專利名稱：數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機(jī)，屬于螺旋錐齒輪銑齒數(shù)控加工機(jī)床。
背景技術(shù)：
螺旋錐齒輪是一種特殊形式的齒輪，由于傳送扭矩大、運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低而廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代交通工具的動(dòng)力傳動(dòng)中，如汽車、飛機(jī)、摩托車、拖拉機(jī)等。螺旋錐齒輪的切削加工是現(xiàn)代加工機(jī)床中理論較復(fù)雜、技術(shù)難度較大的一種。屬于螺旋錐齒輪(被動(dòng)輪)粗加工的主要工藝設(shè)備。根據(jù)格里森制螺旋錐齒輪和準(zhǔn)雙曲線齒輪加工方法原理，一般需要通過(guò)四軸聯(lián)動(dòng)才能實(shí)現(xiàn)數(shù)控螺旋錐齒輪的銑削加工。由于切削量大(約占總切削量的95％以上)、生產(chǎn)效率低、自動(dòng)化程度差，現(xiàn)有的粗銑加工設(shè)備已成為技術(shù)改造和創(chuàng)新的重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是采用數(shù)控技術(shù)對(duì)設(shè)備的機(jī)械傳動(dòng)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，解決螺旋錐齒輪銑齒加工中的高精度、高效率和低成本的問(wèn)題而設(shè)計(jì)的一種數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機(jī)，突出了螺旋錐齒輪的切削加工的分度和進(jìn)給兩個(gè)最重要的問(wèn)題，用數(shù)控技術(shù)的手段加以解決，以滿足和達(dá)到后續(xù)精銑加工的精度要求和質(zhì)量要求為目的。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案本實(shí)用新型的數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機(jī)包括機(jī)座、刀盤主軸動(dòng)力頭、旋轉(zhuǎn)工件座、夾緊機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)和數(shù)控柜，其特征在于旋轉(zhuǎn)工件座包括工件座3，安裝在工件座3上的分度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4，分度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4由分度伺服電機(jī)4-1通過(guò)聯(lián)軸器4-2與蝸桿4-5連接，蝸桿4-5與裝在工件座3內(nèi)的蝸輪4-4嚙合，蝸輪4-4與工件安裝軸3-1連接，分度伺服電機(jī)4-1與數(shù)控柜有電信號(hào)連接。
所述的數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機(jī)，機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用精密滾珠絲桿，由伺服電機(jī)馬區(qū)動(dòng)。
所述的數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機(jī)，工件的裝夾方式為液壓夾緊系統(tǒng)，由液壓缸驅(qū)動(dòng)安裝工件的拉桿軸。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1、本機(jī)床的分度方式采用了高精度的蝸輪蝸桿副傳動(dòng)，通過(guò)交流伺服電機(jī)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)任意齒數(shù)的分度，企業(yè)不必另外配備多種分度盤和更換分度盤，提高了機(jī)床的使用效率。通過(guò)數(shù)控分度技術(shù)取代了機(jī)械式銑齒機(jī)傳統(tǒng)的單齒分度的分度盤結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)連續(xù)單齒自動(dòng)分度技術(shù)，節(jié)省了因更換分度盤所耗費(fèi)的大量時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，同時(shí)也降低了加工成本。
2、機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)采用了精密滾珠絲桿傳動(dòng)，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，既能保證進(jìn)給精度，又能保證有足夠的進(jìn)給動(dòng)力，從而保證切削加工過(guò)程中的穩(wěn)定性。
3、工件裝夾方式為先進(jìn)的電氣控制液壓夾緊系統(tǒng)。保證了加工過(guò)程的穩(wěn)定性和可靠性，提高了機(jī)床的剛度和精度和工作效率，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。


