專利名稱：數(shù)控五軸三聯(lián)動平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿旋風(fēng)切削機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機械加工機床，具體為一種數(shù)控五軸三聯(lián)動平面 包絡(luò)環(huán)面蝸桿旋風(fēng)切削機床。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿加工設(shè)備中，主要是通過磨削加工成型，它的 優(yōu)點是使平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿螺旋面一次性精確成型，被加工工件精度高，
但其缺點是生產(chǎn)效率低，每加工一個環(huán)面蝸桿要2~3小時，價格昂貴， 致使所加工的工件成本很高，而且加工機床龐大，無法對中心距小于 125mm的小型環(huán)面蝸桿進行加工，限制了環(huán)面蝸桿的生產(chǎn)應(yīng)用。
公開號為CN1493427的中國發(fā)明專利申請公開了 一種平面包絡(luò)環(huán)面 蝸桿切齒機床，是在直廓環(huán)面蝸桿切削加工設(shè)備基礎(chǔ)上增加了對各軸的控 制，使刀具刃口模擬出平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的螺旋齒面，該專利的不足在于 需要實現(xiàn)對工件和刀具的多軸聯(lián)動控制，對機床的穩(wěn)定性要求高，控制復(fù) 雜，加工成本高，加工精度難以保證。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種精確成型的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控旋風(fēng)切削機 床，實現(xiàn)小型環(huán)面蝸桿的加工，提高生產(chǎn)效率，降低機床和蝸桿的成本。
一種數(shù)控五軸三聯(lián)動環(huán)面蝸桿旋風(fēng)切削機床，包括床身、橫向拖板、 尾座、主軸和縱向拖板，主軸安裝在縱向拖板上，與尾座同軸，橫向拖板 上安裝有回轉(zhuǎn)盤，回轉(zhuǎn)盤上安裝有旋風(fēng)刀架，所述的旋風(fēng)刀架包括刀架座、 安裝在刀架座上的刀盤固定架和電機固定架，刀盤固定架上安裝刀盤，電 機固定架上安裝電機，刀盤固定架和電機固定架相互固定聯(lián)接成一體，刀 盤上對稱安裝若干把切刀；主軸的中心旋轉(zhuǎn)軸為X軸，回轉(zhuǎn)盤的中心旋轉(zhuǎn) 軸為Y軸，橫向拖板的橫向運動軸為Z軸，刀盤的中心旋轉(zhuǎn)軸為A軸， 刀盤固定架和電機固定架的轉(zhuǎn)軸為B軸；數(shù)控系統(tǒng)控制主軸繞X軸旋轉(zhuǎn)，橫向拖板沿Z軸橫向運動，回轉(zhuǎn)盤繞Y軸旋轉(zhuǎn)，刀盤繞A軸旋轉(zhuǎn)；X軸、 Y軸、Z軸兩兩垂直。
所述的刀盤兩側(cè)布置皮帶輪，電機通過皮帶傳動帶動刀盤旋轉(zhuǎn)；刀盤 固定架和電機固定架相互固定聯(lián)接成一體，繞B軸轉(zhuǎn)動，根據(jù)待加工環(huán)面 蝸桿的螺旋角要求，調(diào)整刀盤固定架和電機固定架的旋轉(zhuǎn)角度，并通過固 定環(huán)固定。
所述的旋風(fēng)刀架可沿平行于B軸的方向在回轉(zhuǎn)盤上徑向移動，調(diào)整切 刀刃口繞Y軸的旋轉(zhuǎn)半徑，實現(xiàn)假想蝸輪半徑的調(diào)整。
所述的切刀安裝在與刀盤旋轉(zhuǎn)軸A軸垂直的平面內(nèi)，在刀盤回轉(zhuǎn)時保 -汪切刀切削的重復(fù)性。
本實用新型的才幾床具有A、 B、 X、 Y、 Z五軸運動，并在X、 Y、 Z 三軸方向上實現(xiàn)耳關(guān)動的功能，通過控制加工刀具的刃口運動，使之包絡(luò)出 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面。本實用新型的效果是在高速切削狀態(tài)下，實現(xiàn)環(huán) 面蝸桿齒面的快速成型，相對磨削加工環(huán)面蝸桿，本實用新型才幾床加工相 同的蝸桿只需要8 10分鐘，生產(chǎn)效率有了大幅度的提高。可以用于生產(chǎn) 目前國內(nèi)尚不能生產(chǎn)的中心距小于125mm的環(huán)面蝸桿，最小可加工直徑 10mm的環(huán)面蝸桿，也可以作為高精度環(huán)面蝸桿的粗加工設(shè)備。


