CN101850529B - 一种蜗轮箱数控加工专机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加工专机，特别是一种蜗轮箱数控加工专机，属于机械加工领域，本发明是通过以下技术方案得以实现的：一种蜗轮箱数控加工专机，包括主机、电柜、液压站三个部分，所述主机具有轴向进给、径向进给、垂直进给三个进给装置，每个进给装置都设有进给电机及与进给电机连接的丝杆，垂直进给方向还包括工件支座、设置在工件支座上的夹紧油缸及工件定位装置。需加工的蜗轮箱，即工件通过夹紧油缸及工件定位装置被固定于工件支座上，通过垂直进给方向上的进给电机及丝杆，可使工件产生垂直方向上的位移。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工专机，特别是一种蜗轮箱数控加工专机，属于机械加工领域。
背景技术
蜗轮减速机的蜗轮箱形状复杂，因此，加工部位较多，在加工的时候需要将蜗轮箱转位加工，这样使得加工专机的夹具结构变得很复杂，且转位加工容易产生误差，使得加工精度得不到保证，也使得生产效率大大降低，生产质量不稳定，同时造价也相对提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种蜗轮箱数控加工专机，它具有在加工时不需要对被加工的蜗轮箱进行转位加工处理的特点，大大提高了生产效率及加工精度。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种蜗轮箱数控加工专机，包括主机、电柜、液压站三个部分，所述主机具有轴向进给、径向进给、垂直进给三个进给装置，每个进给装置都设有进给电机及与进给电机连接的丝杆，垂直进给方向还包括工件支座、设置在工件支座上的夹紧油缸及工件定位装置。需加工的蜗轮箱，即工件通过夹紧油缸及工件定位装置被固定于工件支座上，通过垂直进给方向上的进给电机及丝杆，可使工件产生垂直方向上的位移。
作为优选，所述进给电机为交流伺服电机。
作为优选，进给电机与丝杆之间还设有弹性联轴节。弹性联轴节能更好地传递扭矩，提高加工精度。
作为优选，所述弹性联轴节为六角形橡胶联轴器。六角形橡胶联轴器结构简单、弹性好，具有补偿两轴相对位移的能力，减震、缓冲性能好，适用于正反转多变、起停频繁的传动轴系。
作为优选，所述丝杆为无阻尼滚珠丝杆。滚珠丝杆将回转运动转换成线性运动；滚珠丝杆启动力矩小，能保证实现精确的微进给；滚珠丝杆运动效率高、发热小，能实现高速进给。
作为优选，所述轴向进给、径向进给两个装置分别设有三个加工单元，所述加工单元包括单元支座、设置在单元支座上的刀柄、与刀柄固定连接的刀具主轴、电机支架、设置于电机支架上的加工电机，加工电机与刀具主轴之间通过同步带轮及同步带连接。加工的时候，轴向的三个加工单元与径向的三个加工单元同时进行，配合工件垂直方向上的运动，使得工件在被加工的过程不需要进行转位加工，大大提高了生产效率及加工精度。
作为进一步的优选，加工单元上方设有冷却装置，冷却装置中的冷却液为白色乳化冷却液。白色乳化冷却液不仅能消除刀具切削时产生的热量，同时也冷却工件，使得工件在被加工的过程中不会因温度过高而使工件产生变形，从而使工件的加工面光洁度更高。
作为优选，所述三个进给装置均设有润滑装置，所述润滑装置为贝奇尔自动润滑泵。贝奇尔自动润滑泵能定点、定时、定量周期润滑，能使各传动件之间保持适量油膜。
作为优选，该蜗轮箱数控加工专机还设有自动报警装置，所述自动报警装置由设置于主机的超声波发射器、设置于电柜的数据处理芯片及终端显示器。根据超声波检测信号来监测各个电机的转速及各刀具与工件之间的距离，并将检测到的信号发送至数据处理芯片进行处理，以判定各电机工作状态是否正常，并将结果在显示终端显示，若终端显示结果为不正常，则相关人员可及时对故障进行处理。
