弧齒錐齒輪銑齒磨齒機(jī)床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)床，尤其是弧齒錐齒輪銑齒磨齒機(jī)床。
【背景技術(shù)】
[0002]弧齒錐齒輪是螺旋錐齒輪的一種，其輪齒節(jié)線是圓弧的一部分。在齒輪副的嚙合過(guò)程中，輪齒由一端至另一端逐漸而平穩(wěn)地進(jìn)入嚙合，同時(shí)嚙合的齒數(shù)多，與直齒錐齒輪相比，弧齒錐齒輪具有重迭系數(shù)較大、齒面比壓較低、傳動(dòng)平穩(wěn)、沖擊和噪音比較小、承載能力高和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。因此弧齒錐齒輪在傳遞相交軸間的運(yùn)動(dòng)中得到相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，尤其是在汽車(chē)、飛機(jī)、機(jī)床、石油、化工、冶金、礦山機(jī)械等行業(yè)應(yīng)用更為廣泛。由于齒形結(jié)構(gòu)、加工方法和齒輪工作安裝結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性，對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的機(jī)床，調(diào)整參數(shù)特別多，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且質(zhì)量難以保證。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的數(shù)控弧齒錐齒輪加工機(jī)床，大多采用五軸、六軸數(shù)控系統(tǒng)，成本高，編程、維護(hù)、維修復(fù)雜。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服上述缺陷，提供一種弧齒錐齒輪銑齒磨齒機(jī)床。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，采用的技術(shù)方案是:
[0005]弧齒錐齒輪銑齒磨齒機(jī)床，機(jī)床上左側(cè)突出部為主軸箱，主軸箱側(cè)面固定連接刀具搖臺(tái)，刀具搖臺(tái)上有銑刀盤(pán)，銑刀盤(pán)上安裝片狀的砂輪磨齒，銑刀盤(pán)的刀齒與砂輪磨齒交錯(cuò)地安裝形成內(nèi)外兩圈刀刃，機(jī)床右側(cè)上固定連接有床鞍，工件頭架與床鞍通過(guò)螺栓螺母連接，工件頭架可以旋轉(zhuǎn)，工件裝在工件頭架上。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:對(duì)機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、操作維護(hù)方便。同時(shí)，又將銑齒與磨齒結(jié)合在一起，擴(kuò)大了機(jī)床的功能，提高了工藝范圍，降低了購(gòu)置成本。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是機(jī)床結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是弧齒錐齒輪的加工原理圖；
[0009]圖3是機(jī)床的傳動(dòng)原理圖。
[0010]圖中，1.主軸箱；2.刀具搖臺(tái)；3.銑刀盤(pán)；4.工件；5.工件頭架；6.床鞍。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示為機(jī)床的外形示意圖，圖中1為主軸箱，2為刀具搖臺(tái)，3為銑刀盤(pán)(磨齒刀盤(pán))，工件4裝在工件頭架5上，工件頭架可在床鞍6上調(diào)整角度，床鞍可做切入進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。5磨齒的實(shí)現(xiàn)選擇合適的片狀或碗狀的砂輪，修磨出需要的形狀。將其安裝在銑刀盤(pán)的位置，即可實(shí)現(xiàn)磨齒的功能。這樣可以實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，擴(kuò)大了工藝范圍。
[0012]弧齒錐齒輪的加工原理是利用刀具運(yùn)動(dòng)時(shí)形成的假想平頂齒輪，在與工件對(duì)滾過(guò)程中，加工出工件的齒輪齒廓，其所用的刀具為銑刀盤(pán)。如圖2所示，銑刀盤(pán)的刀齒交錯(cuò)地安裝形成內(nèi)外兩圈刀刃，假想平頂齒輪事實(shí)上只存在一個(gè)輪齒，它是由銑刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)形成的。當(dāng)?shù)毒邠u臺(tái)繞中心緩慢回轉(zhuǎn)時(shí)，銑刀盤(pán)刀齒運(yùn)動(dòng)軌跡的一段形成鏟形齒輪的一個(gè)齒廓，鏟形齒輪與工件在作展成運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在工件上切出一個(gè)齒槽的兩側(cè)漸開(kāi)線齒廓?；↓X銑齒機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中，只能完成工件一個(gè)齒槽的加工，每加工完一個(gè)齒槽，都需要退出工件并分度一次，逐次加工出全部輪齒。根據(jù)以上分析，弧齒錐齒銑齒機(jī)床需要有以下運(yùn)動(dòng)。主運(yùn)動(dòng)是切除工件上的被切除層，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榍邢鞯闹饕\(yùn)動(dòng)，它具有切削速度最高，消耗功率最大的特點(diǎn)。銑刀盤(pán)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)，它負(fù)責(zé)帶動(dòng)刀齒實(shí)現(xiàn)與工件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在工件毛坯上切出齒槽，它所需要的力最大，消耗的能量最多，是確定機(jī)床主軸尺寸及電機(jī)功率的主要因素，其運(yùn)動(dòng)速度和精度直接影響到齒輪加工的效率和精度。