專利名稱：指狀銑刀式螺旋錐齒輪加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及齒輪的數(shù)控加工設(shè)備，尤其是一種使用指狀銑刀的螺旋 錐齒輪加工裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的加工螺旋錐齒輪的數(shù)控銑床為刀盤式數(shù)控銑床，專利號為
03118143的發(fā)明專利螺旋錐齒輪六維加工裝置中公開了一種這類數(shù)控銑床， 該銑床的床身上相對設(shè)有工件箱和刀具箱和兩箱體的驅(qū)動設(shè)備，使用的刀具 為盤式銑刀，工件箱和刀具箱的驅(qū)動設(shè)備為X、 Y、 Z三個方向的直線導(dǎo)軌 和A、 B、 C三個方向的轉(zhuǎn)軸，通過計(jì)算機(jī)可控制X、 Y、 Z三個直線導(dǎo)軌的 運(yùn)動及A、 B、 C三個軸的轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)工件和刀具的相對運(yùn)動，從而成型齒面。 該類刀盤式數(shù)控銑床在加工時需要六軸聯(lián)動，傳動部件較多、聯(lián)動關(guān)系復(fù)雜， 因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整環(huán)節(jié)多，操作過程麻煩，直接影響到齒輪的生產(chǎn)率和加 工質(zhì)量；另外，受機(jī)床空間、機(jī)床剛性、刀盤材料性能、加工工藝的種種限 制，盤式銑刀的規(guī)格不可能隨齒輪規(guī)格的擴(kuò)大而無限擴(kuò)大，刀盤式數(shù)控銑床 的加工范圍特別是在加工大型齒輪時受到刀盤規(guī)格的嚴(yán)重限制。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整環(huán)節(jié)少、易操作的指狀 銑刀式螺旋錐齒輪加工裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是指狀銑刀式螺旋錐齒輪加工裝置，包括床身， 床身的兩側(cè)分別裝有間距可調(diào)的工件箱組件和刀具箱組件，工件箱組件包括 工件箱、工件箱上設(shè)置的驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)的工件主軸及工件主軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，刀 具箱組件包括驅(qū)動成形指狀銑刀旋轉(zhuǎn)的刀具主軸及刀具主軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特 征在于所述工件箱圍繞豎向Y軸轉(zhuǎn)動裝配在床身上，工件箱上設(shè)有用于與 床身固定定位的定位裝置，刀具箱組件還包括刀具底座及刀具進(jìn)給滑臺，刀 具底座上設(shè)有與工件箱的豎向Y軸垂直的、沿成形指狀銑刀加工進(jìn)給方向延 伸的X向直線導(dǎo)軌，刀具進(jìn)給滑臺滑動裝配在X向直線導(dǎo)軌上，所述刀具主 軸安裝在刀具進(jìn)給滑臺上，刀具進(jìn)給滑臺上連接有驅(qū)動刀具進(jìn)給滑臺沿X向 直線導(dǎo)軌移動的進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括刀具進(jìn)給伺服電機(jī)以及傳動連接于刀具進(jìn)給伺服電機(jī)與刀具進(jìn)給滑臺之間的傳動機(jī)構(gòu)。
所述床身表面設(shè)置有與X向直線導(dǎo)軌垂直的Z向直線滑槽，刀具底座滑 動裝配在該Z向直線滑槽上。
所述工件主軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)是由伺服電機(jī)、與伺服電機(jī)傳動連接的減速器、 輸入/出端分別與減速器和工件主軸傳動連接的蝸輪蝸桿傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
所述的進(jìn)給驅(qū)動機(jī)中的連接于刀具進(jìn)給伺服電機(jī)與刀具進(jìn)給滑臺之間的 傳動機(jī)構(gòu)構(gòu)為絲杠螺母傳動機(jī)構(gòu)。
