一種內(nèi)齒圈成型銑齒的制造方法
【專利摘要】一種內(nèi)齒圈成型銑齒機，包括回轉(zhuǎn)導軌部件、立柱部件、銑頭部件、銑頭支架、開有中心孔的圓盤形工件平臺、平臺支柱和工件支承，本發(fā)明中銑頭部件的內(nèi)置使得銑頭不再懸伸，銑頭部件剛性得到加強；銑頭部件的內(nèi)置使得機床加工范圍的擴大只決定于工件平臺上的水平導軌長度，打破了傳統(tǒng)機床加工規(guī)格決定于回轉(zhuǎn)工作臺尺寸的限制。銑頭部件的移動，避開了制造大規(guī)格回轉(zhuǎn)工作臺中必須的大規(guī)格渦輪渦桿副的難題；工件固定不動、銑頭部件隨著立柱部件回轉(zhuǎn)的方式避免了大型齒輪加工中回轉(zhuǎn)工作臺中渦輪渦桿副沖擊載荷大、容易磨損、不易精確定位的難題。
【專利說明】一種內(nèi)齒圈成型銑齒機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種齒輪加工機床，尤其是涉及一種內(nèi)齒圈成型銑齒機。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的數(shù)控內(nèi)齒圈成型銑齒機床中，工件安裝于回轉(zhuǎn)工作臺上，回轉(zhuǎn)工作臺帶動工件實現(xiàn)分齒運動。銑頭部件懸掛于工件外部的立柱部件上，銑頭部件可以上下運動。立柱部件安裝在回轉(zhuǎn)工作臺外部的水平床身上，沿著水平導軌運動，銑頭從工件外面懸伸進入內(nèi)齒圈完成銑齒。這樣的布局就要求立柱、銑頭的剛性非常好，否則加工精度難以保證；由于受銑頭懸伸長度的限制，使得每種規(guī)格的機床所能加工的最大最小齒圈的尺寸變化范圍不大，導致內(nèi)齒圈成型銑齒機床規(guī)格多；在這種機床布局中，對于大型內(nèi)齒圈，加上多個工件支承，回轉(zhuǎn)工作臺的總承重往往達到數(shù)十噸，每次分齒后回轉(zhuǎn)工作臺的平穩(wěn)、準確停止都依賴于渦輪渦桿副，這樣導致渦輪渦桿副長期、頻繁承受巨大的沖擊載荷，這樣勢必導致渦輪渦桿副的磨損加速，降低分齒精度。尤其是分度運動采用閉環(huán)控制時，分度用的渦輪渦桿副的來回調(diào)整更加頻繁，導致渦輪渦桿副的磨損嚴重，即便工作臺部件設(shè)有靜壓卸荷、剎車阻尼機構(gòu)，回轉(zhuǎn)工作臺的精度保持性也變得較差，這無疑對于齒輪加工精度影響很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為解決上述技術(shù)問題的不足，提供一種內(nèi)齒圈成型銑齒機，解決了機床所能加工的最大最小齒圈的尺寸變化范圍小、銑頭懸伸、渦輪渦桿副易磨損等問題。
[0004]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題的不足，所采用的技術(shù)方案是:
一種內(nèi)齒圈成型銑齒機，包括回轉(zhuǎn)導軌部件、立柱部件、銑頭部件、銑頭支架、開有中心孔的圓盤形工件平臺、平臺支柱和工件支承，所述的回轉(zhuǎn)導軌部件由上表面設(shè)置有導軌的回轉(zhuǎn)平臺、水平滑座、整體式底座、以及為回轉(zhuǎn)平臺和水平滑座提供動力的驅(qū)動裝置組成，回轉(zhuǎn)平臺安裝在整體式底座上，回轉(zhuǎn)平臺的回轉(zhuǎn)中心與整體式底座的中心重合，水平滑座與回轉(zhuǎn)平臺上表面的導軌相配合連接，立柱部件固定在水平滑座上，銑頭部件通過銑頭支架固定在立柱部件的上端，工件平臺固定在整體式底座圓周分布的平臺支柱的上方，銑頭部件穿過工件平臺上的中心孔，工件支承徑向滑動地設(shè)置在工件平臺上表面，工件支承為復數(shù)個且沿工件平臺周向均勻分布。