圖1為數(shù)控五軸三聯(lián)動平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿旋風(fēng)切削機床結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1的俯視圖3為圖1的側(cè)^見圖4為旋風(fēng)刀架4的結(jié)構(gòu)示意圖5為圖4的側(cè);現(xiàn)圖6為圖4的俯;現(xiàn)圖7為旋風(fēng)刀架4的另一種結(jié)構(gòu)示意圖8為圖7的4府一見圖。
具體實施方式
下面參照附圖及實施例進一步說明本實用新型技術(shù)方案。
如圖1、 2、 3、 4、 5所示，本實用新型數(shù)控五軸三聯(lián)動平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿旋風(fēng)切削機床，主要包括床身1、橫向拖板2、尾座3、主軸6和縱向 拖板8，橫向拖板2上安裝有可繞Y軸自由回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)盤7，回轉(zhuǎn)盤7上 安裝有旋風(fēng)刀架4;旋風(fēng)刀架4上安裝有刀盤12;刀盤上對稱安裝兩把切 刀11，但切刀數(shù)量不限于兩把。刀盤12上的切刀ll安裝在與刀盤旋轉(zhuǎn)軸 A軸垂直的平面內(nèi)。
數(shù)控系統(tǒng)控制刀盤12繞A軸旋轉(zhuǎn)、主軸6繞X軸旋轉(zhuǎn)、回轉(zhuǎn)盤7繞 Y軸旋轉(zhuǎn)及橫向拖板2的沿Z軸做進給運動。使機床具有五軸三聯(lián)動的功 能，控制切刀11包絡(luò)成型環(huán)面蝸桿齒面。主軸6和回轉(zhuǎn)盤7的轉(zhuǎn)速比可 根據(jù)待加工的環(huán)面蝸桿副的傳動比要求進行調(diào)整。
旋風(fēng)刀架4包括刀架座18、安裝在刀架座18上的刀盤固定架14和電 機固定架17,刀盤固定架14上安裝刀盤12，電機固定架17上安裝電機 16,刀盤12兩側(cè)設(shè)有皮帶輪13,電機16通過皮帶15帶動刀盤12旋轉(zhuǎn)， 刀盤固定架14和電機固定架17相互固定聯(lián)接成一體，沿通過刀盤12中 心的B軸旋轉(zhuǎn)。根據(jù)待加工環(huán)面蝸桿的螺旋角要求，調(diào)整刀盤固定架14 和電機固定架17的旋轉(zhuǎn)角度，通過固定環(huán)19固定。
本實用新型的數(shù)控五軸三聯(lián)動平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿旋風(fēng)切削機床是這 樣實現(xiàn)的
縱向拖板8和尾座3頂針可以沿平行于X軸縱向移動，工件5安裝在 主軸6和尾座3之間，由縱向拖板8通過絲杠9沿平行于X軸方向調(diào)整， 使工件5喉部平面通過回轉(zhuǎn)盤7的回轉(zhuǎn)軸Y軸，主軸6帶動工件5繞X 軸旋轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)盤7繞Y軸旋轉(zhuǎn)；手輪20，或電機20通過絲杠21調(diào)整旋風(fēng) 刀架4在回轉(zhuǎn)盤7上的徑向移動距離，改變切刀ll繞Y軸的旋轉(zhuǎn)半徑大 小；根據(jù)對螺旋角的要求調(diào)整刀盤固定架14和電機固定架17繞B軸的旋 轉(zhuǎn)角度后，使用固定環(huán)19固定；橫向拖板2通過絲杠10帶動轉(zhuǎn)盤7沿Z 軸移動，調(diào)整加工的環(huán)面蝸桿副的中心距和控制切刀11的進刀量。加工 時，電機16通過布置在刀盤12兩側(cè)的皮帶輪13傳動帶動裝有切刀11的 刀盤12高速旋轉(zhuǎn)，同時主軸6和回轉(zhuǎn)盤7以所加工的環(huán)面蝸桿副傳動比 的相對轉(zhuǎn)速低速旋轉(zhuǎn)，使切刀11在工件5上包絡(luò)出平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿。 主軸6和回轉(zhuǎn)盤7的轉(zhuǎn)速比與加工的環(huán)面蝸桿副的傳動比一致。