展成運(yùn)動(dòng)是讓機(jī)床的加工刀具(刀盤(pán))與被加工零件模擬工作傳動(dòng)，刀具和工件的瞬心線相互作純滾動(dòng)，兩者之間保持確定的速比關(guān)系，所獲得加工表面就是刀刃在這種運(yùn)動(dòng)中的包絡(luò)面。該機(jī)床的刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為展成運(yùn)動(dòng)，要求有嚴(yán)格的傳動(dòng)比，屬于內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是依次或連續(xù)不斷地把被切削層投入切削，以逐漸切出整個(gè)表面的運(yùn)動(dòng)，消耗功率較小。該機(jī)床的展成運(yùn)動(dòng)同時(shí)也是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。切入運(yùn)動(dòng)是刀具相對(duì)工件切入一定深度，以保證工件達(dá)到要求的尺寸。分度運(yùn)動(dòng)是通過(guò)多工位工作臺(tái)、刀架等的周期性移位和轉(zhuǎn)換，以便依次加工工件上各個(gè)表面，或依次使用不同的刀具對(duì)工件進(jìn)行順序加工的運(yùn)動(dòng)。由于該機(jī)床一個(gè)工作循環(huán)僅能加工一個(gè)齒槽，故需要在加工完一個(gè)槽后進(jìn)行分度，再加工另一個(gè)槽。調(diào)位運(yùn)動(dòng)是使刀具和工件處于正確的相對(duì)位置的運(yùn)動(dòng)。該運(yùn)動(dòng)可單獨(dú)操縱。
[0013]傳動(dòng)原理圖如圖3所示。主運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)為交流變頻電機(jī)，用一組固定不變的齒輪傳動(dòng)鏈傳動(dòng)，通過(guò)交流變頻電機(jī)獲得所需的切削速度，如果要改變切削速度，只需要用數(shù)控系統(tǒng)改變變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速即可。這樣可以省去機(jī)械傳動(dòng)中的切削速度交換齒輪(掛輪)組口。展成運(yùn)動(dòng)由C軸伺服電機(jī)與A軸伺服電機(jī)分別控制，電機(jī)通過(guò)蝸輪蝸桿帶動(dòng)工件做緩慢的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，在其軸的末端裝有脈沖編碼器，用以檢測(cè)實(shí)際轉(zhuǎn)過(guò)的角度，反饋給數(shù)控系統(tǒng)，由數(shù)控系統(tǒng)控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)，嚴(yán)格按照給定的傳動(dòng)比運(yùn)動(dòng)；電機(jī)3通過(guò)蝸輪蝸桿帶動(dòng)刀具搖臺(tái)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)刀具與工件的展成運(yùn)動(dòng)口。由Z軸電機(jī)通過(guò)固定的齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)絲杠、帶動(dòng)床鞍移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)切入和退出。分度運(yùn)動(dòng)是通過(guò)A軸伺服電機(jī)帶動(dòng)蝸桿、帶動(dòng)蝸輪從而帶動(dòng)工件實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)分度。通過(guò)手動(dòng)的方式調(diào)整工件頭架、床鞍與主軸的相對(duì)位置來(lái)滿(mǎn)足工件軸線與主軸軸線的夾角要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.弧齒錐齒輪銑齒磨齒機(jī)床，其特征在于:機(jī)床上左側(cè)突出部為主軸箱，主軸箱側(cè)面固定連接刀具搖臺(tái)，刀具搖臺(tái)上有銑刀盤(pán)，銑刀盤(pán)上安裝片狀的砂輪磨齒，銑刀盤(pán)的刀齒與砂輪磨齒交錯(cuò)地安裝形成內(nèi)外兩圈刀刃，機(jī)床右側(cè)上固定連接有床鞍，工件頭架與床鞍通過(guò)螺栓螺母連接，工件頭架可以旋轉(zhuǎn)，工件裝在工件頭架上。
【專(zhuān)利摘要】弧齒錐齒輪銑齒磨齒機(jī)床，機(jī)床上左側(cè)突出部為主軸箱，主軸箱側(cè)面固定連接刀具搖臺(tái)，刀具搖臺(tái)上有銑刀盤(pán)，銑刀盤(pán)上安裝片狀的砂輪磨齒，銑刀盤(pán)的刀齒與砂輪磨齒交錯(cuò)地安裝形成內(nèi)外兩圈刀刃，機(jī)床右側(cè)上固定連接有床鞍，工件頭架與床鞍通過(guò)螺栓螺母連接，工件頭架可以旋轉(zhuǎn)，工件裝在工件頭架上。對(duì)機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，使機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、操作維護(hù)方便。同時(shí)，又將銑齒與磨齒結(jié)合在一起，擴(kuò)大了機(jī)床的功能，提高了工藝范圍，降低了購(gòu)置成本。
【IPC分類(lèi)】B23F9/14, B23F9/02
【公開(kāi)號(hào)】CN205057197
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520729558
【發(fā)明人】刁凱
【申請(qǐng)人】成都索客通信息技術(shù)有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月18日