CN101433983A - 数控弧齿锥齿轮磨齿机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数控弧齿锥齿轮磨齿机,包括:床身,其特征在于:还包括,立柱、砂轮主轴箱、工件主轴箱、电转台、砂轮修正机构以及数控系统;床身水平方向上设置有互为90°的直线导轨,立柱和床鞍分别安装在直线导轨上,立柱底部与床身之间装有立柱自动移动机构;立柱一侧面安装有直线导轨和砂轮主轴箱,立柱同侧靠近顶部设置有驱动砂轮主轴箱移动的移动机构;床鞍上安装有电转台,电转台上设置有其上装有砂轮修正机构的工件主轴箱。优点是:简化传统的机械传动,缩短机床调整时间;结构紧凑合理,加工准确、精度高;自动化程度高,明显提高加工效率;制造成本较低,减轻了企业经济负担。
Description
技术领域
本发明属于齿轮机床技术领域,特别是涉及一种数控弧齿锥齿轮磨齿机。
背景技术
数控弧齿锥齿轮磨齿机用于高速、精确地磨削弧齿锥齿轮,其目的是修整齿轮热处理后的变形,提高齿面精度及光洁度,达到传动平稳、降低噪音和提高精度的要求。现有技术中锥齿轮副磨齿机床,其结构主要包括有:床身、三个数控轴:摇台(X轴)、工件(Y轴)、床鞍(Z轴)、采用交流变频调速的砂轮主轴(S轴)以及电气控制部分;机床采用变频电机作为主驱动力源,摇台、工件主轴均由伺服电机带动精密蜗轮副驱动,床鞍进给由伺服电机通过滚珠丝杠驱动。上述磨齿机存在如下其缺陷:1、机床结构复杂,零件多,制造及装配难度大,难调整,易出现故障。2、自动化程度低,效率低。3、加工精度低,劳动强度大。而进口设备费用相当昂贵,给企业增加了经济负担。
目前,随着汽车行业的快速发展,用户迫切需要锥齿轮加工的成套设备,尤其是可提高弧齿锥齿轮的传动精度及平稳性的磨齿加工机床。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种全自动数控弧齿锥齿轮磨齿机、结构简单紧凑,自动化程度、加工精度及效率高的数控弧齿锥齿轮磨齿机。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:数控弧齿锥齿轮磨齿机,包括:床身,其特征在于:立柱、砂轮主轴箱、工件主轴箱、电转台、砂轮修正机构以及数控系统;在床身水平方向上设置有互为90°的直线导轨,所述立柱安装在直线导轨上,在立柱底部与床身之间装有沿直线导轨移动的立柱自动移动机构;立柱一侧面安装有直线导轨和沿其直线导轨上下移动的砂轮主轴箱,立柱同侧靠近顶部设置有驱动砂轮主轴箱沿直线导轨移动的自动移动机构;在床身直线导轨上安装有床鞍以及带动床鞍沿直线导轨移动的床鞍自动移动机构,床鞍上安装有电转台,电转台上设置有其上装有砂轮修正机构的工件主轴箱,工件主轴箱内部设置有工件主轴,砂轮主轴箱内部设置有砂轮主轴和偏心主轴,砂轮主轴与安装在砂轮主轴箱上的主轴电机连接并由其驱动。
本发明还可以采用如下技术方案:
所述砂轮主轴箱包括:箱体,安装在箱体一侧的主轴电机通过联轴器与小轴连接,小轴由前、后轴承支撑并通过法兰盘固定在箱体上,砂轮主轴由前、后轴承支撑并装入偏心主轴的内孔中,砂轮主轴上装有齿轮,该齿轮与安装在小轴上的齿轮啮合,在砂轮主轴前端通过法兰盘安装有砂轮;偏心主轴通过轴承支撑安装在位于箱体内的主轴外套上,偏心主轴一端装有齿轮,齿轮固装在支撑套上,齿轮与齿轮啮合,偏心轴电机通过法兰安装在与箱体固定的接套上,偏心轴电机上装有齿轮,并通过两对啮合的齿轮将运动传递给偏心主轴。
所述工件主轴箱包括:箱体,在箱体上通过法兰盘安装有由前、后轴承支撑的工件主轴,工件主轴内安装有其上穿装活塞的拉杆,力矩电机通过外套安装在箱体内,箱体后端上设置有旋转接头。
所述砂轮修正机构包括:底座和箱体,伺服电机通过联轴器与砂轮修正机构的主轴连接,并通过箱体安装在滑板上,底座上设置有导轨和支架,滑板通过导轨安装在底座上,滑板安装在位于底座上的滑板上,油缸安装在支架,油缸安装通过支架与滑板连接,油缸带动滑板作前后运动,油缸带动滑板作左右运动,主轴前端设置有金刚滚轮。
