專利名稱：立式螺旋傘齒輪銑齒磨齒機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)控銑齒磨齒機(jī)床，特別是一種立式螺旋傘齒輪銑 齒磨齒機(jī)床。
背景技術(shù)：
齒輪一一是各行業(yè)中常用的典型零件之一，但在機(jī)械制造業(yè)中它也是 加工難度較大的典型零件，尤其是螺旋傘齒輪的加工難度特別大。隨著機(jī)
械工業(yè)的發(fā)展，螺旋傘齒輪的需求量"與日俱增"，加工該零件的專用設(shè)備 如美國格里生、瑞士奧利康、國產(chǎn)Y2250等，由于機(jī)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴(可 參看機(jī)械產(chǎn)品目錄2007 )，若需購置專用設(shè)備，投資大，折舊費(fèi)高，降低成 本較難；而且使用的刀具材料為普通的W18Cr4V，不利于高速銑齒和提高齒 面粗糙度。這樣便造成了生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量低，生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一 種能提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量且制造成本低的立式螺旋傘齒輪銑齒磨 齒機(jī)床。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，即一種立式螺旋傘齒輪銑齒磨 齒機(jī)床，包括底座和立柱，其特征是底座上具有可水平縱、橫向移動(dòng)及 旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)；在工作臺(tái)上的水平回轉(zhuǎn)盤上安裝有萬能分度頭或精密分齒 箱，在立柱上安裝有銑頭箱及設(shè)于銑頭箱下端的刀盤或直杯碗形砂輪，所 述水平回轉(zhuǎn)盤通過Y向步進(jìn)電機(jī)控制水平轉(zhuǎn)動(dòng)，銑頭箱由Z向步進(jìn)電機(jī)控 制升降、萬能分度頭或精密分齒箱由X向步進(jìn)電機(jī)控制轉(zhuǎn)動(dòng)，由一電動(dòng)機(jī) 控制刀盤或直杯碗形砂輪旋轉(zhuǎn)；所述X向步進(jìn)電機(jī)、Y向步進(jìn)電機(jī)和Z向步 進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)線與三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)的對應(yīng)信號(hào)控制端連接。
上述結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控三軸聯(lián)動(dòng)，刀具使用硬質(zhì)合金刀片，高速銑齒， 主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)300 ~ 5000轉(zhuǎn)/分，同時(shí)一人可同時(shí)操作多臺(tái)機(jī)床。
本發(fā)明由于采用了上述結(jié)構(gòu)而具有的優(yōu)點(diǎn)是刀盤切削速度提高約 5倍，齒面粗糙度可提高1 ~ 2級(jí)，而設(shè)備的造價(jià)可比現(xiàn)有的同類設(shè)備低5 ~
10倍。提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。


本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)可以通過附圖給出的非限定性的實(shí)施例進(jìn)一步 說明。
圖1為本發(fā)明的正面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明的左側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為刀盤的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖3的B—B向剖視圖。