[0005]所述的驅(qū)動裝置采用伺服電機I通過減速器I驅(qū)動渦輪渦桿副傳動。
[0006]所述的立柱部件包括立柱座、外圓周面上開設(shè)有導向槽的圓形升降立柱、定位襯套、定向壓塊、滾珠絲杠副II1、絲母座、減速器III和伺服電機III，圓形升降立柱滑動安裝在立柱座中的定位襯套內(nèi)，立柱座和定位襯套的側(cè)壁上開設(shè)有定位孔，定向壓塊固定在定位孔內(nèi)，并且與圓形升降立柱上的導向槽配合設(shè)置，伺服電機III固定在立柱座上，并通過減速器III帶動滾珠絲杠副III轉(zhuǎn)動，滾珠絲杠副III帶動固定在圓形升降立柱上的絲母座運動。
[0007]所述的銑頭部件包括銑頭箱體、刀具、刀具軸、減速器IV、主軸電機、以及由多個中間傳動軸和多個傳動齒輪組成的傳動機構(gòu)，所述的主軸電機通過減速器IV帶動傳動機構(gòu)，傳動機構(gòu)驅(qū)動刀具軸帶動刀具工作。
[0008]所述的銑頭支架的中心設(shè)有回轉(zhuǎn)中心孔，銑頭部件安裝在回轉(zhuǎn)中心孔內(nèi)。
[0009]所述的水平滑座由其底部連接的滾珠絲杠副II驅(qū)動沿所述導軌滑動，滾珠絲杠副II由伺服電機II帶動的減速器II驅(qū)動。
[0010]所述的渦輪渦桿副包括安裝在整體式底座上的主動渦桿、從動渦桿、渦輪、錐齒輪組和消隙油缸，渦輪安裝在回轉(zhuǎn)平臺下部，其旋轉(zhuǎn)軸線與回轉(zhuǎn)平臺的回轉(zhuǎn)軸線重合，主動渦桿和從動渦桿均與渦輪嚙合，主動渦桿的一端通過錐齒輪組與從動渦桿的一端嚙合，從動渦桿的另一端連接有消隙油缸，主動渦桿的另一端與減速器I的輸出軸連接。
[0011]所述的工件支承上設(shè)置有用于固定工件的夾具。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:由于采用了上述結(jié)構(gòu)，銑頭部件的內(nèi)置使得銑頭不再懸伸，銑頭部件剛性得到加強；銑頭部件的內(nèi)置使得機床加工范圍的擴大只決定于工件平臺上的水平導軌長度，打破了傳統(tǒng)機床加工規(guī)格決定于回轉(zhuǎn)工作臺尺寸的限制。銑頭部件的移動，避開了制造大規(guī)格回轉(zhuǎn)工作臺中必須的大規(guī)格渦輪渦桿副的難題；工件固定不動、銑頭部件隨著立柱部件回轉(zhuǎn)的方式避免了大型齒輪加工中回轉(zhuǎn)工作臺中渦輪渦桿副沖擊載荷大、容易磨損、不易精確定位的難題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明安裝有工件的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明回轉(zhuǎn)導軌部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明回轉(zhuǎn)導軌部件沿渦桿軸所在平面的局部剖視圖；
圖4為本發(fā)明立柱部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明裝有刀具的銑頭部件的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為圖5中的A-A剖視圖。
[0014]圖示標記:1、銑頭支架；2、圓形升降立柱；3、工件；4、工件支承；5、工件平臺；6、平臺支柱；7、整體式底座；8、水平滑座；9、回轉(zhuǎn)平臺；10、伺服電機I ;11、減速器I ;12、主動渦桿；13、中間傳動裝置；14、從動渦桿；15、伺服電機II ;16、減速器II ;17、滾珠絲杠副II ;18、渦輪；19、消隙油缸；20、伺服電機III ;21、減速器III ;22、滾珠絲杠副III ;23、絲母座；24、立柱座；25、定向壓塊；26、定位襯套；27、主軸電機；28、減速器IV ； 29、銑頭箱體；30、刀具軸；31、刀具；32、中間傳動軸；33、傳動齒輪。