圖1是本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)工件座結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是分度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作控制流程圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型按等高齒模型采用單齒連續(xù)自動(dòng)分度數(shù)控技術(shù)，簡(jiǎn)化機(jī)床傳動(dòng)鏈，對(duì)滑臺(tái)進(jìn)給、工件旋轉(zhuǎn)兩軸進(jìn)行數(shù)控。對(duì)于一個(gè)批次才使用一次的螺旋角、工件中心高和水平偏移量，采用簡(jiǎn)易的手動(dòng)方式調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)螺旋錐齒輪(被動(dòng)輪)的粗銑加工。
如圖1所示本機(jī)包括機(jī)械部分和數(shù)控柜7兩大部分。其中機(jī)械部分包括機(jī)座1、置于機(jī)座1上的刀盤主軸動(dòng)力頭2、旋轉(zhuǎn)工件座3、分度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4、夾緊機(jī)構(gòu)和工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)6幾部分組成。3-1是工件安裝軸，工件安裝軸3-1的另一端是夾緊拉桿軸5-1，夾緊拉桿軸5-1由液壓油缸5驅(qū)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)工件座3安裝固定在機(jī)床進(jìn)給工作臺(tái)6-2上，該工作臺(tái)由交流伺服電機(jī)6-1驅(qū)動(dòng)，通過(guò)滾珠絲杠副6-3的傳動(dòng)。
如圖2安裝在旋轉(zhuǎn)工件座3上的分度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)4包括分度伺服電機(jī)4-1通過(guò)聯(lián)軸器4-2與蝸桿4-5連接，4-3是軸承，蝸桿4-5與裝在旋轉(zhuǎn)工件座3內(nèi)的蝸輪4-4嚙合，蝸輪4-4與工件安裝軸3-1連接，分度伺服電機(jī)4-1與數(shù)控柜有電信號(hào)連接，8是定位銷軸。
機(jī)床各部分的作用如下機(jī)座1是機(jī)械部分的支撐部件，兼作冷卻和液壓油箱。刀盤主軸動(dòng)力頭2是裝載螺旋錐齒輪銑齒加工專用刀具動(dòng)力頭的機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)工件座是裝載工件的機(jī)構(gòu)。工件安裝軸又由高精度蝸輪蝸桿副傳動(dòng)，而蝸桿則由交流伺服電機(jī)4-1驅(qū)動(dòng)，工件安裝軸3-1上又附有對(duì)工件的夾緊拉桿軸5-1，5是液壓驅(qū)動(dòng)夾緊拉桿軸5-1的驅(qū)動(dòng)油缸。旋轉(zhuǎn)工件座3安裝固定在機(jī)床進(jìn)給工作臺(tái)6-2上，該工作臺(tái)由工作臺(tái)進(jìn)給交流伺服電機(jī)6-1驅(qū)動(dòng)，通過(guò)滾珠絲杠副6-3的傳動(dòng)帶動(dòng)工作臺(tái)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
數(shù)控柜7是根據(jù)加工指令控制和協(xié)調(diào)機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部分的動(dòng)作，以達(dá)到加工目的控制部分。本機(jī)使用觸摸式彩色顯示屏，可直接、方便地對(duì)齒輪的加工參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)可編程序控制器、交流伺服電機(jī)等組成的數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)控制。提高了機(jī)床的加工效率。具有柔性化、數(shù)控化、清潔化、高效率等技術(shù)特征。
工作過(guò)程如下通過(guò)定位銷軸8調(diào)整工件主軸錐角，每個(gè)批次只需調(diào)整一次。在工件安裝軸3-1上裝好已加工處理好的齒坯，通過(guò)電氣控制液壓夾緊油缸5，夾緊拉桿軸5-1漲緊工件，在數(shù)控柜上設(shè)定好加工齒數(shù)等數(shù)據(jù)后，通過(guò)工作臺(tái)和工件軸的零點(diǎn)回歸，按下循環(huán)啟動(dòng)按鈕，工作臺(tái)就快速移動(dòng)到銑齒對(duì)刀點(diǎn)，于是開始進(jìn)刀銑齒，一個(gè)齒銑完后，即自動(dòng)退刀，此時(shí)工件在分度伺服電機(jī)4-1的驅(qū)動(dòng)下，使工件旋轉(zhuǎn)分度一個(gè)齒的位置，繼續(xù)循環(huán)上述過(guò)程。
