軸結(jié)46直接驅(qū)動X軸滾珠絲杠副47，X軸絲母連接座X48固定在Z軸托板座40上，X軸滾珠絲杠47設(shè)置于X軸進(jìn)給箱上；通過滾珠絲杠47的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動進(jìn)給箱前后移動以實現(xiàn)刀具徑向進(jìn)刀。
[0087]Y軸托板機(jī)構(gòu)4包括Y軸拖板座26、Y軸伺服電機(jī)Y31、減速器Y30、連軸結(jié)Y29、T型絲杠副28、絲母座Y27。Y軸伺服電機(jī)Y31連接減速器Y30，再連接連軸結(jié)Y29，然后驅(qū)動T型絲杠副28，通過固定在T型絲杠副28上的絲母座Y27驅(qū)動直驅(qū)式刀具主軸箱3沿Y方向移動，實現(xiàn)刀具竄刀功能。Y軸托板機(jī)構(gòu)4固定在回轉(zhuǎn)軸34上。Y軸托板機(jī)構(gòu)4通過拉桿Y33、回轉(zhuǎn)軸34，設(shè)置于X軸進(jìn)給箱5上。由蝶形彈簧組36、精密鎖緊螺母37，鎖緊力作用于拉桿Y33，將Y軸托板機(jī)構(gòu)4通過回轉(zhuǎn)軸34鎖緊在進(jìn)給箱體32上。在進(jìn)給箱體32后端設(shè)置有油缸38，油缸體39。當(dāng)?shù)毒呓嵌刃枰剞D(zhuǎn)時，油缸38先壓緊蝶形彈簧組36，減小回轉(zhuǎn)軸34與進(jìn)給箱體32之間的鎖緊力，然后刀具可調(diào)整角度。當(dāng)?shù)毒呓嵌日{(diào)整完成后，油缸38退回，蝶形彈簧組36作用于精密鎖緊螺母37，鎖緊力作用于拉桿33，將回轉(zhuǎn)軸34與進(jìn)給箱體32之間重新鎖緊。
[0088]A軸刀角調(diào)節(jié)軸9由A軸伺服電機(jī)A53、減速機(jī)A54、連軸結(jié)A55、渦輪副35組成。A軸伺服電A53通過減速機(jī)A54和連軸結(jié)A55驅(qū)動渦輪副35，帶動固定于回轉(zhuǎn)軸34上的Y軸托板機(jī)構(gòu)4旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)刀具角度調(diào)整。渦輪副35中的渦輪固定與回轉(zhuǎn)軸34上。
[0089]本發(fā)明中，在銑床體I前方設(shè)置有紅外線對刀器10。在工件第一次加工完成后，不拆卸工件，操縱者在觸摸屏12上啟動對刀功能，紅外線對刀功能啟動，C軸按設(shè)定的速度啟動，上位控制系統(tǒng)自動計算工件槽的中心、工件槽的寬度，并存儲對應(yīng)數(shù)據(jù)，完成后C軸停止旋轉(zhuǎn)。然后可將工件拆卸。同型號的工件需重新裝夾二次加工時，安裝好工件，操縱者在觸摸屏12上啟動對刀功能，紅外線對刀功能啟動，C軸按該型號工件的數(shù)據(jù)自動旋轉(zhuǎn)到正確的工件槽中心的定位位置，然后就可以再次切削。
[0090]本發(fā)明中，在銑床體I中部設(shè)置有自動排屑裝置11，加工時由自動排屑裝置11將切屑自動排出。在銑床體I上還設(shè)有整體防護(hù)罩7，防護(hù)罩7將直驅(qū)式工件主軸箱2、刀具主軸箱3以及滾刀移動及滾刀角度調(diào)整裝置封裝。防護(hù)罩7正面設(shè)有可左右移動的活動門。
[0091]本發(fā)明在花鍵軸銑床的關(guān)鍵軸B、C、X、Z軸采用直驅(qū)結(jié)構(gòu)(零傳動)，從根本上消除了累積誤差與分度誤差環(huán)節(jié)，使工件的加工精度提高；本發(fā)明優(yōu)化設(shè)計使機(jī)械結(jié)構(gòu)大幅度簡化，從而實現(xiàn)花鍵軸高效率加工；由于全直驅(qū)和優(yōu)化設(shè)計，使反饋元件直接檢測滾刀和工件軸實時信號，構(gòu)成真正意義上的全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，使本發(fā)明擁有理想的分度加工精度；由于采用了直驅(qū)零傳動技術(shù)，使本發(fā)明的運行穩(wěn)定性大大提高，從而可以實施高速運行和干切加工；加工的花鍵軸產(chǎn)品表面質(zhì)量優(yōu)良；由于本發(fā)明采用了紅外對刀技術(shù)，使得本發(fā)明能夠?qū)ぜM(jìn)行二次滾銑作業(yè)，進(jìn)一步提高加工的精度與質(zhì)量；本發(fā)明可以延長刀具的使用壽命；本發(fā)明還可以對硬齒面材料進(jìn)行加工；本發(fā)明提供的直驅(qū)式零傳動數(shù)控花鍵軸銑床，可以用來高精度高效率加工直花鍵軸、小角度斜花鍵軸、錐度花鍵軸、直齒輪、斜齒輪、錐齒輪、鼓型齒輪、渦輪、鏈輪、同步帶輪等。
