CN102029441A - 一种重型弧齿锥齿轮刮齿机及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种重型弧齿锥齿轮刮齿机及其制备方法，属于制造齿轮的装置。本发明的制备方法包括以下步骤：(1)对地基基础进行施工；(2)制备底座；(3)制备立柱和滑台；(4)立柱和滑台由导轨副分别与底座连接；(5)滑台上由转轴连接工件箱；在立柱上部设置上导轨，上导轨与上导轨架固定，立柱上部与上导轨之间能够滑动。本发明的底座与立柱相连接的导轨副III中导轨的方向是Z向，门架的上横梁与立柱顶部相连接的导轨副II中导轨的方向也是Z向，底座与滑台相连接的导轨副I中导轨的方向是X向。本发明能够加工齿轮的最大直径为Φ2000mm，模数45mm。机床摇台设计为框架形式，框架上设有横梁，结构稳定，增加了机床的刚性。

Description

一种重型弧齿锥齿轮刮齿机及其制备方法

技术领域

本发明属于制造齿轮的装置，尤其涉及一种重型弧齿锥齿轮刮齿机。

背景技术

目前常见的加工弧齿锥齿轮的机床，其能够加工齿轮的最大直径Φ1600mm，模数30mm。机床摇台设计为框架形式，框架采用双立柱、单丝杠传动刀具箱上下移动，但平移导轨机床刚性差，柔韧性差。运动形式为摇台的进退来实现工件的进退刀，摇台的进退采用液压缸，由于液压的不稳定性容易产生工件的切齿误差。机床中心设计为定点中心，不论加工大小齿轮，只使用一个工件箱，机床结构较松，联动同步不容易控制、机床精度差，不能实现刮齿工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种重型弧齿锥齿轮刮齿机，通过增加机床的刚性，来提高加工的精度。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种制造重型弧齿锥齿轮刮齿机的方法，包括以下步骤：

(1)对地基基础进行施工；

(2)制备底座，将底座固定在施工好的地基基础上；

(3)制备立柱和滑台；

(4)立柱和滑台由导轨副分别与底座连接；

(5)滑台上由转轴连接工件箱；

在立柱上部设置上导轨，上导轨与上导轨架固定，立柱上部与上导轨之间能够滑动。

上导轨架可以固定在底座上，上导轨架也可以固定在地基基础上。

把步骤(5)滑台上由转轴连接工件箱中的转轴，安装在工件箱中部。

底座与立柱相连接的导轨副III中导轨的方向是Z向，门架的上横梁与立柱顶部相连接的导轨副II中导轨的方向也是Z向，底座与滑台相连接的导轨副I中导轨的方向是X向。

底座与立柱相连接的导轨副III中导轨的方向是X向，门架的上横梁与立柱顶部相连接的导轨副II中导轨的方向也是X向，底座与滑台相连接的导轨副I中导轨的方向是Z向；所述的立柱包括两个立板，立板的下端与下压板相连，立板的上端与上压板相连，两个立板与上压板、下压板形成框架，底座上设置由电机I带动的丝杠I，框架上设置与丝杠I配合的螺母I；框架内上压板与下压板之间设置丝杠II，丝杠II的动力源是电机II，框架内有刀具箱，刀具箱上设有与丝杠II相配合的螺母II，刀具箱上装有刀具减速箱和主轴电机，刀具减速箱的输入端与主轴电机输出端相连，刀具减速箱的输出端与刀具主轴相连，刀具主轴另一端固定刀盘，刀具箱上设置有刀具减速箱的配重块，刀具减速箱与配重块之间通过固定在上压板上的滑轮由钢丝绳连接。

底座上固定液压缸，液压缸活塞头固定丝杠III，滑台上设置与丝杠III配合的螺母III，螺母III的动力源是电机III；滑台上设置环形齿轮I，工件箱上设有与环形齿轮I啮合的齿轮II，齿轮II的动力源是电机IV；滑台上设置环状T形槽，T形槽内设有螺栓，工件箱上有可供螺栓穿过的通孔。

工件箱上设置工件主轴，工件箱外与刀盘对应一侧的工件主轴上固定工件夹盘，工件箱外的工件主轴的另一端上固定分度蜗轮，蜗轮与蜗杆啮合，蜗杆的动力源是电机V，工件箱内的工件主轴上固定阻尼轮，阻尼轮与工件箱之间设置阻尼块。

所述阻尼块是三个，分别设置在阻尼轮外圈上部和左右两侧，上压板和下压板之间设置的丝杠II是两个。

所述连接工件箱与滑台之间的转轴的位置是在工件箱中部。

所述电机I、电机II、电机III、电机IV、电机V及刀具主轴电机是伺服电机，所述液压缸是伺服液压缸，电机I、电机II、电机III、电机IV、电机V、刀具主轴电机和伺服液压缸均与控制箱相连。

采用上述技术方案的重型弧齿锥齿轮刮齿机，能够加工齿轮的最大直径为Φ2000mm，模数45mm。机床摇台设计为框架形式，框架上设有横梁，结构稳定，增加了机床的刚性。