圖中1、電動(dòng)機(jī)；2、 Z向步進(jìn)電機(jī)；3、銑頭箱升降導(dǎo)軌；4、刀具； 5、銑頭主軸；6、刀盤；7、工件；8、輪位板；9、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)；10、工 件夾具；11、底座；12、水平橫向座標(biāo)移動(dòng)手輪；13、 Y向步進(jìn)電機(jī)； 14、 X向步進(jìn)電機(jī)；15、三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)；16、水平縱向座標(biāo)移動(dòng)手輪； 17、萬能分度頭或精密分齒箱；18、銑頭箱；19、吊環(huán)；20、鋼絲繩； 21、平衡坨；22、升降絲桿；23、防削罩。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明 參見附圖，圖中的立式螺旋傘齒輪銑齒磨齒機(jī)床，包括底座和立柱、 底座上具有可水平縱、橫向移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)；其中在工作臺(tái)上的水 平回轉(zhuǎn)盤上安裝有萬能分度頭或精密分齒箱17，在立柱上安裝有銑頭箱18 及設(shè)于銑頭箱18下端的刀盤6，所述水平回轉(zhuǎn)盤通過Y向步進(jìn)電機(jī)13控制 水平轉(zhuǎn)動(dòng)，銑頭箱18由Z向步進(jìn)電機(jī)2控制升降、萬能分度頭或精密分齒 箱17由X向步進(jìn)電機(jī)14控制轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)1控制刀盤6;所述X向步進(jìn)電 機(jī)14、 Y向步進(jìn)電機(jī)13和Z向步進(jìn)電機(jī)2的控制信號(hào)線與三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系 統(tǒng)15的對應(yīng)信號(hào)控制端連接。
在上述結(jié)構(gòu)中，底座與工作臺(tái)的最低層通過縱向滑軌和滑枕及螺桿和 螺桿付配合，通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿上水平縱向座標(biāo)移動(dòng)手輪16，可實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的 水平縱向移動(dòng)；工作臺(tái)第二層與底層之間通過橫向滑軌和滑枕及螺桿和螺 桿付配合，通過轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿上水平橫向座標(biāo)移動(dòng)手輪12，可實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的水 平橫向移動(dòng)；工作臺(tái)的第二層同時(shí)也是水平回轉(zhuǎn)盤底座部分，其動(dòng)盤部分 的轉(zhuǎn)軸位于底座的中心軸承孔中，在Y向步進(jìn)電機(jī)13及蝸桿及蝸桿付帶動(dòng) 下，動(dòng)盤做水平轉(zhuǎn)動(dòng)，在所述動(dòng)盤上固定輪位板8，輪位板8上安裝萬能分
度頭或精密分齒箱17。
上述結(jié)構(gòu)中的銑頭箱18中裝有銑頭主軸5，其上端通過皮帶輪、皮
帶與電動(dòng)機(jī)l轉(zhuǎn)軸上的皮帶輪連接，銑頭主軸5的下端安裝刀盤6;安裝在
銑頭箱18中的升降絲桿22由Z向步進(jìn)電機(jī)2驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，由其帶動(dòng)銑頭箱
在設(shè)置在立柱上的升降導(dǎo)軌3中做垂直升降移動(dòng)。
實(shí)施例中，所述萬能分度頭17的型號(hào)為F11160，其夾口中安裝有工件
夾具IO。加工時(shí)，將需要加工工件的下端與所述夾具10的上端螺紋連接，
所述夾具的下端為螺桿通過螺母拉緊使工件定位。
實(shí)施例中所述刀盤6上安裝有六把刀具4三把內(nèi)刀和三把外刀。所述
刀具4為硬質(zhì)合金材料制成，其刀具角由所加工的傘齒輪參數(shù)決定。
所述銑頭箱18上設(shè)置由吊環(huán)19，由其通過鋼絲繩20將銑頭箱18與設(shè)
置在立柱背面或立柱中的平衡坨21連接。
在銑頭箱18左側(cè)設(shè)置有可向上推移的防削罩23。防治飛削傷人。 三連軸數(shù)控系統(tǒng)15為北京凱恩帝的產(chǎn)品，其型號(hào)是KI0MI1-A。 本發(fā)明的工作原理是冕狀冠輪嚙合，縱向齒形是格里生圓弧齒形原理。
本發(fā)明是這樣加工傘齒輪的——按照合理加工傘齒輪的冠輪原理調(diào) 試機(jī)床，首先三點(diǎn)俯視重合(即刀盤中心，代表冠輪的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)中心和 工件的節(jié)錐頂點(diǎn)重合)，然后將床位、輪位、刀位(座標(biāo))調(diào)整至所需參數(shù)。 開啟已編好程序的數(shù)控系統(tǒng)15，便會(huì)出現(xiàn)程序所示動(dòng)作，至完成銑齒只需 2-4分鐘。 一人可同時(shí)操作多臺(tái)機(jī)床，提高了生產(chǎn)效率。
同樣的原理，只需將刀盤換成直杯碗形砂輪，又可以當(dāng)成磨床使用。
權(quán)利要求
