一種齒輪鉆中心油孔組合鉆床的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種齒輪鉆中心油孔組合鉆床，包括Z軸滑臺(tái)伺服電機(jī)、Z軸垂直滑臺(tái)、左側(cè)銑削刀頭、可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、水平工作臺(tái)、右鉆孔刀頭、機(jī)床床身底座、數(shù)控系統(tǒng)操作屏、齒輪工件、夾緊氣缸、氣動(dòng)三爪卡盤；其中Z軸垂直滑臺(tái)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠上、下運(yùn)動(dòng)，所述的Z軸垂直滑臺(tái)整體鑲裝在立式床身的導(dǎo)軌上，整個(gè)組合鉆床則由電控系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)操控屏，通過數(shù)控程序以自動(dòng)控制鉆油孔加工的全過程。所述的可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)由兩根軸伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)可以自動(dòng)控制齒輪軸的鉆孔傾斜角度和齒輪分度的角度，按特定的傾斜角度進(jìn)行油孔的鉆孔，角度調(diào)整范圍大，適合于各類齒輪產(chǎn)品加工需要，提高生產(chǎn)效率兩倍以上。
【專利說明】
一種齒輪鉆中心油孔組合鉆床
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，具體說是涉及一種變速器齒輪鉆中心油孔組合鉆床。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車變速器齒輪通常是在機(jī)床上完成車削和齒輪插齒加工，最后是鉆中心油孔的加工。鉆中心油孔，往往會(huì)采用多臺(tái)立式臺(tái)鉆上進(jìn)行，由于孔徑很小，Φ3以內(nèi)鉆孔加工很容易打斷鉆頭，一直是齒輪加工制造的瓶頸問題。通常是采用專用夾具來完成齒輪工件的定位，工件裝夾在定位工裝上時(shí)，能夠同時(shí)對(duì)工件的多個(gè)位置進(jìn)行鉆孔加工，加工效率要求較高，并且機(jī)床的結(jié)構(gòu)緊湊;該類鉆孔組合機(jī)床的主軸上能夠分別裝夾不同的刀具，對(duì)于某些齒輪其上同一齒輪撥叉槽中需加工有多個(gè)通油孔，每120°鉆I個(gè)中心油孔，采用現(xiàn)有技術(shù)在臺(tái)式鉆床上加工這些過油孔時(shí)，一般都是通過分度頭刻度盤手輪調(diào)整不同的角度位置進(jìn)行鉆孔加工，該項(xiàng)調(diào)整過程不但費(fèi)工費(fèi)力，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的效率，而且存在人為誤差，影響到產(chǎn)品的品質(zhì)。采用組合鉆床同時(shí)打孔，則鉆孔加工到通孔位置上，也容易產(chǎn)生鉆頭相干涉，造成意外打斷鉆頭的故障發(fā)生，因此，該類打孔組合機(jī)床也無法滿足的鉆孔的需要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)上述的缺陷和不足，提供一種雙工位立式的變速齒輪鉆中心油孔的組合鉆床。
[0004]本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]—種齒輪鉆中心油孔組合鉆床，包括電控系統(tǒng)12、立式床身16，所述立式床身16的上部安裝導(dǎo)軌，還包括Z軸垂直滑臺(tái)2、Z軸滑臺(tái)伺服電機(jī)I，所述Z軸垂直滑臺(tái)2安裝在導(dǎo)軌上，Z軸滑臺(tái)伺服電機(jī)I連接Z軸垂直滑臺(tái)2，所述Z軸滑臺(tái)伺服電機(jī)I驅(qū)動(dòng)Z軸垂直滑臺(tái)2沿著導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)；
[0006]其中Z軸垂直滑臺(tái)2的兩邊分別連接左側(cè)銑削刀頭3、右側(cè)鉆孔刀頭6，左側(cè)銑削刀頭3連接左側(cè)刀頭電機(jī)14，并且左側(cè)銑削刀頭3通過左側(cè)刀頭電機(jī)14驅(qū)動(dòng);右側(cè)銑削刀頭6連接右側(cè)刀頭電機(jī)，并且右側(cè)銑削刀頭6通過右側(cè)刀頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)；
[0007]立式床身16的下部為機(jī)床床身底座7，其中機(jī)床床身底座7上安裝水平工作臺(tái)5，水平工作臺(tái)5位于Z軸垂直滑臺(tái)2下方，左側(cè)銑削刀頭6下方、在水平工作臺(tái)5上安裝夾緊氣缸10，夾緊氣缸10與可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)4連接，可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)4上安裝氣動(dòng)三爪卡盤17，夾緊氣缸10驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)三爪卡盤17抓緊工件；
[0008]右側(cè)鉆孔刀頭6下方、在水平工作臺(tái)5上安裝夾緊氣缸10，夾緊氣缸10驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)三爪卡盤17抓緊工件；