附图说明

图1为本发明实施例1的立体示意图；

图2为实施例1中门架结构示意图；

图3为图2中A-A向剖视示意图；

图4为实施例1中门架和底座的结构示意图；

图5为图4的俯视示意图；

图6为实施例1中装有刀具箱的门架和底座的结构示意图；

图7为实施例1中工件箱的结构示意图；

图8为实施例1中刀具箱的结构示意图；

图9为图8的右视示意图；

图10为实施例1中丝杠III的结构示意图；

图11为本发明实施例2的立体示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明所述的制造重型弧齿锥齿轮刮齿机的方法，包括以下步骤：

(1)对地基基础进行施工；

(2)制备底座1，将底座1固定在施工好的地基基础上；

(3)制备立柱3和滑台4；

(4)立柱3和滑台4由导轨副分别与底座1连接；

(5)滑台4上由转轴25连接工件箱6中的转轴，安装在工件箱中部；

在立柱3上部设置上导轨，上导轨与上导轨架固定，立柱上部与上导轨之间能够滑动。上导轨架可以固定在底座上，上导轨架也可以固定在地基基础上。

由上述方法所制备的重型弧齿锥齿轮刮齿机结构如图1～10所示，底座1和控制箱，底座1上由导轨副I 2连接的立柱3和滑台4，滑台4上由转轴25连接工件箱6，底座1上设置有门架7，门架7的上横梁与立柱3顶部之间由导轨副II 5连接。底座1与立柱3相连接的导轨副III 8中导轨的方向是X向，门架7的上横梁与立柱3顶部相连接的导轨副II 5中导轨的方向也是X向，底座1与滑台4相连接的导轨副I 2中导轨的方向是Z向；所述的立柱3包括两个立板，立板的下端与下压板9相连，立板的上端与上压板10相连，两个立板与上压板10、下压板9形成框架，底座1上设置由电机I带动的丝杠I 11，框架上设置与丝杠I 11配合的螺母I；框架内上压板10与下压板9之间设置两个丝杠II 12，丝杠II 12的动力源是电机II，框架内有刀具箱13，刀具箱13上设有与丝杠II 12相配合的螺母II，刀具箱13上装有刀具减速箱14和主轴电机15，刀具减速箱14的输入端与主轴电机15输出端相连，刀具减速箱14的输出端与刀具主轴16相连，刀具主轴16另一端固定刀盘。

所述刀具箱13上设置有刀具减速箱14的配重块31，刀具减速箱14与配重块31之间通过固定在上压板10上的滑轮32由钢丝绳33连接。

底座1上固定液压缸28，液压缸28活塞头固定丝杠III 27，滑台4上设置与丝杠III 27配合的螺母III，螺母III的动力源是电机III 29；滑台4上设置环形齿轮I 18，工件箱6上设有与环形齿轮I 18啮合的齿轮II 17，齿轮II的动力源是电机IV 34；滑台4上设置环状T形槽19，T形槽19内设有螺栓，工件箱6上有可供螺栓穿过的通孔。

工件箱6上设置工件主轴20，工件箱6外与刀盘对应一侧的工件主轴20上固定工件夹盘21，工件箱6外的工件主轴20的另一端上固定分度蜗轮22，蜗轮22与蜗杆23啮合，蜗杆23的动力源是电机V。

工件箱6内的工件主轴20上固定阻尼轮24，阻尼轮24与工件箱箱体26之间设置阻尼块35。

所述阻尼块35是三个，分别设置在阻尼轮24外圈上部和左右两侧。

所述连接工件箱6与滑台4之间的转轴25的位置是在工件箱6中部。所述中部是指箱体26底部装有转轴25，转轴25位于工件主轴20的正下方，且转轴20到安装工件夹盘21的工件主轴的一端的距离小于等于其到安装分度蜗轮22的工件主轴的一端的距离，且转轴25到工件主轴中心的距离小于等于其到安装工件夹盘21的工件主轴端部的距离。如果将工件主轴20按长度分为四等份，则转轴25中心位于靠近工件夹盘21的第二等份内，这是考虑到，当将被加工的齿轮安装在工件夹盘21上时，整个工件箱的重心会向工件夹盘21一侧偏移，也就是整个工件箱的重心会接近转轴25的中心，从而使工件箱的转动更稳定。转轴25和工件箱6之间设有圆柱滚子轴承30，所述圆柱滚子轴承30是可分离轴承。本发明中设有加工大齿轮(直径大于1600mm)和加工小齿轮(直径小于1600mm)的两种工件箱，通过可分离轴承，可以针对被加工齿轮的规格，实现两个工件箱的转换使用。

所述电机I、电机II、电机III、电机IV、电机V及刀具主轴电机是伺服电机，所述液压缸是伺服液压缸，电机I、电机II、电机III、电机IV、电机V、刀具主轴电机和伺服液压缸均与控制箱相连。