所述工件主軸的一端于工件箱外側(cè)固連有用于固定工件的工件花盤。 本實(shí)用新型的刀具采用成型指狀銑刀，在加工齒輪時，由計(jì)算機(jī)控制工 件主軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)、刀具進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)的伺服電機(jī)的兩軸聯(lián)動來實(shí)現(xiàn)切齒，與 現(xiàn)有的刀盤式數(shù)控銑床相比，取消了所有機(jī)械設(shè)置的調(diào)整環(huán)節(jié)，由計(jì)算機(jī)控 制實(shí)現(xiàn)兩軸聯(lián)動，完成銑齒過程中的全部運(yùn)動，取消了盤銑刀，由成形指狀 銑刀代替盤銑刀，完成齒槽的加工。因此，它具有結(jié)構(gòu)簡單，剛性好，傳動 鏈短且無需機(jī)械聯(lián)動，精度高，程序控制柔性好，調(diào)整簡單，效率高等一系 列優(yōu)點(diǎn)。
采用成形指狀銑刀，與銑刀盤相比具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)刀具費(fèi)用低；(2) 使用刀具數(shù)量少；(3)刀具結(jié)構(gòu)簡單；計(jì)算出齒輪大、中、小端齒槽的寬度， 以最小尺寸來制造成形指狀銑刀的刀尖直徑，這樣一來，加工不同模數(shù)、不 同齒數(shù)的齒輪就設(shè)計(jì)與制造不同的成形指狀銑刀，但每種產(chǎn)品只制做1個， 產(chǎn)品批量大則制造刀具數(shù)量多。刀具的刃磨與檢驗(yàn)簡單，不需要專用設(shè)備， 普通工具磨床就可以了。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型的傳動結(jié)構(gòu)示意圖3是本實(shí)用新型所用指狀成形銑刀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

如圖l、圖2所示，本實(shí)用新型的銑床包括床身5，床身5的兩側(cè)分別裝 有工件箱2和刀具底座16，工件箱2轉(zhuǎn)動裝配在床身5上，工件箱2所圍繞 的轉(zhuǎn)軸為豎向的Y軸，工件箱2上設(shè)有用于與床身5固定定位的螺栓18，工 件箱2中轉(zhuǎn)動裝配有工件主軸14，工件主軸14兩端分別伸出工件箱2的前、后箱面之外，工件主軸14的一端于工件箱2的前箱面外側(cè)固定連接有用于固
定工件的工件花盤11，工件主軸14的另一端于工件箱2后箱面外側(cè)固定有蝸 輪1，蝸輪I下方設(shè)有與蝸輪1傳動連接的蝸桿15，蝸桿15的一端與固定在 工件箱2底板上的減速器4傳動連接，減速器4的輸入端傳動連接有伺服電 機(jī)3。在工作時，飼服電機(jī)3可旋轉(zhuǎn)帶動減速器4，減速器4輸出帶動蝸桿15、 蝸輪l，蝸輪1帶動工件主軸]4及工件花盤11旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。 刀具底座16與工件箱2相對擺放，床身5上設(shè)有調(diào)節(jié)刀具底座16與工件箱2 間距的Z向直線滑槽17，刀具底座16通過Z向直線滑槽17滑動裝配在床身 5上，并用螺栓固定，刀具底座16的頂面固定有X向直線導(dǎo)軌6， X向直線 導(dǎo)軌6與Z向直線滑槽17垂直，X向直線導(dǎo)軌6上滑動裝配有刀具進(jìn)給滑臺 19，刀具進(jìn)給滑臺19上固定有驅(qū)動刀具IO轉(zhuǎn)動的刀具主軸變速箱13，刀具 主軸變速箱13上裝有刀具主軸驅(qū)動電機(jī)20，刀具進(jìn)給滑臺19底部連接有驅(qū) 動刀具進(jìn)給滑臺9沿X向直線導(dǎo)軌6移動的絲杠螺母機(jī)構(gòu)7，該絲杠螺母機(jī) 構(gòu)7的絲杠的一端與固定在刀具底座16上的進(jìn)給減速器12傳動鏈接，減速 器12由絲杠驅(qū)動電機(jī)8驅(qū)動。
本實(shí)用新型的加工過程首先安裝工件花盤11在工件箱2上，根據(jù)工件 參數(shù)選擇合適刀具10，將刀具10安裝在主軸變速箱13的主軸輸出端上，然 后移動刀具底座16使刀具10到達(dá)進(jìn)刀的合適位置再將刀具底座16固定在床 身5上，然后轉(zhuǎn)動工件箱2，找正工件端面，使工件端面與刀具10的夾角正 好等于需加工齒面的根錐角，再通過固定螺栓18將工件箱2固定在床身5上。 刀具底座16和工件箱2的位置調(diào)整完畢后，向控制系統(tǒng)輸入工件參數(shù)，然后 按啟動按鈕，控制系統(tǒng)的中央處理器根據(jù)預(yù)設(shè)好的軌跡方程，計(jì)算出各運(yùn)動 部件的相對位置，向伺服電機(jī)3和絲杠驅(qū)動電機(jī)8發(fā)出指令，伺服電機(jī)3驅(qū) 動工件花盤11圍繞工件主軸14旋轉(zhuǎn)，絲杠驅(qū)動電機(jī)8驅(qū)動刀具進(jìn)給滑臺19 沿X向直線導(dǎo)軌6移動， 一個切削循環(huán)開始，當(dāng)一齒切削完成后，絲杠驅(qū)動 電機(jī)8不動停在空檔位置，伺服電機(jī)3驅(qū)動工件花盤11旋轉(zhuǎn)使工件轉(zhuǎn)動到下 - 齒，又-一個切削循環(huán)開始，直至工件上的全部輪齒切制完畢。