所述立柱底部与床身之间的设置的沿直线导轨道移动的自动移动机构包括:伺服电机和与其连接的滚珠丝杠、滚珠丝杠副连接立柱底部的螺母座,螺母座固定在立柱底部,伺服电机带动滚珠丝杠使立柱沿直线导轨在床身上前后移动。
所述靠近立柱顶部设置的驱动砂轮主轴箱沿直线导轨移动的自动移动机构包括:安装在立柱一侧上部的伺服电机和与其连接的滚珠丝杠,伺服电机带动滚珠丝杠使砂轮主轴箱在直线导轨上作上下移动。
所述沿床身直线导轨移动的床鞍自动移动机构包括:伺服电机和与其连接的滚珠丝杠,伺服电机带动滚珠丝杠实现床鞍沿直线导轨在床身上作前后运动。
本发明具有的优点和积极效果是:本发明由设置在床身上互为90°的驱动立柱水平方向往复移动的自动移动机构、驱动床鞍及工件主轴箱水平方向往复移动的自动移动机构和驱动砂轮主轴箱沿立柱一侧面上下移动的自动移动机构的三个直线轴,实现三个相互垂直方向的直线运动;并由安装在砂轮主轴箱内的砂轮主轴、设置在工件主轴箱内的工件主轴和电转台的三个回转轴、安装在砂轮主轴箱内的偏心主轴及砂轮修正机构数控主轴通过数控系统完成对弧齿锥齿轮的磨削加工。此外,由于在砂轮主轴箱内设置偏心主轴,主要优点是可用直接切入法磨削拉齿加工的弧齿锥齿轮大轮。工件主轴箱采用内置力矩电机,省去了蜗轮蜗杆传动可使其结构更为紧凑并提高其精度。在床鞍与工件主轴箱之间采用电转台结构,改变了公知技术中采用弧形导轨转动时产生的滑动摩擦大、转动不稳定的缺点,可保证工件主轴箱转动的平稳性,大大提高磨削精度。本发明还具有如下优点:1、可简化了传统的机械传动,缩短机床调整时间;2、机床结构紧凑合理,加工准确、精度高。3、自动化程度高,明显提高加工效率。4、制造成本较低,减轻了企业经济负担。
附图说明
图1是本发明立体结构示意图;
图2是图1中砂轮主轴箱剖视图;
图3是图1中工件主轴箱剖视图;
图4是图1中砂轮修正机构立体结构示意图。
图中:100:床身;
101、伺服电机;102、滚珠丝杠;103、直线导轨;104、伺服电机;
105、滚珠丝杠;106、直线导轨;
200、立柱;
201、伺服电机;202、滚珠丝杠;203、直线导轨;
300、砂轮主轴箱;
301、主轴电机;302、联轴器;303、轴承;304、小轴;305、法兰盘;306、轴承;307、齿轮;308、齿轮;309、轴承;310、箱体;311、砂轮主轴;312、轴承;313、偏心轴电机;314、齿轮;315、齿轮;316、齿轮;317、齿轮;318、螺钉;319、支撑套;320、螺钉;321:轴承;322、偏心主轴;323、主轴外套;324、轴承;325、法兰盘;326;法兰盘、327;接套、
400、工件主轴箱
401、轴承;402、工件主轴;403、法兰盘;404、力矩电机;405、活塞;406、拉杆;407、旋转接头;408、箱体;409:外套;
500、砂轮修正机构
501、伺服电机;502、联轴器;503、主轴;504、金刚滚轮;505、油缸;506、滑板;507、油缸;508滑板;509:箱体;510、底座;511、支架;512、导轨;513、支架;
600、电转台;700、床鞍。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下:
请参阅图1—图4,数控弧齿锥齿轮磨齿机,包括:床身100,其特征在于:立柱200、砂轮主轴箱300、工件主轴箱400、电转台600、砂轮修正机构500以及数控系统;在床身100上设置有水平方向互为90°的直线导轨103和106,所述立柱200安装在直线导轨103上,在立柱底部与床身之间装有沿直线导轨103移动的立柱自动移动机构;立柱一侧面安装有直线导轨203和沿其直线导轨上下移动的砂轮主轴箱300,立柱同侧靠近顶部设置有驱动砂轮主轴箱沿直线导轨203移动的自动移动机构;在床身直线导轨106上安装有床鞍700以及带动床鞍沿直线导轨移动的床鞍自动移动机构,床鞍上安装有电转台600,电转台上设置有其上装有砂轮修正机构500的工件主轴箱400,工件主轴箱内部设置有工件主轴402,砂轮主轴箱内部设置有砂轮主轴311和偏心主轴322,砂轮主轴311与安装在砂轮主轴箱上的主轴电机301连接并由其驱动。
