CN101982277A

CN101982277A - 数控曲线圆柱齿轮铣齿机

Info

Publication number: CN101982277A
Application number: CN 201010559646
Authority: CN
Inventors: 贾玉莲; 宋国栋; 李宏辉; 王辉; 王景召
Original assignee: Tianjin No 1 Machine Tool Works
Current assignee: Tianjin No 1 Machine Tool Works
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2011-03-02

Abstract

本发明涉及一种数控曲线圆柱齿轮铣齿机，包括床身、立柱、刀轴箱、工作台和数控系统，床身包括前床身和后床身，前床身和后床身通过紧固件连接，后床身上安装主动导轨，立柱设置在主动导轨上，立柱的底部与后床身之间设置有自动移动机构，刀轴箱通过手动垂直调节机构和滑道安装在立柱上，前床身上安装从动导轨，从动导轨与主动导轨互相垂直，工作台设置在从动导轨上，工作台的底部与前床身之间设置自动移动机构。本发明提供了一种结构紧凑、自动化性能高、实用操作方便的加工曲线圆柱齿轮的铣齿机。

Description

数控曲线圆柱齿轮铣齿机

技术领域

本发明属于铣齿机技术领域，特别是涉及一种用于加工曲线圆柱齿轮的数控铣齿机。

背景技术

曲线圆柱齿轮是指齿轮的轮齿为一弧线的圆柱齿轮，曲线齿轮的齿廓有两种：渐开线齿廓和圆弧齿廓。渐开线齿廓曲线齿轮相比一般的直齿轮、斜齿轮和人字齿轮，具有强度高，寿命长，运行平稳，噪音低，无轴向力等优点，这种曲线齿轮已经在重型轧钢机以及矿山机械上使用多年，并产生了很好的经济效益，且在其他重型机械领域中，这种曲线圆柱齿轮仍有很大的发展和使用空间。另外，以曲线齿轮减速器代替现有的斜齿轮减速器（PM减速器）是非常有市场前景的。

目前市面上没有专门用于加工曲线圆柱齿轮的铣齿机。现有铣齿机只能通过工作台的进给和旋转运动加工锥齿轮。此外，铣齿机机身为一体式，机身体积很大，使用者很难接近被加工工件，使用操作不便。所以急待开发一种专门加工曲线圆柱齿轮的，自动化水平高的数控铣齿机。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种自动化程度高、加工范围宽、机床结构紧凑、操作使用方便的可用于加工生产曲线圆柱齿轮的数控曲线圆柱齿轮的数控铣齿机。

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：一种数控曲线圆柱齿轮铣齿机，包括床身、立柱、刀轴箱、工作台和数控系统，其特征在于：所述床身包括前床身和后床身，前床身和后床身通过紧固件连接，后床身上安装有主动导轨，所述立柱设置在主动导轨上，立柱的底部与后床身之间设置有自动移动机构，所述刀轴箱通过手动垂直调节机构和滑道安装在立柱上，所述前床身上安装有从动导轨，所述从动导轨与主动导轨互相垂直，所述工作台设置在从动导轨上，工作台的底部与前床身之间设置有自动移动机构。

本发明还可以采用如下技术方案：

所述自动移动机构包括：伺服电机、通过联轴器与伺服电机连接的滚珠丝杠、与滚珠丝杠连接的丝母座，丝母座固定在立柱的底部，滚珠丝杠的两端通过轴承安装在后床身上。

所述手动垂直调节机构包括：丝杠和安装在丝杠顶端的刻度盘，所述丝杠的上部通过轴承安装在立柱上，丝杠的下部与刀轴箱联接。

所述刀轴箱包括：主轴电机；与主轴电机连接的第一传动轴；与第一传动轴通过一对外啮合齿轮传动的第二传动轴；与第二传动轴通过一对内啮合传动的输出轴，输出轴上安装铣刀头，上述第一传动轴、第二传动轴和输出轴均通过轴承和法兰套安装在刀轴箱箱体上。

所述伺服电机和主轴电机均与数控系统连接。

所述前床身和后床身通过螺钉连接。

所述铣刀头上安装圆弧端面铣刀盘。

本发明具有的优点和积极效果是：首先，本发明提供了一种加工曲线圆柱齿轮的数控铣齿机，填补了铣床领域中没有专门加工曲线圆柱齿轮的铣齿机的技术空白，曲线圆柱齿轮的使用范围和使用需求决定了本发明具有非常好的市场前景；其次，本发明结构布局紧凑，使用者可最大限度地接近被加工工件，便于操作和使用；本发明中的主轴电机和伺服电机均通过电气系统控制，自动化程度高，且机床的加工精度高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中位于立柱下部的自动移动机构的结构示意图；

图3是本发明中位于工作台下部的自动移动机构的结构示意图；

图4是本发明中刀轴箱的结构示意图；

图5是图4的A-A向视图；

图6是本发明中手动垂直调节机构的结构示意图。

图中序号说明如下：

100、前床身； 101、从动导轨；

200、后床身； 201、主动导轨；

300、立柱； 301、滑道；

400、手动垂直调节机构； 401、丝杠； 402、刻度盘； 403、轴承架；

500、刀轴箱； 501、主轴电机； 502、第一传动轴； 503、第二传动齿轮； 504、第二传动轴； 505、第三传动齿轮； 506、铣刀头； 507、内齿圈； 508、输出轴； 509、第一传动齿轮； 510、箱体； 511导套； 512、法兰盘；