權(quán)利要求1、指狀銑刀式螺旋錐齒輪加工裝置，包括床身(5)，床身(5)的兩側(cè)分別裝有間距可調(diào)的工件箱組件和刀具箱組件，工件箱組件包括工件箱(2)、工件箱(2)上設(shè)置的驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)的工件主軸(14)及工件主軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，刀具箱組件包括驅(qū)動成形指狀銑刀旋轉(zhuǎn)的刀具主軸及刀具主軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，其特征在于所述工件箱(2)圍繞豎向Y軸轉(zhuǎn)動裝配在床身(5)上，工件箱(2)上設(shè)有用于與床身(5)固定定位的定位裝置，刀具箱組件還包括刀具底座(16)及刀具進(jìn)給滑臺(19)，刀具底座(16)上設(shè)有與工件箱(2)的豎向Y軸垂直的、沿成形指狀銑刀加工進(jìn)給方向延伸的X向直線導(dǎo)軌(6)，刀具進(jìn)給滑臺(19)滑動裝配在X向直線導(dǎo)軌(6)上，所述刀具主軸安裝在刀具進(jìn)給滑臺(19)上，刀具進(jìn)給滑臺(19)上連接有驅(qū)動刀具進(jìn)給滑臺(19)沿X向直線導(dǎo)軌(6)移動的進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括刀具進(jìn)給伺服電機(jī)(8)以及傳動連接于刀具進(jìn)給伺服電機(jī)(8)與刀具進(jìn)給滑臺(19)之間的傳動機(jī)構(gòu)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪加工裝置，其特征在于所述床身(5)表 面設(shè)置有與X向直線導(dǎo)軌(6)垂直的Z向直線滑槽(17)，刀具底座(16) 滑動裝配在該Z向直線滑槽(17)上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的齒輪加工裝置，其特征在于所述工件主軸 驅(qū)動機(jī)構(gòu)是由伺服電機(jī)(3)、與伺服電機(jī)(3)傳動連接的減速器(4)、 輸入/出端分別與減速器(4)和工件主軸(14)傳動連接的蝸輪蝸桿傳 動機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的齒輪加工裝置，其特征在于所述的進(jìn)給驅(qū)動機(jī)中的連接于刀具進(jìn)給伺服電機(jī)(8)與刀具進(jìn)給滑臺(19)之間的傳動機(jī)構(gòu) 構(gòu)為絲杠螺母傳動機(jī)構(gòu)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的齒輪加工裝置，其特征在于所述工件主軸(14) 的一端于工件箱(2)外側(cè)固連有用于固定工件的工件花盤(11)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種指狀銑刀式螺旋錐齒輪加工裝置，包括床身(5)，床身(5)的兩側(cè)分別裝有間距可調(diào)的工件箱組件和刀具箱組件，工件箱組件包括工件箱(2)、工件主軸(14)及工件主軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，刀具箱組件包括驅(qū)動成形指狀銑刀旋轉(zhuǎn)的刀具主軸及刀具主軸驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述工件箱(2)圍繞豎向Y軸轉(zhuǎn)動裝配在床身(5)上，工件箱(2)上設(shè)有用于與床身(5)固定定位的定位裝置，刀具箱組件還包括安裝在床身(5)上的刀具底座(16)及滑動裝配在刀具底座(16)的X向直線導(dǎo)軌(6)上的刀具進(jìn)給滑臺(19)，所述刀具主軸安裝在刀具進(jìn)給滑臺(19)上，刀具進(jìn)給滑臺(19)上連接進(jìn)給驅(qū)動機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型傳動鏈短且無需機(jī)械聯(lián)動，精度高，程序控制柔性好。
文檔編號B23Q5/00GK201235426SQ20082014831
公開日2009年5月13日 申請日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者波 張, 張書濤, 張洛平, 華 李, 李偉志, 斌 王, 王忠偉, 王笑一, 馬永壽, 高苗富 申請人:洛陽科銳機(jī)電設(shè)備有限公司;洛陽河科大齒輪制造有限公司