本发明工作过程如下：在电机I的驱动下，框架沿着导轨副III 8移动，之后再在电机II的驱动下，刀具箱13在框架内上下移动；在液压缸28的作用下，滑台4沿着导轨副I 2左右快速进退，电机III 29使滑台4沿着导轨副I 2微量进退。实现了刀盘和工件的精确定位。齿轮加工过程中需要几个步骤，几个步骤中需要旋转工件箱6以调整工件和刀盘的位置。这时，通过调整T形槽19内的螺栓及与之相配合的螺母后，在电机IV的驱动下，工件箱6以转轴25为中心旋转到所需的根锥角，之后调节螺栓螺母固定工件箱6，即可进行下一步加工。

实施例2

如图11所示，底座与立柱相连接的导轨副III中导轨的方向是Z向，门架的上横梁与立柱顶部相连接的导轨副II中导轨的方向也是Z向，底座与滑台相连接的导轨副I中导轨的方向是X向。本实施例就是在申请号为“200810054176.X”，名称为“四轴四联动数控弧齿锥齿轮铣齿机布局”的发明专利技术方案所述的立柱外加装门架，加工大齿轮时，相应的刀盘和工件箱也换成配套使用的加工大齿轮用刀盘和工件箱。

Claims (10)

1.一种制造重型弧齿锥齿轮刮齿机的方法，包括以下步骤：

(1)对地基基础进行施工；

(2)制备底座，将底座固定在施工好的地基基础上；

(3)制备立柱和滑台；

(4)立柱和滑台由导轨副分别与底座连接；

(5)滑台上由转轴连接工件箱；

其特征在于：在立柱上部设置上导轨，上导轨与上导轨架固定，立柱上部与上导轨之间能够滑动。

2.根据权利要求1所述的制造重型弧齿锥齿轮刮齿机的方法，其特征在于：上导轨架可以固定在底座上，上导轨架也可以固定在地基基础上。

3.根据权利要求2所述的制造重型弧齿锥齿轮刮齿机的方法，其特征在于：把步骤5滑台上由转轴连接工件箱中的转轴，安装在工件箱中部。

4.重型弧齿锥齿轮刮齿机，其特征在于：底座与立柱相连接的导轨副III中导轨的方向是Z向，门架的上横梁与立柱顶部相连接的导轨副II中导轨的方向也是Z向，底座与滑台相连接的导轨副I中导轨的方向是X向。

5.根据权利要求4所述的重型弧齿锥齿轮刮齿机，其特征在于：底座与立柱相连接的导轨副III中导轨的方向是X向，门架的上横梁与立柱顶部相连接的导轨副II中导轨的方向也是X向，底座与滑台相连接的导轨副I中导轨的方向是Z向；所述的立柱包括两个立板，立板的下端与下压板相连，立板的上端与上压板相连，两个立板与上压板、下压板形成框架，底座上设置由电机I带动的丝杠I，框架上设置与丝杠I配合的螺母I；框架内上压板与下压板之间设置丝杠II，丝杠II的动力源是电机II，框架内有刀具箱，刀具箱上设有与丝杠II相配合的螺母II，刀具箱上装有刀具减速箱和主轴电机，刀具减速箱的输入端与主轴电机输出端相连，刀具减速箱的输出端与刀具主轴相连，刀具主轴另一端固定刀盘，刀具箱上设置有刀具减速箱的配重块，刀具减速箱与配重块之间通过固定在上压板上的滑轮由钢丝绳连接。

6.根据权利要求5所述的重型弧齿锥齿轮刮齿机，其特征在于：底座上固定液压缸，液压缸活塞头固定丝杠III，滑台上设置与丝杠III配合的螺母III，螺母III的动力源是电机III；滑台上设置环形齿轮I，工件箱上设有与环形齿轮I啮合的齿轮II，齿轮II的动力源是电机IV；滑台上设置环状T形槽，T形槽内设有螺栓，工件箱上有可供螺栓穿过的通孔。

7.根据权利要求6所述的重型弧齿锥齿轮刮齿机，其特征在于：工件箱上设置工件主轴，工件箱外与刀盘对应一侧的工件主轴上固定工件夹盘，工件箱外的工件主轴的另一端上固定分度蜗轮，蜗轮与蜗杆啮合，蜗杆的动力源是电机V，工件箱内的工件主轴上固定阻尼轮，阻尼轮与工件箱之间设置阻尼块。

8.根据权利要求7所述的重型弧齿锥齿轮刮齿机，其特征在于：所述阻尼块是三个，分别设置在阻尼轮外圈上部和左右两侧，上压板和下压板之间设置的丝杠II是两个。

9.根据权利要求4～8之一所述的重型弧齿锥齿轮刮齿机，其特征在于：所述连接工件箱与滑台之间的转轴的位置是在工件箱中部。

10.根据权利要求6～8之一所述的重型弧齿锥齿轮刮齿机，其特征在于：所述电机I、电机II、电机III、电机IV、电机V及刀具主轴电机是伺服电机，所述液压缸是伺服液压缸，电机I、电机II、电机III、电机IV、电机V、刀具主轴电机和伺服液压缸均与控制箱相连。

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