请参阅图2,所述砂轮主轴箱300包括:箱体310,安装在箱体一侧的主轴电机301通过联轴器302与小轴(304)连接,小轴由前、后轴承303和306支撑并通过法兰盘305固定在箱体上,砂轮主轴311由前、后轴承309和312支撑并装入偏心主轴322的内孔中,砂轮主轴上装有齿轮308,该齿轮与安装在小轴上的齿轮307啮合,在砂轮主轴前端通过法兰盘325安装有砂轮326;偏心主轴322通过轴承321和324支撑安装在位于箱体内的主轴外套323上,偏心主轴一端通过螺钉318装有齿轮317,齿轮316通过螺钉320固装在支撑套319上,齿轮317与齿轮316啮合,偏心轴电机313通过法兰327安装在与箱体310固定的接套326上,偏心轴电机313上装有齿轮314和315,并通过两对啮合的齿轮314、315和316、317将运动传递给偏心主轴322。偏心主轴的主要作用是在砂轮主轴转动的同时可由偏心主轴带动作偏心转动,实现用直接切入法磨削拉齿加工的弧齿锥齿轮大轮的加工。
请参阅图3,所述工件主轴箱400包括:箱体408,在箱体上通过法兰盘403安装有由前、后轴承401支撑的工件主轴402,工件主轴内安装有其上穿装活塞405的拉杆406,内置力矩电机404通过外套409安装在箱体内,箱体后端上设置有旋转接头407。通过液压系统控制活塞左右移动,从而带动拉杆左右同步移动实现了对工件的夹紧。
请参阅图4,所述砂轮修正机构500包括:底座510和箱体509,伺服电机501通过联轴器502与砂轮修正机构的主轴503连接,并通过箱体509安装在滑板506上,底座510上设置有导轨512和支架511,滑板508通过导轨512安装在底座上,滑板506安装在滑板508上,油缸505安装在支架511,油缸507安装通过支架513与滑板506连接,油缸505带动滑板506作前后运动,油缸507带动滑板508作左右运动,主轴前端设置有金刚滚轮504。
所述立柱底部与床身之间的设置的沿直线导轨道103移动的自动移动机构包括:伺服电机101和与其连接的滚珠丝杠102、滚珠丝杠副连接立柱底部的螺母座,螺母座固定在立柱200底部,伺服电机带动滚珠丝杠102使立柱沿直线导轨103在床身上前后移动。
所述靠近立柱顶部设置的驱动砂轮主轴箱沿直线导轨203移动的自动移动机构包括:安装在立柱200一侧上部的伺服电机201和与其连接的滚珠丝杠202,伺服电机带动滚珠丝杠102使砂轮主轴箱300在直线导轨203上作上下移动。
所述沿床身100直线导轨106移动的床鞍自动移动机构包括:伺服电机104和与其连接的滚珠丝杠105,伺服电机带动滚珠丝杠实现床鞍700沿直线导轨106在床身上作前后运动。
本发明由设置在床身上互为90°的驱动立柱水平方向往复移动的自动移动机构、驱动床鞍及工件主轴箱水平方向往复移动的自动移动机构和驱动砂轮主轴箱沿立柱一侧面上下移动的自动移动机构的三个直线轴,实现三个相互垂直方向的直线运动;并由安装在砂轮主轴箱内的砂轮主轴、设置在工件主轴箱内的工件主轴和电转台的三个回转轴、安装在砂轮主轴箱内的偏心主轴及砂轮修正机构数控主轴通过数控系统完成对弧齿锥齿轮的磨削加工。
Claims (7)