作为优选，刀具主轴的两端分别与单元支座的相应端法兰连接，单元支座与刀具主轴之间设有主轴径向轴承及主轴轴承，主轴轴承与刀具主轴之间设有主轴轴承内隔离套，主轴轴承与单元支座之间设有主轴轴承外隔离套；主轴径向轴承通过径向轴承锁紧螺母与单元支座固定连接；刀具主轴固定连接有刀柄，刀柄与单元支座之间设有回转密封圈；电机支架上安装有加工电机，加工电机的转动轴上套接有小同步带轮，小同步带轮通过胀紧套压盖与转动轴固定连接；刀具主轴位于加工电机的转动轴侧处设有大同步带轮，大同步带轮与刀具主轴通过胀紧套压盖固定连接；小同步带轮与大同步带轮之间通过同步带连接。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、由于该蜗轮箱数控加工专机具有轴向进给、径向进给及垂直进给三个进给方向、六个加工单元同时运动的特点，使得该蜗轮箱数控加工专机相对背景技术，其生产效率大大提高；
2、由于该蜗轮箱数控加工专机不需要对工件进行转位加工，因此该蜗轮箱数控加工专机的加工精度大大提高，质量稳定性也大大提高；
3、由于冷却装置采用白色乳化冷却液，因此使得工件在被冷却的同时也不会因温度过高也使工件产生变形，也使得工件的加工面光洁度更高；
4、三个进给装置上均设有贝奇尔自动润滑泵，能定点、定时、定量周期润滑，能使各传动件之间保持适量油膜；
5、该蜗轮箱数控加工专机还包括自动报警装置，用于监测各个电机的转速及各刀具与工件之间的距离，以判定各电机工作状态是否正常，若出现故障，则相关人员可及时对故障进行处理。
附图说明
图1是本发明总体结构示意图；
图2是本发明三个进给方向及六个加工单元加工示意图；
图3是本发明垂直进给方向传动示意图；
图4是本发明加工单元结构示意图；
图5是发明自动报警装置流程示意图；
图中，1、电柜，2、主机，3、液压站，4、轴向进给方向加工刀具、6、夹紧油缸，7、安装板，8、工件定位装置，9、径向进给方向加工刀具，10、工件，11、冷却装置，31、进给电机，32、弹性联轴节，33、丝杆，34、工件支座，13、电机支架，14、小同步带轮，15、胀紧套压盖，16、同步带，17、大同步带轮，19、刀具主轴，22、主轴后端法兰，23、主轴径向轴承，24、径向轴承锁紧螺母，25、单元支座，26、主轴轴承内隔套，27、主轴轴承外隔套，28、主轴轴承，29、主轴前端法兰，30、回转密封圈，35、刀柄，36、加工电机。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
一种蜗轮箱数控加工专机，其总体结构如图1所示，包括电柜1、主机2、液压站3。
如图2所示，主机2具有三个进给装置，即，轴向进给装置、径向进给装置、垂直进给装置，其中在轴向及径向进给装置上分别设有三个轴向进给刀具4及三个径向进给刀具9，即共有六个加工单元分设工件10(即蜗轮箱)四周。
垂直进给装置传动结构如图3所示，包括进给电机31、弹性联轴节32、丝杆33、与丝杆33螺纹连接的工件支座34、位于工件支座34内的夹紧油缸6及设置于工件支座34上的工件定位装置8，在工件支座34与工件定位夹紧装置8之间还设有安装板7(见图2)，工件10通过夹紧油缸6及工件定位夹紧装置8被固定于安装板7上；进给电机31为交流伺服电机；丝杆33为无阻尼滚珠丝杆；弹性联轴节为六角形橡胶联轴器；轴向进给装置及径向进给装置上的传动结构与垂直进给方向上的传动结构的区别在于，轴向进给装置及径向进给装置上的传动结构只具有进给电机31、弹性联轴节32及丝杆33。
同时在上述三个进给装置上还设有润滑装置(图中未示出)，所述润滑装置为贝奇尔自动润滑泵，贝奇尔自动润滑泵能定点、定时、定量周期润滑，能使各传动件之间保持适量油膜。
分设工件10四周的六个加工单元结构相同，加工单元结构如图4所示，包括单元支座25、设置于单元支座25内的刀具主轴19及位于单元支座25上端的电机支架13；刀具主轴19一端通过主轴后端法兰22与单元支座25固定连接，另一端通过主轴前端法兰29与单元支座25固定连接，单元支座25与刀具主轴19之间设有主轴径向轴承23及主轴轴承28，主轴轴承28与刀具主轴19之间设有主轴轴承内隔离套26，主轴轴承28与单元支座25之间设有主轴轴承外隔离套27；主轴径向轴承23通过径向轴承锁紧螺母24与单元支座25固定连接；刀具主轴19固定连接有刀柄35，刀柄35与单元支座25之间设有回转密封圈30；电机支架13上安装有加工电机36，加工电机36的转动轴上套接有小同步带轮14，小同步带轮14通过胀紧套压盖15与转动轴固定连接；刀具主轴19位于加工电机36的转动轴侧处设有大同步带轮17，大同步带轮17与刀具主轴19通过胀紧套压盖15固定连接；小同步带轮14与大同步带轮17之间通过同步带16连接；当加工电机36启动后，可通过小同步带轮14、大同步带轮17及同步带16控制刀具主轴19的运动。