【具體實施方式】
[0015]圖中所示，【具體實施方式】如下:
一種內(nèi)齒圈成型銑齒機，包括回轉(zhuǎn)導軌部件、立柱部件、銑頭部件、銑頭支架1、開有中心孔的圓盤形工件平臺5、平臺支柱6和工件支承4，所述的回轉(zhuǎn)導軌部件由上表面設(shè)置有導軌的回轉(zhuǎn)平臺9、水平滑座8、整體式底座7、以及為回轉(zhuǎn)平臺9和水平滑座8提供動力的驅(qū)動裝置組成，回轉(zhuǎn)平臺9安裝在整體式底座7上，回轉(zhuǎn)平臺9的回轉(zhuǎn)中心與整體式底座7的中心重合，水平滑座8與回轉(zhuǎn)平臺9上表面的導軌相配合連接，立柱部件固定在水平滑座8上，銑頭部件通過銑頭支架I固定在立柱部件的上端，工件平臺5固定在整體式底座7圓周分布的平臺支柱6的上方，銑頭部件穿過工件平臺5上的中心孔，工件支承4徑向滑動地設(shè)置在工件平臺5上表面，工件支承4為復數(shù)個且沿工件平臺5周向均勻分布。
[0016]所述的驅(qū)動裝置采用伺服電機IlO通過減速器Ill驅(qū)動渦輪渦桿副傳動。
[0017]所述的立柱部件包括立柱座24、外圓周面上開設(shè)有導向槽的圓形升降立柱2、定位襯套26、定向壓塊25、滾珠絲杠副11122、絲母座23、減速器III21和伺服電機11120，圓形升降立柱2滑動安裝在立柱座24中的定位襯套26內(nèi)，立柱座24和定位襯套26的側(cè)壁上開設(shè)有定位孔，定向壓塊25固定在定位孔內(nèi)，并且與圓形升降立柱2上的導向槽配合設(shè)置，伺服電機II120固定在立柱座24上，并通過減速器II121帶動滾珠絲杠副II122轉(zhuǎn)動，滾珠絲杠副III22帶動固定在圓形升降立柱2上的絲母座23運動。
[0018]所述的銑頭部件包括銑頭箱體29、刀具31、刀具軸30、減速器IV28、主軸電機27、以及由多個中間傳動軸32和多個傳動齒輪33組成的傳動機構(gòu)，所述的主軸電機27通過減速器IV28帶動傳動機構(gòu)，傳動機構(gòu)驅(qū)動刀具軸30帶動刀具31工作。
[0019]所述的銑頭支架I的中心設(shè)有回轉(zhuǎn)中心孔，銑頭部件安裝在回轉(zhuǎn)中心孔內(nèi)。
[0020]所述的水平滑座8由其底部連接的滾珠絲杠副1117驅(qū)動沿所述導軌滑動，滾珠絲杠副1117由伺服電機1115帶動的減速器1116驅(qū)動。
[0021]所述的渦輪渦桿副包括安裝在整體式底座7上的主動渦桿12、從動渦桿14、渦輪18、錐齒輪組和消隙油缸19，渦輪18安裝在回轉(zhuǎn)平臺9下部，其旋轉(zhuǎn)軸線與回轉(zhuǎn)平臺9的回轉(zhuǎn)軸線重合，主動渦桿12和從動渦桿14均與渦輪嚙合，主動渦桿12的一端通過錐齒輪組與從動渦桿14的一端嚙合，從動渦桿14的另一端連接有消隙油缸19，主動渦桿12的另一端與減速器Ill的輸出軸連接。
[0022]所述的工件支承4上設(shè)置有用于固定工件的夾具。
[0023]如圖1所示為一種數(shù)控內(nèi)齒圈成型銑齒機，包括回轉(zhuǎn)導軌部件、立柱部件、銑頭部件、銑頭支架1、工件平臺5、平臺支柱6、工件支承4。立柱部件固定于回轉(zhuǎn)導軌部件的水平滑座8上，根據(jù)要加工工件直徑的大小，沿著導軌在X方向移動。銑頭部件通過銑頭安裝支架I固定于升降立柱部件的圓形升降立柱2的頂部，隨著圓形升降立柱2的升降沿Y向運動。銑頭部件可以在銑頭支架I的安裝孔內(nèi)回轉(zhuǎn)，加工斜齒時銑頭部件根據(jù)工件螺旋角的大小調(diào)整其回轉(zhuǎn)角度?；剞D(zhuǎn)導軌部件的回轉(zhuǎn)導軌平臺9帶著立柱部件、銑頭部件繞著其回轉(zhuǎn)中心回轉(zhuǎn)，完成分齒運動。工件平臺5通過平臺支柱6和回轉(zhuǎn)導軌部件的整體式底座7固連為一體。工件平臺5上面安裝工件支承4，根據(jù)工件3規(guī)格的不同可以選用長度不同的工件支承4，并通過夾具將工件固定在工件支承4上，工件支承4可以沿工件平臺5的徑向移動。