1.一种数控弧齿锥齿轮磨齿机,包括:床身(100),其特征在于:还包括:立柱(200)、砂轮主轴箱(300)、工件主轴箱(400)、电转台(600)、砂轮修正机构(500)以及数控系统;在床身(100)水平方向上设置有互为90°的直线导轨(103)和(106),所述立柱(200)安装在直线导轨(103)上,在立柱底部与床身之间装有沿直线导轨(103)移动的立柱自动移动机构;立柱一侧面安装有直线导轨(203)和沿其直线导轨上下移动的砂轮主轴箱(300),立柱同侧靠近顶部设置有驱动砂轮主轴箱沿直线导轨(203)移动的自动移动机构;在床身直线导轨(106)上安装有床鞍(700)以及带动床鞍沿直线导轨移动的床鞍自动移动机构,床鞍上安装有电转台(600),电转台上设置有其上装有砂轮修正机构(500)的工件主轴箱(400),工件主轴箱内部设置有工件主轴(402),砂轮主轴箱内部设置有砂轮主轴(311)和偏心主轴(322),砂轮主轴(311)与安装在砂轮主轴箱上的主轴电机(301)连接并由其驱动。
2.根据权利要求1所述的数控弧齿锥齿轮磨齿机,其特征在于:所述砂轮主轴箱(300)包括:箱体(310),安装在箱体一侧的主轴电机(301)通过联轴器(302)与小轴(304)连接,小轴由前、后轴承(303)和(306)支撑并通过法兰盘(305)固定在箱体上,砂轮主轴(311)由前、后轴承(303)和(312)支撑并装入偏心主轴(322)的内孔中,砂轮主轴上装有齿轮(308),该齿轮与安装在小轴上的齿轮(307)啮合,在砂轮主轴前端通过法兰盘(325)安装有砂轮(326);偏心主轴(322)通过轴承(321)和(324)支撑安装在位于箱体内的主轴外套(323)上,偏心主轴一端装有齿轮(317),齿轮(316)固装在支撑套(319)上,齿轮(317)与齿轮(316)啮合,偏心轴电机(313)通过法兰(327)安装在与箱体(310)固定的接套(326)上,偏心轴电机(313)上装有齿轮(314)和(315),并通过两对啮合的齿轮(314)、(315)和(316)、(317)将运动传递给偏心主轴(322)。
3.根据权利要求1所述的数控弧齿锥齿轮磨齿机,其特征在于:所述工件主轴箱(400)包括:箱体(408),在箱体上通过法兰盘(403)安装有由前、后轴承(401)支撑的工件主轴(402),工件主轴内安装有其上穿装活塞(405)的拉杆(406),力矩电机(404)通过外套(409)安装在箱体内,箱体后端上设置有旋转接头(407)。
4.根据权利要求1所述的数控弧齿锥齿轮磨齿机,其特征在于:所述砂轮修正机构(500)包括:底座(510)和箱体(509),伺服电机(501)通过联轴器(502)与砂轮修正机构的主轴(503)连接,并通过箱体(509)安装在滑板(506)上,底座(510)上设置有导轨(512)和支架(511),滑板(508)通过导轨(512)安装在底座上,滑板(506)安装在滑板(508)上,油缸(505)安装在支架(511),油缸(507)安装通过支架(513)与滑板(506)连接,油缸(505)带动滑板(506)作前后运动,油缸(507)带动滑板(508)作左右运动,主轴前端设置有金刚滚轮(504)。
5.根据权利要求1所述的数控弧齿锥齿轮磨齿机,其特征在于:所述立柱底部与床身之间的设置的沿直线导轨道(103)移动的自动移动机构包括:伺服电机(101)和与其连接的滚珠丝杠(102)、滚珠丝杠副连接立柱底部的螺母座,螺母座固定在立柱(200)底部,伺服电机带动滚珠丝杠(102)使立柱沿直线导轨(103)在床身上前后移动。
6.根据权利要求1所述的数控弧齿锥齿轮磨齿机,其特征在于:所述靠近立柱顶部设置的驱动砂轮主轴箱沿直线导轨(203)移动的自动移动机构包括:安装在立柱(200)一侧上部的伺服电机(201)和与其连接的滚珠丝杠(202),伺服电机带动滚珠丝杠(102)使砂轮主轴箱(300)在直线导轨(203)上作上下移动。
7.根据权利要求1所述的数控弧齿锥齿轮磨齿机,其特征在于:所述沿床身(100)直线导轨(106)移动的床鞍自动移动机构包括:伺服电机(104)和与其连接的滚珠丝杠(105),伺服电机带动滚珠丝杠实现床鞍(700)沿直线导轨(106)在床身上作前后运动。
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