CN101890539B - 大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机 - Google Patents

Abstract

本发明所述的大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机，涉及一种大型齿轮轴的磨削设备。是由机床支架、尾座、溜板箱、动力头装置及分度装置所组成；其特征在于在动力头装置的下部装于溜板箱上；溜板箱装于机床支架上，溜板箱上装有伺服电机Ⅳ；分度装置装在机床支架的一端；尾座装在机床支架的另一端。本发明具有结构新颖、操作简便、精度高、适合加工长轴工件等优点，故属于一种集经济性与实用性为一体的新型大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机。

Description

大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机

技术领域

本发明所述的大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机，涉及一种大型齿轮轴的磨削设备。

背景技术

目前齿轮加工效率较低，在保证精度的前提下提高齿轮的加工效率、降低成本，是齿轮行业的重大课题。大型齿轮轴广泛地应用于矿山，冶金，核电，风电等领域，开发磨削大型齿轮轴的设备意义重大。目前的磨齿设备有成形法数控磨齿机，加工大型齿轮轴的设备有卧式滚齿机。存在的问题：

1、成形法数控磨齿加工，机床高度有限，主要用于中小齿轮和齿圈的加工，刀具复杂且成本高；

2、卧式滚齿加工，不能磨削齿轮，国内外还没有磨削加工大型齿轮轴齿轮的设备。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机。用以解决现有技术中存在的成形法数控磨齿加工，机床高度有限，主要用于中小齿轮和齿圈的加工，刀具复杂且成本高；卧式滚齿加工，不能磨削齿轮等问题。

本发明的技术解决方案是这样实现的：

本发明所述的大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机，是由机床支架、尾座、溜板箱、动力头装置及分度装置所组成；其特征在于在动力头装置的下部通过燕尾静轨II装于溜板箱上；燕尾静轨II的上部装有燕尾动轨II，燕尾静轨II上装有滚珠丝杠II与螺母副II，滚珠丝杠II与伺服电机II相连接；燕尾动轨II上部一侧装有侧板，侧板上装有燕尾静轨I，燕尾静轨I的上部装有燕尾动轨I，燕尾静轨I上装有滚珠丝杠I与螺母副I，滚珠丝杠I与伺服电机I相连接；燕尾动轨I上装有支架；小齿轮轴装于支架上部，在小齿轮轴上装有两个圆锥滚子轴承及两个角接触球轴承；轴承座I装在角接触球轴承的外部，并且固定在支架上；皮带轮通过套筒固定在小齿轮轴的顶部；砂轮主轴装于支架前侧，在其上装有大齿轮及两个圆锥滚子轴承II，轴承座II装在深沟球轴承和内锥外圆滑动轴承的外部；轴承座II固定在支架上，深沟球轴承的上部装有修磨垫片，锥面砂轮装在砂轮主轴下部，溜板箱装于机床支架上，溜板箱上装有伺服电机IV；分度装置的底座通过工作平台装于机床支架的一端；在底座上部一侧装有支撑板I，伺服电机III通过轴段一装于支撑板I上，轴段一进入分度箱体与蜗杆箱体相连接；分度电机固装在分度箱体上部，通过减速齿轮、蜗杆与蜗轮相连接；蜗轮装在轴段二上，轴段二穿过蜗杆箱体及分度箱体及支撑板II装于工件台上；尾座装在机床支架的另一端。

本发明所述的轴段一与支撑板I的连接部装有圆柱滚子轴承，与分度箱体的连接处装有推力球轴承。

本发明所述的轴段二与支撑板II的连接部装有圆柱滚子轴承，与分度箱体的连接处装有推力球轴承。

本发明所述的装于支架一端的尾座更换为中心支架。

在工作时，砂轮主轴的旋转主运动是由电动机通过皮带轮使小齿轮轴转动，小齿轮轴通过齿轮运动传递给上砂轮主轴的大齿轮，从而带动砂轮主轴旋转，锥面砂轮固定在砂轮主轴上一起完成旋转磨削运动。伺服电机I驱动滚珠丝杠I旋转，带动螺母副I和与其固接的燕尾动轨I沿竖直方向移动。同时，伺服电机II驱动滚珠丝杠II旋转，带动螺母副II和与其固接的燕尾动轨II沿水平方向移动，通过数控编程控制从而完成锥面砂轮的展成运动。

