一種五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪滾齒加工機(jī)床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種滾齒加工齒輪機(jī)床，尤其涉及一種五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪齒加工機(jī)床。
【背景技術(shù)】
[0002]作為變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，非圓齒輪的種類(lèi)較多、形狀復(fù)雜，這勢(shì)必給制造帶來(lái)一定的難度。目前，比較成熟的是直齒非圓齒輪加工方法，主要有以下幾種:
[0003]1、靠模法。這種加工方法保證了刀具在勻速旋轉(zhuǎn)的條件下，齒輪坯節(jié)曲線上的每一點(diǎn)在切削過(guò)程中的瞬時(shí)線速度是相等的，從而使齒輪坯的瞬時(shí)角速度和齒輪坯與非圓滾輪的中心距按一定的規(guī)律變化。采用這種方法，應(yīng)預(yù)先制造出相應(yīng)的凸輪作為靠模，或用非圓齒輪本身作為靠模來(lái)加工非圓齒輪。
[0004]2、近似切齒法。在非圓齒輪發(fā)展的初始階段，數(shù)控技術(shù)還沒(méi)有得到廣泛的應(yīng)用，并且非圓齒輪的生產(chǎn)量較小，不適宜設(shè)計(jì)一臺(tái)專(zhuān)用加工設(shè)備。在這種情況下，通常是在萬(wàn)能設(shè)備上，用近似切齒法加工非圓齒輪，但這種加工精度不高，齒形不準(zhǔn)確。
[0005]3、在數(shù)控機(jī)床上加工非圓齒輪，但是由于沒(méi)有高效、精確的加工方法，影響了非圓齒輪的推廣使用，目前在直齒非圓齒輪主要加工方式有數(shù)控插齒、數(shù)控銑齒、數(shù)控滾齒。
[0006]4、目前國(guó)內(nèi)加工非圓齒輪應(yīng)用最廣的是線切割，此種方法比較適合小批量生產(chǎn)直齒非圓齒輪，單線切割不適用加工斜齒非圓齒輪。
[0007]然而，隨著非圓齒輪應(yīng)用的推廣，非圓齒輪的需求量也日益增多，特別是隨著數(shù)控技術(shù)與伺服電機(jī)性能的提高與發(fā)展，使得能夠研制出加工具有優(yōu)良傳動(dòng)性能的非圓斜齒輪的五軸聯(lián)動(dòng)非圓斜齒輪加工機(jī)床成為下一個(gè)目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪齒加工機(jī)床，該機(jī)床通過(guò)設(shè)置同步運(yùn)作的滾刀裝置以及工作裝置之間的夾角β，使安裝在工作裝置上的非圓齒坯加工成為斜齒輪，該種機(jī)床采用機(jī)電一體化，使結(jié)構(gòu)布局簡(jiǎn)單。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪滾齒加工機(jī)床，其特征在于，包括底座，所述的底座上設(shè)有第一支撐結(jié)構(gòu)和第二支撐結(jié)構(gòu)，所述的第一支撐結(jié)構(gòu)和第二支撐結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)的高度可調(diào)節(jié)，所述的第一支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)有用于將非圓齒坯加工成斜齒非圓齒輪的滾刀裝置，所述的第二支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)有回轉(zhuǎn)臺(tái)，回轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有工作裝置，所述的非圓齒坯設(shè)于所述的工作裝置上。
[0010]優(yōu)選地，所述的底座包括水平X向軌道與水平Z向軌道，水平Z向軌道設(shè)于水平X向軌道的一側(cè)，所述的第一支撐結(jié)構(gòu)設(shè)于水平Z向軌道上并可沿水平Z向軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述的第二支撐結(jié)構(gòu)設(shè)于水平X向軌道上并可沿水平X向軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0011]更優(yōu)選地，所述的水平X向軌道與水平Z向軌道相互垂直，構(gòu)成T形結(jié)構(gòu)或“十”字形結(jié)構(gòu)。
[0012]更優(yōu)選地，所述的底座的水平Z向軌道中設(shè)置有滾珠絲杠，所述的第一支撐結(jié)構(gòu)設(shè)于水平Z向軌道的滾珠絲杠上，水平Z向軌道的一端設(shè)有第三伺服電機(jī)，第三伺服電機(jī)通過(guò)彈性聯(lián)軸器與水平Z向軌道中的滾珠絲杠相聯(lián)接，以驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)，使第一支撐結(jié)構(gòu)沿水平Z向軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0013]更優(yōu)選地，所述的水平X向軌道中設(shè)置有滾珠絲杠，所述的第二支撐結(jié)構(gòu)設(shè)于水平X向軌道的滾珠絲杠上，水平X向軌道的一端安裝有第四伺服電機(jī)，第四伺服電機(jī)通過(guò)彈性聯(lián)軸器與水平X向軌道中的滾珠絲杠相聯(lián)接，以驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)，使第二支撐結(jié)構(gòu)沿水平X向軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0014]優(yōu)選地，所述的滾刀裝置包括滾刀軸、第一減速電機(jī)、滾刀、第一聯(lián)軸器和頂板，所述的滾刀軸和第一減速電機(jī)設(shè)于頂板的下側(cè)，滾刀軸和第一減速電機(jī)通過(guò)第一聯(lián)軸器相連，滾刀設(shè)于滾刀軸上，頂板固定在第一支撐結(jié)構(gòu)上，滾刀設(shè)于工作裝置的上方。