[0092]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種直驅(qū)式零傳動全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，包括傳動系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、構(gòu)造系統(tǒng)和配套裝置組成；所述傳動系統(tǒng)由6個伺服軸:刀角調(diào)節(jié)軸A、刀具主軸B、工件主軸C、進(jìn)刀軸X、竄刀軸Y和走刀軸Z構(gòu)成；所述6個伺服軸通過上位數(shù)控系統(tǒng)按范成法滾銑原理進(jìn)行數(shù)控運行；在銑床體上設(shè)有驅(qū)動工件旋轉(zhuǎn)的直驅(qū)式工件主軸箱，所述工件主軸箱中設(shè)置有工件主軸；所述銑床體上設(shè)置有驅(qū)動滾刀旋轉(zhuǎn)的直驅(qū)式刀具主軸箱，所述的刀具主軸箱設(shè)置有刀具主軸；所述銑床體上設(shè)置有沿著X、Y、Z軸方向平移的平移裝置，驅(qū)動刀具主軸箱沿著YZ平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的刀角調(diào)節(jié)裝置，即A軸；所述的X、Y、Z軸在空間內(nèi)兩兩垂直，X軸沿前后方向設(shè)置，Y軸沿上、下方向設(shè)置，Z軸沿左右方向設(shè)置；在銑床體前方還設(shè)置有紅外線對刀裝置，便于工件重新裝夾后的二次加工；所述的直驅(qū)式工件主軸箱設(shè)置在銑床體的左端，銑床體的右端設(shè)有可移動尾座箱，尾座箱通過滑動面可在銑床體上移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的刀具主軸B、工件主軸C、進(jìn)刀軸X和走刀軸Z均采用直驅(qū)式零傳動設(shè)計；刀具主軸B采用空心伺服電機(jī)直接套裝在工件主軸上，主軸尾部同軸安裝一個位置編碼器反饋主軸位置；工件主軸C則采用大扭矩空心力矩電機(jī)(DDR)直接套裝在工件主軸C上，由電機(jī)自有的與轉(zhuǎn)子直連的高精度位置編碼器反饋工件主軸C的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的進(jìn)刀軸X軸方向設(shè)置有光柵尺檢測X軸進(jìn)給箱實際位置；所述的走刀軸Z軸方向設(shè)置有光柵尺檢測Z軸進(jìn)給箱實際位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的銑床體前方設(shè)置有紅外線對刀裝置，實現(xiàn)工件的二次加工和相同工件的重復(fù)加工，確保了批量工件的加工精度的均勻性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的數(shù)控系統(tǒng)，采用15寸真彩觸摸屏為操作界面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的刀具主軸B最高轉(zhuǎn)速達(dá)到3000rpm ;工件主軸C最高轉(zhuǎn)速也可達(dá)到300rpm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的數(shù)控系統(tǒng)通過編碼器或光柵尺實時檢測信號，并形成全閉環(huán)式控制回路，并與直驅(qū)式零傳動模式相配合，使本發(fā)明的分齒與差動精度可達(dá)到4級一6級的加工精度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的數(shù)控系統(tǒng)為零編程操作，具有參數(shù)化的操作界面，可根據(jù)工件情況輸入刀具參數(shù)、工件參數(shù)、工藝參數(shù)和進(jìn)給次數(shù)，不需要任何編程指令。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述數(shù)控系統(tǒng)具有防撞功能，所述的刀具主軸B中心到工件主軸C的中心位置采用絕對坐標(biāo)，可以防止程序錯誤造成的滾刀與工件的撞車。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直驅(qū)式零傳動全數(shù)控花鍵軸銑床，包括傳動系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、構(gòu)造系統(tǒng)和配套裝置組成；所述傳動系統(tǒng)由六個伺服軸：軸A、軸B、軸C、軸X、軸Y和軸Z構(gòu)成，全數(shù)控系統(tǒng)運行；在銑床體上一端設(shè)有工件主軸箱，另一端設(shè)置有尾座箱；所述銑床體中部設(shè)置有驅(qū)動滾刀旋轉(zhuǎn)的刀具主軸箱；所述銑床體上配置有沿著X、Y、Z軸方向平移的平移裝置；所述的X、Y、Z軸在空間內(nèi)兩兩垂直，X軸沿前后方向設(shè)置，Y軸沿上、下方向設(shè)置，Z軸沿左右方向設(shè)置；在銑床體前方還設(shè)置有紅外線對刀裝置；本發(fā)明采用直驅(qū)零傳動模式，根除了累積誤差與分度誤差，加工精度高，全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)實現(xiàn)高速高效運行，可實現(xiàn)干切加工與二次滾銑作業(yè)，產(chǎn)品表面質(zhì)量優(yōu)良。
【IPC分類】B23Q5-32, B23C3-00, B23Q5-10
【公開號】CN104785830
【申請?zhí)枴緾N201410027106
【發(fā)明人】謝云生
【申請人】張家港乙騰機(jī)械有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2014年1月21日