如图2所示，在加工单元的上方还设有冷却装置11，冷却装置11中的冷却液为白色乳化冷却液，白色乳化冷却液不仅能消除刀具切削时产生的热量，同时也冷却工件10，使得工件10在被加工的过程中不会因温度过高而使工件产生变形，从而使工件10的加工面光洁度更高。
本发明还设有自动报警装置(图中未示出)，所述自动报警装置由设置于主机2的超声波发射器、设置于电柜1的数据处理芯片及终端显示器；自动报警装置的工作流程如图5所示，装置启动后，进入初始化状态，然后根据超声波检测信号来监测各个电机的转速及各刀具与工件10之间的距离，并将检测到的信号发送至数据处理芯片进行处理。
本发明可以实现三轴(即轴向进给、径向进给、垂直进给)联动，六个加工单元同时对工件10，即蜗轮箱进行加工，从而实现在加工的过程中无需对工件10进行转位加工。
Claims (8)
1.一种蜗轮箱数控加工专机，包括主机(2)、电柜(1)、液压站(3)三个部分，其特征在于：所述主机(2)具有轴向进给、径向进给、垂直进给三个进给装置，每个进给装置都设有进给电机(31)及与进给电机(31)连接的丝杆(33)，垂直进给装置还包括工件支座(34)、设置在工件支座(34)上的夹紧油缸(6)及工件定位装置(8)；
所述轴向进给、径向进给两个装置分别设有三个加工单元，所述加工单元包括单元支座(25)、设置在单元支座(25)上的刀柄(35)、与刀柄(35)固定连接的刀具主轴(19)、电机支架(13)、设置于电机支架(13)上的加工电机(36)，加工电机(36)与刀具主轴(19)之间通过同步带轮及同步带(16)连接。
2.根据权利要求1所述的一种蜗轮箱数控加工专机，其特征在于：所述进给电机(31)为交流伺服电机。
3.根据权利要求1所述的一种蜗轮箱数控加工专机，其特征在于：进给电机(31)与丝杆(33)之间还设有弹性联轴节(32)。
4.根据权利要求3所述的一种蜗轮箱数控加工专机，其特征在于：所述弹性联轴节(32)为六角形橡胶联轴器。
5.根据权利要求1或3所述的一种蜗轮箱数控加工专机，其特征在于：所述丝杆(33)为无阻尼滚珠丝杆。
6.根据权利要求1所述的一种蜗轮箱数控加工专机，其特征在于：加工单元上方设有冷却装置(11)，冷却装置(11)中的冷却液为白色乳化冷却液。
7.根据权利要求1所述的一种蜗轮箱数控加工专机，其特征在于：它还设有自动报警装置，所述自动报警装置由设置于主机的超声波发射器、设置于电柜的数据处理芯片及终端显示器组成。
8.根据权利要求1所述的一种蜗轮箱数控加工专机，其特征在于：刀具主轴(19)的两端分别与单元支座(25)的相应端法兰连接，单元支座(25)与刀具主轴(19)之间设有主轴径向轴承(23)及主轴轴承(28)，主轴轴承(28)与刀具主轴(19)之间设有主轴轴承内隔离套(26)，主轴轴承(28)与单元支座(25)之间设有主轴轴承外隔离套(27)；主轴径向轴承(23)通过径向轴承锁紧螺母(24)与单元支座(25)固定连接；刀具主轴(19)固定连接有刀柄(35)，刀柄(35)与单元支座(25)之间设有回转密封圈(30)；电机支架(13)上安装有加工电机(36)，加工电机(36)的转动轴上套接有小同步带轮(14)，小同步带轮(14)通过第一胀紧套压盖与转动轴固定连接；刀具主轴(19)位于加工电机(36)的转动轴侧处设有大同步带轮(17)，大同步带轮(17)与刀具主轴(19)通过第二胀紧套压盖固定连接；小同步带轮(14)与大同步带轮(17)之间通过同步带(16)连接。
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