[0024]如圖2、圖3所示，回轉(zhuǎn)導軌部件包括整體式底座7、回轉(zhuǎn)平臺9、主渦輪渦桿12、從渦輪渦桿14、渦輪18、消隙油缸19、中間傳動裝置13、水平滑座8、滾珠絲桿副1117、減速器1116和伺服電機1115。整體式底座7外部六個均布的精加工面用于安裝平臺支柱6，整體式底座7的內(nèi)部設(shè)有圓形導軌，用于支承回轉(zhuǎn)導軌平臺9?；剞D(zhuǎn)導軌平臺9和整體式底座7內(nèi)部的圓形導軌同心，二者通過滾動軸承裝置或者靜壓軸承裝置連接。主渦輪渦桿12和從渦輪渦桿14安裝于整體式底座7，主渦輪渦桿12和從動渦輪渦桿14共用一個渦輪18，該渦輪安裝于回轉(zhuǎn)平臺9的下部，并和其同軸。從渦輪渦桿14的另外一端裝有消隙油缸19。伺服電機IlO通過減速器Ill和主渦輪渦桿12連接。水平滑座8安裝于回轉(zhuǎn)平臺9的導軌上，伺服電機1115、減速器1116、滾珠絲桿副1117安裝于回轉(zhuǎn)平臺9上。
[0025]如圖4所示，立柱部件包括立柱座24、圓形升降立柱2、定位襯套26、定向壓塊25、滾珠絲杠副11122、絲母座23、減速器11121、伺服電機11120。定位襯套26安裝于立柱座24的內(nèi)部，圓形升降立柱2安裝于定位襯套26內(nèi)部，二者同軸。為了增加剛度，圓形升降立柱2設(shè)計成雙層結(jié)構(gòu)，四周加工有導向面即為兩個垂直面組成的導向槽。定向壓塊25固定于立柱座側(cè)向凹槽內(nèi)，和圓形升降立柱2的導向面配合。所述滾珠絲杠副III22的絲杠安裝在立柱座側(cè)面，滾珠絲杠副III22的絲母通過絲母座23和圓形升降立柱2連接。伺服電機III20通過減速器III21和滾珠絲杠副III22連接。
[0026]如圖5、圖6所示,統(tǒng)頭部件包括統(tǒng)頭箱體29、刀具軸30、中間傳動軸32、傳動齒輪33、減速器IV28、主軸電機27。刀具軸30、中間傳動軸32、多個傳動齒輪33安裝于銑頭箱體29內(nèi)部，主軸電機27通過減速器IV28安裝于銑頭箱體29上部，刀具31安裝于刀具軸30上。該實施例中的電機動力是通過兩條傳動鏈傳遞到刀具軸的。
[0027]以上對本發(fā)明的一個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所做的均等變化與改進等，均應(yīng)仍屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)齒圈成型銑齒機，其特征在于:包括回轉(zhuǎn)導軌部件、立柱部件、銑頭部件、銑頭支架(I)、開有中心孔的圓盤形工件平臺(5)、平臺支柱(6)和工件支承(4)，所述的回轉(zhuǎn)導軌部件由上表面設(shè)置有導軌的回轉(zhuǎn)平臺(9)、水平滑座(8)、整體式底座(7)、以及為回轉(zhuǎn)平臺(9)和水平滑座(8)提供動力的驅(qū)動裝置組成，回轉(zhuǎn)平臺(9)安裝在整體式底座(7)上，回轉(zhuǎn)平臺(9)的回轉(zhuǎn)中心與整體式底座(7)的中心重合，水平滑座(8)與回轉(zhuǎn)平臺(9)上表面的導軌相配合連接，立柱部件固定在水平滑座(8)上，銑頭部件通過銑頭支架(I)固定在立柱部件的上端，工件平臺(5)固定在整體式底座(7)圓周分布的平臺支柱(6)的上方，銑頭部件穿過工件平臺(5)上的中心孔，工件支承(4)徑向滑動地設(shè)置在工件平臺(5)上表面，工件支承(4 )為復數(shù)個且沿工件平臺(5 )周向均勻分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)齒圈成型銑齒機，其特征在于:所述的驅(qū)動裝置采用伺服電機I (10)通過減速器I (11)驅(qū)動渦輪渦桿副傳動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)齒圈成型銑齒機，其特征在于:所述的立柱部件包括立柱座(24)、外圓周面上開設(shè)有導向槽的圓形升降立柱(2)、定位襯套(26)、定向壓塊(25)、滾珠絲杠副III (22)、絲母座(23)、減速器III (21)和伺服電機III (20)，圓形升降立柱(2)滑動安裝在立柱座(24)中的定位襯套(26)內(nèi)，立柱座(24)和定位襯套(26)的側(cè)壁上開設(shè)有定位孔，定向壓塊(25)固定在定位孔內(nèi)，并且與圓形升降立柱(2)上的導向槽配合，伺服電機III (20)固定在立柱座(24)上，并通過減速器III (21)帶動滾珠絲杠副III (22)轉(zhuǎn)動，滾珠絲杠副III (22)帶動固定在圓形升降立柱(2)上的絲母座(23)運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)齒圈成型銑齒機，其特征在于:所述的銑頭部件包括銑頭箱體(29)、刀具(31)、刀具軸(30)、減速器IV (28)、主軸電機(27)、以及由多個中間傳動軸(32)和多個傳動齒輪(33)組成的傳動機構(gòu)，所述的主軸電機(27)通過減速器IV (28)帶動傳動機構(gòu)，傳動機構(gòu)驅(qū)動刀具軸(30)帶動刀具(31)工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)齒圈成型銑齒機，其特征在于:所述的銑頭支架(I)的中心設(shè)有回轉(zhuǎn)中心孔，銑頭部件安裝在回轉(zhuǎn)中心孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)齒圈成型銑齒機，其特征在于:所述的水平滑座(8)由其底部連接的滾珠絲杠副II (17)驅(qū)動沿所述導軌滑動，滾珠絲杠副II (17)由伺服電機II (15)帶動的減速器II (16)驅(qū)動。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種內(nèi)齒圈成型銑齒機，其特征在于:所述的渦輪渦桿副包括安裝在整體式底座(7)上的主動渦桿(12)、從動渦桿(14)、渦輪(18)、錐齒輪組和消隙油缸(19)，渦輪(18)安裝在回轉(zhuǎn)平臺(9)下部，其旋轉(zhuǎn)軸線與回轉(zhuǎn)平臺(9)的回轉(zhuǎn)軸線重合，主動渦桿(12)和從動渦桿(14)均與渦輪嚙合，主動渦桿(12)的一端通過錐齒輪組與從動渦桿(14)的一端嚙合，從動渦桿(14)的另一端連接有消隙油缸(19)，主動渦桿(12)的另一端與減速器I (11)的輸出軸連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種內(nèi)齒圈成型銑齒機，其特征在于:所述的工件支承(4)上設(shè)置有用于固定工件的夾具。
【文檔編號】B23Q5/40GK103433568SQ201310336274
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】王斌, 鄧效忠, 鄧靜, 張波, 吳孜越, 姬愛玲, 李更更, 李天興, 李聚波 申請人:河南科技大學