圖3是分度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)工作控制流程圖開始至絕對(duì)原點(diǎn)，快進(jìn)1至絕對(duì)零點(diǎn)，快進(jìn)2至切削起點(diǎn)，進(jìn)給伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)進(jìn)給，工件進(jìn)給至切削終點(diǎn)，判斷是否加工完所有齒，否則分度伺服電機(jī)按設(shè)定值旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，工件到下一個(gè)齒切削起點(diǎn)。這樣，一個(gè)齒一個(gè)齒地進(jìn)行循環(huán)加工，直至事先設(shè)定預(yù)置的所有齒加工完畢為止。然后工作臺(tái)和工件旋轉(zhuǎn)軸零點(diǎn)回歸至絕對(duì)零點(diǎn)，等待下一個(gè)齒坯的裝入。
本機(jī)床是能夠使用多種加工方法，加工最大直徑500毫米，最大模數(shù)12毫米的弧齒錐齒輪的數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機(jī)。特別適于成批或大量生產(chǎn)中，加工轎車、輕中型卡車和工程機(jī)械等車橋用傳動(dòng)的被動(dòng)輪加工。
本實(shí)用新型的核心是采用高精度的蝸輪蝸桿副傳動(dòng)、通過(guò)交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)任意齒數(shù)的分度和進(jìn)給系統(tǒng)采用了精密滾珠絲桿傳動(dòng)、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。因此，不管其它結(jié)構(gòu)如何變化，只要分度和進(jìn)給方式與本實(shí)用新型相同，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機(jī)，包括機(jī)座、刀盤主軸動(dòng)力頭、旋轉(zhuǎn)工件座、夾緊機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)和數(shù)控柜，其特征在于旋轉(zhuǎn)工件座包括工件座(3)，安裝在工件座(3)上的分度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)，分度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(4)由分度伺服電機(jī)(4-1)通過(guò)聯(lián)軸器(4-2)與蝸桿(4-5)連接，蝸桿(4-5)與裝在工件座(3)內(nèi)的蝸輪(4-4)嚙合，蝸輪(4-4)與工件安裝軸(3-1)連接，分度伺服電機(jī)(4-1)與數(shù)控柜有電信號(hào)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機(jī)，其特征在于機(jī)床的進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用精密滾珠絲桿，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機(jī)，其特征在于工件的裝夾方式為液壓夾緊系統(tǒng)，由液壓缸驅(qū)動(dòng)安裝工件的拉桿軸。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種數(shù)控螺旋錐齒輪銑齒機(jī)，包括機(jī)座、刀盤主軸動(dòng)力頭、旋轉(zhuǎn)工件座、夾緊機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)進(jìn)給機(jī)構(gòu)和數(shù)控柜，旋轉(zhuǎn)工件座包括工件座，安裝在工件座上的分度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，分度旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由分度伺服電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與蝸桿連接，蝸桿與裝在工件座內(nèi)的蝸輪嚙合，蝸輪與工件安裝軸連接，分度伺服電機(jī)與數(shù)控柜有電信號(hào)連接。進(jìn)給機(jī)構(gòu)采用精密滾珠絲桿，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。工件的裝夾方式為液壓夾緊系統(tǒng)，由液壓缸驅(qū)動(dòng)安裝工件的拉桿軸。本實(shí)用新型的分度方式通過(guò)數(shù)控分度技術(shù)取代了機(jī)械式銑齒機(jī)傳統(tǒng)的單齒分度的分度盤結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)連續(xù)單齒自動(dòng)分度技術(shù)，提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。進(jìn)給系統(tǒng)采用了精密滾珠絲桿傳動(dòng)，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，保證進(jìn)給精度和足夠的進(jìn)給動(dòng)力。
文檔編號(hào)B23F5/00GK2843702SQ20052009855
公開日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2005年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月31日
發(fā)明者王曙文, 賀俊雄, 張先學(xué) 申請(qǐng)人:王曙文, 賀俊雄, 張先學(xué)