[0009]所述電控系統(tǒng)12分別控制Z軸滑臺(tái)伺服電機(jī)1、右側(cè)刀頭電機(jī)、左側(cè)刀頭電機(jī)、可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)4、夾緊氣缸10的動(dòng)作。本實(shí)用新型將鉆、銑工藝集于一身，操作加工時(shí)方便。效率高。
[0010]優(yōu)選的，氣動(dòng)三爪卡盤17為內(nèi)三角漲緊式三爪卡盤。
[0011]優(yōu)選的，所述的可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)4連接有兩個(gè)伺服電機(jī)，分別為可傾角電機(jī)18、分度伺服電機(jī)，其中可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)4的可傾角度由可傾角電機(jī)18驅(qū)動(dòng)，氣動(dòng)三爪卡盤17的分度則由分度伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0012]優(yōu)選的，立式床身16上還安裝倒角小磨頭15，倒角小磨頭15連接有橫向進(jìn)給氣缸，橫向進(jìn)給氣缸驅(qū)動(dòng)倒角小磨頭15動(dòng)作。工件(例如齒輪、齒輪軸)，齒輪軸槽中鉆過油孔，會(huì)產(chǎn)生通孔毛刺，采用自動(dòng)砂輪磨頭加工，在小磨頭支座上設(shè)有橫向進(jìn)給氣缸，倒角去毛刺工序，以保證齒輪軸套內(nèi)孔的毛刺倒角處理。
[0013]左側(cè)銑削刀頭3由左側(cè)刀頭電機(jī)14通過齒輪箱和變頻器驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；右側(cè)鉆孔刀頭通過右側(cè)刀頭電機(jī)通過齒輪箱和變頻器驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0014]采用氣動(dòng)式三角卡盤裝在可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)中心上，以同時(shí)滿足360°自動(dòng)任意分度和齒輪鉆孔傾斜角的需要。使得齒輪的同一齒槽中鉆取三個(gè)120°分度的過油孔。
[0015]所述的變速齒輪的夾緊用氣動(dòng)三爪卡盤，傾斜角度和分度控制，由兩個(gè)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的可以自動(dòng)傾斜角度控制和轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤分度角度，以滿足傾斜過油孔的加工要求。所述的可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是一種MRT數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，M兩軸均為電機(jī)驅(qū)動(dòng)(R)連續(xù)回轉(zhuǎn)或任意分度，最小分度0.01度。
[0016]所述的齒輪鉆油孔組合鉆床，包括水平工作臺(tái)在該水平工作臺(tái)上設(shè)有兩個(gè)工位位置，左側(cè)的為立銑銑削刀頭平面加工，稱為第一工位;右側(cè)為具有傾斜度的鉆過油孔鉆孔加工的第二工位。水平工作臺(tái)由水平氣缸直接驅(qū)動(dòng)，以減少伺服控制軸數(shù)量。
[0017]第一工位對(duì)通油孔處進(jìn)行擴(kuò)鉆銑小平面，第二工位對(duì)傾斜不同角度的齒輪進(jìn)行中心油孔鉆孔加工。首先氣動(dòng)三角卡盤漲緊夾住齒輪軸的內(nèi)頸，在第一工位上完成原始0°位置上銑削加工小平面，然后數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)120°，完成第2個(gè)銑削小平面加工，再分度旋轉(zhuǎn)120°完成第三小平面銑削加工。然后水平滑臺(tái)快速平移到二工位上，然后將氣動(dòng)卡盤回轉(zhuǎn)工作臺(tái)自動(dòng)傾斜轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度，進(jìn)行油孔的鉆孔加工;傾斜角度調(diào)整范圍在90°之間，適合于各類齒輪軸產(chǎn)品的加工需要。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益的技術(shù)效果是:
[0019]本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)合理，所述的立銑刀頭在第一工位分三次完成120°分度中心油孔銑削平面加工，在第二工位上完成該齒輪傾角油孔的分三次120°的鉆孔加工，而不會(huì)出現(xiàn)鉆孔干涉現(xiàn)象，顯著提高加工效率2倍以上，鉆中心過油孔的傾斜角度可以大范圍調(diào)整變化，能夠滿足多品種產(chǎn)品加工的實(shí)際需要。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的組合鉆床主體結(jié)構(gòu)主視圖；
[0021 ]圖2是本實(shí)用新型的組合鉆床主體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0022]圖3-1，圖3-2是本實(shí)用新型的齒輪中心孔傾角變化示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下參照附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的說明:
[0024]實(shí)施例:如附圖1、圖2、圖3所示，齒輪鉆中心油孔組合鉆床主要由Z軸滑臺(tái)伺服電機(jī)l、z軸垂直滑臺(tái)2、左側(cè)鉆孔刀頭3、可斜回轉(zhuǎn)工作臺(tái)4、水平工作臺(tái)5、左側(cè)銑削刀頭6、機(jī)床床身底座7、數(shù)控系統(tǒng)操控屏8、工件9、夾緊氣缸10組成。其中Z軸垂直滑臺(tái)2由Z軸滑臺(tái)伺服電機(jī)I驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)絲杠11沿Z軸上、下運(yùn)動(dòng)。
[0025]Z軸垂直滑臺(tái)2還包括平衡配重13，Z軸垂直滑臺(tái)2整體鑲裝在立式床身16的導(dǎo)軌上，整個(gè)組合鉆床則由電控系統(tǒng)12和17數(shù)控系統(tǒng)操控屏8控制加工全過程。本實(shí)用新型中，電控系統(tǒng)12采用現(xiàn)有技術(shù)即可，電控系統(tǒng)通過數(shù)控系統(tǒng)操控屏8進(jìn)行操作，簡(jiǎn)單方便。
[0026]左側(cè)銑削刀頭3由左側(cè)刀頭電機(jī)14和齒輪箱變頻器驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，同樣右側(cè)鉆孔刀頭6，也由相對(duì)應(yīng)的右側(cè)刀頭電機(jī)和齒輪箱變頻器驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
[0027]夾緊氣缸10氣動(dòng)卡盤為內(nèi)三角漲緊式三爪卡盤，夾持工件時(shí)，三個(gè)卡爪必須正好錯(cuò)開垂直位置方向的零度原始位置上，以滿足垂直的第一工位、第二工位的銑刀頭和鉆孔刀頭在Z軸滑臺(tái)下行加工時(shí)，不會(huì)碰到卡盤的卡爪。
[0028]可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)是一種MRT數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，M兩軸均為電機(jī)驅(qū)動(dòng)(R)連續(xù)回轉(zhuǎn)或任意分度，最小分度0.01度。在原始位置上必須使得氣動(dòng)三爪卡盤的卡爪不在垂直鉆頭加工的方向上。
[0029]如圖3-1和3-2所示，可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)4由可傾角電機(jī)18，夾緊氣缸10夾緊齒輪工件9，其中氣動(dòng)三爪卡盤的分度由內(nèi)置的分度伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0030]組合鉆床加工步驟如下:
[0031](1、)數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)在原位上，首先人工上料—?dú)鈩?dòng)卡盤夾緊—防護(hù)門關(guān)閉(電子鎖發(fā)信號(hào))—左側(cè)銑削刀頭電機(jī)旋轉(zhuǎn)—(一工位加工)立式Z軸垂直滑臺(tái)快進(jìn)—工進(jìn)—完成加工銑削平面，快退回原位—銑削平面第I次(原位0°位置上)。
[0032](2、)數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)位一次(在120°位置上)—立式Z軸垂直滑臺(tái)快進(jìn)—工進(jìn)—快退回位—銑削平面第二次；(在120°位置上)
[0033](3、)數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)位二次(在240°位置上)—立式Z軸垂直滑臺(tái)快進(jìn)—工進(jìn)—快退回位—銑削平面第三次；(在240°位置上)，前3步為左銑削刀頭加工。
[0034](4、)數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)位三次—回轉(zhuǎn)回到原位(回到0°位置上)
[0035]立式Z軸垂直滑臺(tái)—快退(銑削頭停轉(zhuǎn)，回到原位上)右側(cè)鉆削主軸回到原始高位上。
[0036](5、)進(jìn)入二工位鉆孔加工:首先:氣缸動(dòng)作水平移動(dòng)，水平工作臺(tái)移位(氣缸)—右側(cè)鉆孔刀頭6電機(jī)旋轉(zhuǎn)—立式Z軸垂直滑臺(tái)向下快進(jìn)—工進(jìn)鉆孔—快退—鉆孔加工I次(在原點(diǎn)0°位置上)。
[0037](60數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)位一次(在120°位置上)—立式Z軸垂直滑臺(tái)快進(jìn)下行—工進(jìn)鉆孔—快退—鉆孔加工第二次(在120°位置上)
[0038](70數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)位二次(在240°位置上)—立式Z軸垂直滑臺(tái)快進(jìn)下行—工進(jìn)鉆孔—快退—鉆孔加工第二次。(在240°位置上)完成鉆孔加工。
[0039](8、)數(shù)控可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)轉(zhuǎn)位回到原位(回到0°位置)—立式伺服主滑臺(tái)快進(jìn)—工進(jìn)—快退過程中停(鉆削頭停轉(zhuǎn))
[0040]進(jìn)入去毛刺三工位磨頭打毛刺:
[0041](9、)倒角小磨頭15旋轉(zhuǎn)(氣動(dòng))—小磨頭的橫向進(jìn)給(氣缸動(dòng)作)—立式Z軸垂直滑臺(tái)向下工進(jìn)到打毛刺位置上不動(dòng)，工進(jìn)—小磨頭，馬上橫向退回原位(并停轉(zhuǎn))，三爪卡盤兩次分度120°，重復(fù)工進(jìn)—小磨頭二次，完成打毛刺加工—立式Z軸垂直滑臺(tái)快退—可傾回轉(zhuǎn)臺(tái)回到水平位置上，然后水平工作臺(tái)向左移動(dòng)退回到第—工位的位置上—?dú)鈩?dòng)卡盤松開(氣缸)，取下齒輪工件—等待進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)。整個(gè)加工過程中有冷卻液栗、潤滑油栗工作。
[0042]倒角小磨頭15的作用是對(duì)加工過油孔的齒輪軸頸進(jìn)行清除毛刺的。
[0043]數(shù)控系統(tǒng)是三軸數(shù)控系統(tǒng)，Z軸負(fù)責(zé)鉆孔銑削加工，另外兩軸負(fù)責(zé)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的工件分度和傾斜角度控制。整個(gè)加工過程中有冷卻栗、潤滑栗工作時(shí)序要求。伺服系統(tǒng)選擇用組合機(jī)床三軸數(shù)控系統(tǒng)，可以選擇國產(chǎn)廣州數(shù)控系統(tǒng)或者FANUC數(shù)控系統(tǒng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種齒輪鉆中心油孔組合鉆床，包括電控系統(tǒng)(12)、立式床身(16)，所述立式床身(16)的上部安裝導(dǎo)軌，其特征在于:還包括Z軸垂直滑臺(tái)(2)、Z軸滑臺(tái)伺服電機(jī)(I)，所述Z軸垂直滑臺(tái)(2)安裝在導(dǎo)軌上，Z軸滑臺(tái)伺服電機(jī)(I)連接Z軸垂直滑臺(tái)(2)，所述Z軸滑臺(tái)伺服電機(jī)(I)驅(qū)動(dòng)Z軸垂直滑臺(tái)(2)沿著導(dǎo)軌上下運(yùn)動(dòng)；其中Z軸垂直滑臺(tái)(2)的兩邊分別連接左側(cè)銑削刀頭(3)、右側(cè)鉆孔刀頭(6)，左側(cè)銑削刀頭(3)連接左側(cè)刀頭電機(jī)(14)，并且左側(cè)銑削刀頭(3)通過左側(cè)刀頭電機(jī)(14)驅(qū)動(dòng)；右側(cè)銑削刀頭(6)連接右側(cè)刀頭電機(jī)，并且右側(cè)銑削刀頭(6)通過右側(cè)刀頭電機(jī)驅(qū)動(dòng)；立式床身(16)的下部為機(jī)床床身底座(7)，其中機(jī)床床身底座(7)上安裝水平工作臺(tái)(5)，水平工作臺(tái)(5)位于Z軸垂直滑臺(tái)(2)下方，左側(cè)銑削刀頭(6)下方、在水平工作臺(tái)(5)上安裝夾緊氣缸(10)，夾緊氣缸(10)與可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(4)連接，可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(4)上安裝氣動(dòng)三爪卡盤(17)，夾緊氣缸(10)驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)三爪卡盤(17)抓緊工件； 右側(cè)鉆孔刀頭(6)下方、在水平工作臺(tái)(5)上安裝夾緊氣缸(10)，夾緊氣缸(10)驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)三爪卡盤(17)抓緊工件； 所述電控系統(tǒng)(12)分別控制Z軸滑臺(tái)伺服電機(jī)(I)、右側(cè)刀頭電機(jī)、左側(cè)刀頭電機(jī)、可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(4)、夾緊氣缸(10)的動(dòng)作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪鉆中心油孔組合鉆床，其特征在于:氣動(dòng)三爪卡盤(17)為內(nèi)三角漲緊式三爪卡盤。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪鉆中心油孔組合鉆床，其特征在于:所述的可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(4)連接有兩個(gè)伺服電機(jī)，分別為可傾角電機(jī)(18)、分度伺服電機(jī)，其中可傾回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(4)的可傾角度由可傾角電機(jī)(18)驅(qū)動(dòng)，氣動(dòng)三爪卡盤(17)的分度則由分度伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪鉆中心油孔組合鉆床，其特征在于:立式床身(16)上還安裝倒角小磨頭(15 )，倒角小磨頭(15)連接有橫向進(jìn)給氣缸，橫向進(jìn)給氣缸驅(qū)動(dòng)倒角小磨頭(15)動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】B23P23/04GK205414924SQ201521064204
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2015年12月17日
【發(fā)明人】陳璽, 陳煒
【申請(qǐng)人】十堰凱泰隆工貿(mào)有限公司