当加工完一个齿形时(工件和锥面砂轮已经相互脱离)，展成运动停止，就发出分度信号。分度脉冲数字电机开始工作，经过减速齿轮带动蜗杆转动，蜗轮跟着转动，从而带动轴段二转动，最后工作台与工件转动一定角度后，电机停止工作，完成分度动作。

在磨削斜齿轮时，磨斜齿轮时的螺旋线运动是由伺服电机III与安装在溜板箱上的伺服电机IV通过数控编程实现。伺服电机III带动轴段一转动，从而带动蜗杆箱体和轴段二转动，工作台与工件转动，同时，安装在溜板箱上的伺服电机VI带动动力头水平移动，两者运动通过数控编程合成为砂轮磨削斜齿轮时螺旋线运动。

本发明的优点是显而易见的，主要表现在：

1、本发明所述的大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机，机床刚性较好，精度高。

2、本发明所述的大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机，适合于单件齿轮轴的粗精加工。

3.本发明所述的大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机，将尾座换为中心支架，可加工比机床本身更长的工件。

本发明具有结构新颖、操作简便、精度高、适合加工长轴工件等优点，其大批量投入市场必将产生积极的社会效益和显著的经济效益。

附图说明

本发明共有4幅附图，其中：

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明动力头的结构示意图；

附图3为本发明分度装置的结构示意图；

附图4为发明尾座换为中心支架的结构示意图。

在图中：1、伺服电机II  2、螺母副I  3、滚珠丝杠I 4、侧板5、伺服电机I  6、燕尾静轨I  7、燕尾动轨I 8、小齿轮轴9、圆锥滚子轴承10、轴承座I  11、角接触球轴承12、皮带轮13、套筒14、圆锥滚子轴承II  15、大齿轮16、修磨垫片17、深沟球轴承18、轴承座II  19、内锥外圆滑动轴承20、砂轮主轴21、锥面砂轮22、支架23、燕尾动轨II24、螺母副II  25、燕尾静轨II  26、滚珠丝杠II  27、工作平台28、底座29、伺服电机III 30、支撑板I  31、轴段一3132、圆柱滚子轴承33、分度箱体34、蜗杆箱体35、蜗轮36、蜗杆37、减速齿轮38、分度电机(脉冲数字电机)39、推力球轴承40、支撑板II 41、轴段二42、工件台43、机床支架44、尾座45、溜板箱47、动力头装置48、分度装置49、中心支架。

具体实施方式

本发明的具体实施例如附图所示，是由机床支架43、尾座44、溜板箱45、动力头装置47及分度装置48所组成；其特征在于在动力头装置47的下部通过燕尾静轨II 25装于溜板箱45上；燕尾静轨II 25的上部装有燕尾动轨II 23，燕尾静轨II 25上装有滚珠丝杠II 26与螺母副II 24，滚珠丝杠II 26与伺服电机II 1相连接；燕尾动轨II23上部一侧装有侧板4，侧板4上装有燕尾静轨I 6，燕尾静轨I 6的上部装有燕尾动轨I 7，燕尾静轨I 6上装有滚珠丝杠I 3与螺母副I2，滚珠丝杠I 3与伺服电机I 5相连接；燕尾动轨I 7上装有支架22；小齿轮轴8装于支架22上部，在小齿轮轴8上装有两个圆锥滚子轴承9及两个角接触球轴承11；轴承座I 10装在角接触球轴承11的外部，并且固定在支架22上；皮带轮12通过套筒13固定在小齿轮轴8的顶部；砂轮主轴20装于支架22前侧，在其上装有大齿轮15及两个圆锥滚子轴承II 14，轴承座II 18装在深沟球轴承17和内锥外圆滑动轴承19的外部；轴承座II 18固定在支架22上，深沟球轴承17的上部装有修磨垫片16，锥面砂轮21装在砂轮主轴下部，溜板箱45装于机床支架43上，溜板箱45上装有伺服电机IV46；分度装置48的底座28通过工作平台27装于机床支架43的一端；在底座28上部一侧装有支撑板I 30，伺服电机III29通过轴段一31装于支撑板I 30上，轴段一31进入分度箱体33与蜗杆箱体34相连接；分度电机38固装在分度箱体33上部，通过减速齿轮37、蜗杆36与蜗轮35相连接；蜗轮35装在轴段二41上，轴段二41穿过蜗杆箱体34及分度箱体33及支撑板II40装于工件台42上；尾座44装在机床支架43的另一端。