1、一種立式螺旋傘齒輪銑齒磨齒機(jī)床，包括底座和立柱；其特征是底座上具有可水平縱、橫向移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)，在工作臺(tái)上的水平回轉(zhuǎn)盤上安裝有萬能分度頭或精密分齒箱(17)，在立柱上安裝有銑頭箱(18)及設(shè)于銑頭箱(18)下端的刀盤(6)或直杯碗形砂輪，所述水平回轉(zhuǎn)盤通過Y向步進(jìn)電機(jī)(13)控制水平轉(zhuǎn)動(dòng)，銑頭箱(18)由Z向步進(jìn)電機(jī)(2)控制升降、萬能分度頭或精密分齒箱(17)由X向步進(jìn)電機(jī)(14)控制轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)(1)控制刀盤(6)或直杯碗形砂輪；所述X向步進(jìn)電機(jī)(14)、Y向步進(jìn)電機(jī)(13)和Z向步進(jìn)電機(jī)(2)的控制信號(hào)線與三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)(15)的對應(yīng)信號(hào)控制端連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式螺旋傘齒輪銑齒磨齒機(jī)床，其特征在于 所述銑頭箱(18)中裝有銑頭主軸(5)，其上端通過皮帶輪與皮帶與電動(dòng) 機(jī)(1)轉(zhuǎn)軸上的皮帶輪連接，銑頭主軸(5)的下端安裝刀盤(6)或直杯 碗形砂輪；安裝在銑頭箱(l8)中的升降絲桿(22)由Z向步進(jìn)電機(jī)(2) 驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，由其帶動(dòng)銑頭箱在設(shè)置在立柱上的升降導(dǎo)軌(3)中做垂直升降 移動(dòng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式螺旋傘齒輪銑齒磨齒機(jī)床，其特征在于 所述萬能分度頭或精密分齒箱(17)裝有工件夾具(10)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式螺旋傘齒輪銑齒磨齒機(jī)床，其特征在于 所述刀盤(6)上安裝有至少一把內(nèi)刀和一把外刀兩把刀具(4)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的立式螺旋傘齒輪銑齒磨齒機(jī)床,其特征在于 所述刀具(4 )為硬質(zhì)合金材料制成，其刀具角由所加工的傘齒輪參數(shù)決定。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式螺旋傘齒輪銑齒磨齒機(jī)床，其特征在于 所述銑頭箱(18 )上設(shè)置由吊環(huán)(19 ),由其通過鋼絲繩(20 )將銑頭箱(18 ) 與設(shè)置在立柱背面或立柱中的平衡坨(21)連接。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式螺旋傘齒輪銑齒磨齒機(jī)床，其特征在于 在銑頭箱(18)左側(cè)設(shè)置有可向上推移的防削罩(23)。
全文摘要
一種立式螺旋傘齒輪銑齒磨齒機(jī)床，包括底座上具有可水平縱、橫向移動(dòng)及旋轉(zhuǎn)的工作臺(tái)，其特征是在工作臺(tái)上的水平回轉(zhuǎn)盤上安裝有萬能分度頭或精密分齒箱，在立柱上安裝有銑頭箱及設(shè)于銑頭箱下端的刀盤或直杯碗形砂輪，所述水平回轉(zhuǎn)盤通過Y向步進(jìn)電機(jī)控制水平轉(zhuǎn)動(dòng)，銑頭箱由Z向步進(jìn)電機(jī)控制升降、萬能分度頭或精密分齒箱由X向步進(jìn)電機(jī)控制轉(zhuǎn)動(dòng)，由一電動(dòng)機(jī)控制刀盤或直杯碗形砂輪；所述X向步進(jìn)電機(jī)、Y向步進(jìn)電機(jī)和Z向步進(jìn)電機(jī)的控制信號(hào)線與三軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)的對應(yīng)信號(hào)控制端連接。本發(fā)明由于所述結(jié)構(gòu)提高了切削速度提高5倍，齒面粗糙度提高1～2級(jí)，設(shè)備的造價(jià)比現(xiàn)有同類設(shè)備低5～10倍。提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)B23F9/00GK101168203SQ20071009303
公開日2008年4月30日 申請日期2007年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月23日
發(fā)明者徐祿波, 董德元, 陶維學(xué) 申請人:重慶綠波工貿(mào)有限公司