[0015]優(yōu)選地，所述的工作裝置包括工作軸、第二減速電機(jī)和底板，所述的工作軸和第二減速電機(jī)設(shè)于底板上，工作軸和第二減速電機(jī)通過(guò)第二聯(lián)軸器相連，底板固定于回轉(zhuǎn)臺(tái)上，所述的非圓齒坯設(shè)于工作軸上并可隨工作軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]優(yōu)選地，所述的回轉(zhuǎn)臺(tái)包括相互嚙合的渦輪與蝸桿，蝸桿的一端設(shè)置有可轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿的手柄，工作裝置固定在渦輪中部并可隨渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]優(yōu)選地，所述的第一支撐結(jié)構(gòu)為立柱，第二支撐結(jié)構(gòu)為高度可調(diào)節(jié)的升降臺(tái)(6)。
[0018]更優(yōu)選地，所述的升降臺(tái)可在豎直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0019]更優(yōu)選地，所述的升降臺(tái)包括外層結(jié)構(gòu)和內(nèi)層結(jié)構(gòu)，外層結(jié)構(gòu)設(shè)于底座上，內(nèi)層結(jié)構(gòu)可相對(duì)于外層結(jié)構(gòu)在豎直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0021](I)在水平面內(nèi)，滾刀裝置所在平面與工作裝置所在平面為兩互相平行的平面，通過(guò)升降臺(tái)調(diào)節(jié)兩平面之間的垂直距離，使?jié)L刀裝置上的滾刀切割非圓齒坯的非圓外形時(shí)更精準(zhǔn)；
[0022](2)該安裝有非圓齒坯的工作裝置安裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)上，因此在加工時(shí)可以調(diào)節(jié)非圓齒坯的廣義螺旋角β。
[0023](3)平行于X方向軌道的豎直平面內(nèi)，回轉(zhuǎn)臺(tái)中過(guò)三重合軸線的平面與垂直于滾刀軸線的平面為兩互相平行的平面。機(jī)床運(yùn)行時(shí)通過(guò)立柱的往復(fù)運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)兩平面之間的水平距離，這樣避開(kāi)了非圓齒坯的切削極點(diǎn)，因此可用同一把滾刀加工不同長(zhǎng)度的非圓齒輪。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪滾齒加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為圖1中底座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為圖1中立柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為圖1中滾刀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為圖1中工作裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為圖1中回轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7為圖1中伸縮缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
[0032]實(shí)施例
[0033]參見(jiàn)附圖1，為五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪滾齒加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖，所述的五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪滾齒加工機(jī)床包括底座1、立柱2 (第一支撐結(jié)構(gòu))、滾刀裝置3、工作裝置4、回轉(zhuǎn)臺(tái)5和升降臺(tái)6 (第二支撐結(jié)構(gòu))，所述的立柱2上設(shè)有用于將非圓齒坯44加工成斜齒非圓齒輪的滾刀裝置3，滾刀裝置3的一端固定安裝在立柱2的頂部，滾刀裝置3的另一端向工作裝置4伸出。所述的升降臺(tái)6上設(shè)有回轉(zhuǎn)臺(tái)5，回轉(zhuǎn)臺(tái)5上設(shè)有工作裝置4，所述的非圓齒坯44設(shè)于所述的工作裝置4上。
[0034]參見(jiàn)附圖2，所述的底座I包括水平X向軌道11與水平Z向軌道12，水平Z向軌道12設(shè)于水平X向軌道11的一側(cè)，所述的水平X向軌道11與水平Z向軌道12相互垂直，構(gòu)成T形結(jié)構(gòu)。所述的底座的水平Z向軌道12中設(shè)置有滾珠絲杠，水平Z向軌道12的一端安裝有第三伺服電機(jī)，第三伺服電機(jī)通過(guò)彈性聯(lián)軸器與水平Z向軌道12中的滾珠絲杠相聯(lián)接，以驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)，使底部安裝在滾珠絲杠上的立柱2做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述的水平X向軌道11中設(shè)置有滾珠絲杠，水平X向軌道11的一端安裝有第四伺服電機(jī)，第四伺服電機(jī)通過(guò)彈性聯(lián)軸器與水平X向軌道11中的滾珠絲杠相聯(lián)接，以驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)，使底部安裝在滾珠絲杠上的升降臺(tái)6做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述的立柱2安裝于水平Z向軌道12的滾珠絲杠上并可沿水平Z向軌道12往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述的升降臺(tái)6安裝于水平X向軌道11的滾珠絲杠上并可沿水平X向軌道11往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0035]參見(jiàn)附圖3，立柱2為框架式結(jié)構(gòu)，其主要作用在于承載安裝在立柱2上的滾刀裝置3，其中立柱2通過(guò)緊固螺栓與滾刀裝置3的頂板35連接。
[0036]參見(jiàn)附圖4，所述的滾刀裝置3包括滾刀軸31、第一減速電機(jī)32、滾刀33、第一聯(lián)軸器34和頂板35，頂板35固定在立柱2上，所述的滾刀軸31和第一減速電機(jī)32安裝于頂板35的下側(cè)，其頂板35上固定的第一減速電機(jī)32被包圍在立柱2內(nèi)，滾刀軸31和第一減速電機(jī)