600、工作台；

700、自动移动机构； 701、私服电机； 702、滚珠丝杠； 703、丝母座。

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1，一种数控曲线圆柱齿轮铣齿机，包括前床身100、后床身200、立柱300、刀轴箱500、工作台600和数控系统，数控系统在图中没有表示出。所述前床身100和后床身200通过螺钉连接，前床身100上安装从动导轨101，后床身200上安装主动导轨201，从动导轨101与主动导轨201相互垂直，主动导轨201上设置立柱300，从动导轨101上设置工作台600（工作台与现有铣齿机工作台相同，无结构改进）。在前床身100上位于工作台600的底部安装有自动移动机构700，在后床身200上位于立柱300的底部安装自动移动机构700。刀轴箱500通过竖直滑道301配装在立柱300上，刀轴箱500与立柱300之间安装有手动垂直调节机构400，使用者可通过手动垂直调节机构400调节刀轴箱500在立柱300上沿竖直方向上的滑道301运动。

本铣齿机中各部件的具体结构和连接关系如下：

请参阅图1、图2和图3自动移动机构700包括：伺服电机701和滚珠丝杠702，伺服电机701通过螺栓安装在后床身200上，伺服电机701的输出轴通过联轴器连接滚珠丝杠702，滚珠丝杠702上配装丝母座703。

在立柱300的下部，自动移动机构700的滚珠丝杠702的两端通过轴承、压母和法兰套等标准件安装在后床身300上，与滚珠丝杠702配装的丝母座703通过螺栓与立柱300连接，伺服电机701与数控系统连接，伺服电机701受数控系统控制并工作，驱动滚珠丝杠702轴向转动，以此带动立柱300在主动导轨201上运动。

在工作台600的下部，自动移动机构700的滚珠丝杠702的两端通过轴承、压母和法兰套等标准件安装在前床身100上，与滚珠丝杠702配装的丝母座703通过螺栓与工作台600连接，伺服电机701与数控系统连接，伺服电机701受数控系统控制并工作，驱动滚珠丝杠702轴向转动，以此带动工作台600在从动导轨101上运动。

请参阅图1、图4和图5，刀轴箱500的结构包括：主轴电机501、第一传动轴502、第二传动轴504和输出轴508，所述主轴电机501与数控系统连接，主轴电机501通过联轴器连接第一传动轴502，第一传动轴502上安装有第一传动齿轮509，第二传动轴504上安装有与第一传动齿轮509啮合的第二传动齿轮503，第二传动轴504上还加工有第三传动齿轮505，输出轴508上安装有与第三传动齿轮505啮合的内齿圈507。上述第一传动轴502、第二传动轴504和输出轴508分别通过轴承和法兰套等标准件安装在刀轴箱500的箱体510上，输出轴508伸出箱体510的一端安装铣刀头506，铣齿机工作时，铣刀头上安装铣刀盘（图中未示出），铣刀盘选用圆弧端面铣刀盘。刀轴箱500上通过螺栓安装带有内螺纹的导套511，在刀轴箱500上位于导套511的对侧安装法兰盘512，导套511与法兰盘512同轴线。

手动垂直调节机构400包括：丝杠401和刻度盘402，丝杠401通过轴承架403、压力轴承和压母竖直安装在立柱300上，丝杠401的上端通过铆钉安装刻度盘402，丝杠401的下端螺纹部与刀轴箱500上的导套511通过螺纹联接，使用者通过旋转刻度盘402可使刀轴箱500沿立柱上的滑道301运动。

根据齿条刀与齿轮啮合的原理，圆弧端面铣刀盘的旋转运动形成圆弧齿线，铣刀盘的每个刀片相当于齿条的单一刀片，同时立柱在主动导轨上做直线运动与工件形成滚切运动，以此加工出工件的直线渐开线齿廓。

Claims

1.一种数控曲线圆柱齿轮铣齿机，包括床身、立柱、刀轴箱、工作台和数控系统，其特征在于：所述床身包括前床身和后床身，前床身和后床身通过紧固件连接，后床身上安装有主动导轨，所述立柱设置在主动导轨上，立柱的底部与后床身之间设置有自动移动机构，所述刀轴箱通过手动垂直调节机构和滑道安装在立柱上，所述前床身上安装有从动导轨，所述从动导轨与主动导轨互相垂直，所述工作台设置在从动导轨上，工作台的底部与前床身之间设置有自动移动机构。

2.根据权利要求1所述的数控曲线圆柱齿轮铣齿机，其特征在于：所述自动移动机构包括：伺服电机、通过联轴器与伺服电机连接的滚珠丝杠、与滚珠丝杠连接的丝母座，丝母座固定在立柱的底部，滚珠丝杠的两端通过轴承安装在后床身上。

3.根据权利要求1所述的数控曲线圆柱齿轮铣齿机，其特征在于：所述手动垂直调节机构包括：丝杠和安装在丝杠顶端的刻度盘，所述丝杠的上部通过轴承安装在立柱上，丝杠的下部与刀轴箱联接。

4.根据权利要求1所述的数控曲线圆柱齿轮铣齿机，其特征在于：所述刀轴箱包括：主轴电机；与主轴电机连接的第一传动轴；与第一传动轴通过一对外啮合齿轮传动的第二传动轴；与第二传动轴通过一对内啮合传动的输出轴，输出轴上安装铣刀头，上述第一传动轴、第二传动轴和输出轴均通过轴承和法兰套安装在刀轴箱箱体上。

5.根据权利要求1、2或4所述的数控曲线圆柱齿轮铣齿机，其特征在于：所述伺服电机和主轴电机均与数控系统连接。

6.根据权利要求1所述的数控曲线圆柱齿轮铣齿机，其特征在于：所述前床身和后床身通过螺钉连接。

7.根据权利要求4所述的数控曲线圆柱齿轮铣齿机，其特征在于：所述铣刀头上安装圆弧端面铣刀盘。