本實用新型在數(shù)控環(huán)面蝸桿磨削機床運動原理的基礎(chǔ)上，對旋風(fēng)刀頭 進行了結(jié)構(gòu)研究，使這種高效的切削方式能夠有效應(yīng)用在環(huán)面蝸桿的數(shù)控加工中，使環(huán)面蝸桿的加工效率大幅度提高。以本實用新型的這種方法對 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿進行粗加工，再對其進行磨削加工，可以有效提高蝸桿 的加工效率，彌補了環(huán)面蝸桿磨削機床的不足。
權(quán)利要求1、一種數(shù)控五軸三聯(lián)動環(huán)面蝸桿旋風(fēng)切削機床，包括床身(1)、橫向拖板(2)、尾座(3)、主軸(6)和縱向拖板(8)，主軸(6)安裝在縱向拖板(8)上，與尾座(3)同軸，其特征在于橫向拖板(2)上安裝有回轉(zhuǎn)盤(7)，回轉(zhuǎn)盤(7)上安裝有旋風(fēng)刀架(4)，所述的旋風(fēng)刀架(4)包括刀架座(18)、安裝在刀架座(18)上的刀盤固定架(14)和電機固定架(17)，刀盤固定架(14)上安裝刀盤(12)，電機固定架(17)上安裝電機(16)，刀盤固定架(14)和電機固定架(17)相互固定聯(lián)接成一體，刀盤(2)上對稱安裝若干把切刀(11)；主軸(6)的中心旋轉(zhuǎn)軸為X軸，回轉(zhuǎn)盤(7)的中心旋轉(zhuǎn)軸為Y軸，橫向拖板(2)的橫向運動軸為Z軸，刀盤(2)的中心旋轉(zhuǎn)軸為A軸，刀盤固定架(14)和電機固定架(17)的轉(zhuǎn)軸為B軸；數(shù)控系統(tǒng)控制主軸(6)繞X軸旋轉(zhuǎn)，橫向拖板(2)沿Z軸橫向運動，回轉(zhuǎn)盤(7)繞Y軸旋轉(zhuǎn)，刀盤(12)繞A軸旋轉(zhuǎn)；X軸、Y軸、Z軸兩兩垂直。
2、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)控五軸三聯(lián)動環(huán)面蝸桿旋風(fēng)切削機床，其 特征在于所述的刀盤(12)兩側(cè)布置皮帶輪(13),電機(16)通過皮 帶(15)傳動帶動刀盤(12)旋轉(zhuǎn)。
3、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)控五軸三聯(lián)動環(huán)面蝸桿旋風(fēng)切削機床，其 特征在于刀盤固定架(14 )和電機固定架(17 )繞B軸旋轉(zhuǎn)一定角度后， 由固定環(huán)(19)固定。
4、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)控五軸三聯(lián)動環(huán)面蝸桿旋風(fēng)切削機床，其 特征在于所述的旋風(fēng)刀架(4)沿平行于B軸的方向在回轉(zhuǎn)盤(7)上徑向移動o
5、 如權(quán)利要求1所述的數(shù)控五軸三聯(lián)動環(huán)面蝸桿旋風(fēng)切削機床，其 特征在于所述的切刀(11)安裝在與A軸垂直的平面內(nèi)。
專利摘要本實用新型公開了一種數(shù)控五軸三聯(lián)動環(huán)面蝸桿旋風(fēng)切削機床，主要包括床身、橫向拖板、尾座、主軸和縱向拖板；橫向拖板上安裝有回轉(zhuǎn)盤，回轉(zhuǎn)盤上安裝有旋風(fēng)刀架，旋風(fēng)刀架上安裝有刀盤，刀盤上對稱安裝若干切刀，主軸的中心旋轉(zhuǎn)軸為X軸，回轉(zhuǎn)盤的中心旋轉(zhuǎn)軸為Y軸，橫向拖板的橫向運動軸為Z軸，刀盤的中心旋轉(zhuǎn)軸為A軸，旋風(fēng)刀架上的刀盤固定架和電機固定架的轉(zhuǎn)軸為B軸；本實用新型的機床具有A、B、X、Y、Z五軸運動，并在X、Y、Z三軸方向上實現(xiàn)聯(lián)動的功能，通過控制切刀的刃口運動，使之加工出平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面。本實用新型具有在高速切削狀態(tài)下，快速高精度加工環(huán)面蝸桿的優(yōu)點，能夠大幅度提高生產(chǎn)效率。
文檔編號B23F13/00GK201249304SQ20082016377
公開日2009年6月3日 申請日期2008年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月8日
發(fā)明者方普勝, 朱肖虎, 舒勤業(yè), 邱清盈 申請人:浙江大學(xué);臺州市金星機械有限公司