后，轉(zhuǎn)盤(pán)刀度(8)與軸(11)一起左移，軸(11)的花鍵軸從齒輪(16)的花鍵孔中退出，柱塞齒條(5)復(fù)位。下一次分度。
權(quán)利要求1.錐齒輪加工機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置是用于數(shù)控錐齒輪加工機(jī)床的，其特征是在機(jī)床刀具主軸(5)的前端安裝著轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)，轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)通過(guò)沿刀具主軸(5)軸線的移動(dòng)和沿其支承軸(11)軸線的回轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)銑刀盤(pán)(1)的換刀動(dòng)作，并且在刀具主軸(5)的前端和安裝銑刀盤(pán)(1)的刀柄(2)上各安裝著端齒盤(pán)(4)和(3)，通過(guò)端齒盤(pán)(4)和(3)進(jìn)行銑刀盤(pán)(1)的定位和扭矩傳遞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐齒輪加工機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置，其特征是在轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)上安裝著定位圓錐銷(xiāo)(9)，在與轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)相貼合的刀具主軸箱體上安裝著定位錐套(10)，通過(guò)圓錐銷(xiāo)(9)和定位錐套(10)來(lái)完成轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)的分度誤差的校正和定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐齒輪加工機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置，其特征是由一個(gè)柱塞齒條(15)驅(qū)動(dòng)一個(gè)齒輪(16)回轉(zhuǎn)，齒輪(16)的中心為花鍵孔，轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)的支承軸(11)的另一端為花鍵軸，當(dāng)轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)抬起時(shí)花鍵軸自動(dòng)進(jìn)入花鍵孔，柱塞齒條(15)帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)分度，轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)落下時(shí)，花鍵軸自動(dòng)從花鍵孔中退出，柱塞齒條(15)復(fù)位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐齒輪加工機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置，其特征是在每一安裝銑刀盤(pán)(1)的刀柄(2)的圓周上有一定位銷(xiāo)(14)，在轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)上、每一刀柄(2)的附近有一可伸縮的V型定位塊(13)，在刀具主軸(8)前端的殼體上有一頂桿(12)，該裝置可以防止非工作銑刀盤(pán)(1)在轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)(8)上的轉(zhuǎn)動(dòng)。
專(zhuān)利摘要錐齒輪加工機(jī)床的自動(dòng)換刀裝置包括一個(gè)沿其軸線移動(dòng)和回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù);銑刀盤(pán)的夾緊與放松機(jī)構(gòu);轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)的分度機(jī)構(gòu);轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)的定位機(jī)構(gòu);銑刀盤(pán)在刀具主軸上的定位與扭矩傳遞機(jī)構(gòu);銑刀盤(pán)在轉(zhuǎn)盤(pán)刀庫(kù)上的防轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu),該裝置充分考慮了錐齒輪高精度、大扭矩銑削加工的要求,可應(yīng)用于數(shù)控錐齒輪加工機(jī)床,實(shí)現(xiàn)弧齒錐齒輪在一臺(tái)機(jī)床上、一次裝夾完成粗切、精切凹面、精切凸面等多工序加工。
文檔編號(hào)B23F23/00GK2401304SQ00226029
公開(kāi)日2000年10月18日 申請(qǐng)日期2000年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月3日
發(fā)明者郭寶安, 袁軍曉 申請(qǐng)人:陜西秦川機(jī)械發(fā)展股份有限公司