轴段一31与支撑板I 30的连接部装有圆柱滚子轴承32，与分度箱体33的连接处装有推力球轴承39。

轴段二41与支撑板II 40的连接部装有圆柱滚子轴承32，与分度箱体33的连接处装有推力球轴承39。

装于支架43一端的尾座44更换为中心支架49。

以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机，是由机床支架(43)、尾座(44)、溜板箱(45)、动力头装置(47)及分度装置(48)所组成；其特征在于在动力头装置(47)的下部通过燕尾静轨II(25)装于溜板箱(45)上；燕尾静轨II(25)的上部装有燕尾动轨II(23)，燕尾静轨II(25)上装有滚珠丝杠II(26)与螺母副II(24)，滚珠丝杠II(26)与伺服电机II(1)相连接；燕尾动轨II(23)上部一侧装有侧板(4)，侧板(4)上装有燕尾静轨I(6)，燕尾静轨I(6)的上部装有燕尾动轨I(7)，燕尾静轨I(6)上装有滚珠丝杠I(3)与螺母副I(2)，滚珠丝杠I(3)与伺服电机I(5)相连接；燕尾动轨I(7)上装有支架(22)；小齿轮轴(8)装于支架(22)上部，在小齿轮轴(8)上装有两个圆锥滚子轴承(9)及两个角接触球轴承(11)；轴承座I(10)装在角接触球轴承(11)的外部，并且固定在支架(22)上；皮带轮(12)通过套筒(13)固定在小齿轮轴(8)的顶部；砂轮主轴(20)装于支架(22)前侧，在其上装有大齿轮(15)及两个圆锥滚子轴承II(14)，轴承座II(18)装在深沟球轴承(17)和内锥外圆滑动轴承(19)的外部；轴承座II(18)固定在支架(22)上，深沟球轴承(17)的上部装有修磨垫片(16)，锥面砂轮(21)装在砂轮主轴下部，溜板箱(45)装于机床支架(43)上，溜板箱(45)上装有伺服电机IV(46)；分度装置(48)的底座(28)通过工作平台(27)装于机床支架(43)的一端；在底座(28)上部一侧装有支撑板I(30)，伺服电机III(29)通过轴段一(31)装于支撑板I(30)上，轴段一(31)进入分度箱体(33)与蜗杆箱体(34)相连接；分度电机(38)固装在分度箱体(33)上部，通过减速齿轮(37)、蜗杆(36)与蜗轮(35)相连接；蜗轮(35)装在轴段二(41)上，轴段二(41)穿过蜗杆箱体(34)及分度箱体(33)及支撑板II(40)装于工件台(42)上；尾座(44)装在机床支架(43)的另一端。

2.根据权利要求1所述的大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机，其特征在于所述的轴段一(31)与支撑板I(30)的连接部装有圆柱滚子轴承(32)，与分度箱体(33)的连接处装有推力球轴承(39)。

3.根据权利要求1所述的大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机，其特征在于所述的轴段二(41)与支撑板II(40)的连接部装有圆柱滚子轴承(32)，与分度箱体(33)的连接处装有推力球轴承(39)。

4.根据权利要求1所述的大齿轮轴锥面砂轮数控磨齿机，其特征在于所述的装于支架(43)一端的尾座(44)更换为中心支架(49)。

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