CN103111687A - 数控高速齿条铣齿机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数控高速齿条铣齿机，它包括数控系统、床身、主轴箱、横向滑台、纵向滑台、立柱滑台、立柱和回转台以及带硬质合金铣刀的刀架，回转台安装在床身上，纵向滑台可移动地安装在床身上，横向滑台可旋转地安装在回转台上，立柱固定在横向滑台上，立柱滑台可移动地安装在立柱上，刀架安装在主轴箱上，主轴箱固定在立柱滑台上，横向滑台与回转台之间设置有驱动横向滑台横向进给的横向驱动装置，纵向滑台与床身之间设置有驱动纵向滑台纵向进给的纵向驱动装置，立柱滑台与立柱之间设置有驱动立柱滑台上下进给的Z向驱动装置，数控系统的信号控制端分别与横向驱动装置、纵向驱动装置、Z向驱动装置和主轴箱连接。本发明能够提高齿条加工的效率，满足对高硬度齿条的加工需求。

Description

数控高速齿条铣齿机
技术领域
 本发明涉及一种数控高速齿条铣齿机，属于铣齿机领域。
背景技术
目前，传统的齿条加工方法是通过普通铣床用高速钢刀具加工的，由于高速钢的硬度低、红硬性差，无法对硬度较高的调质处理齿条进行加工，其最高切削线速度与硬质合金刀具相比较低，因此切削效率远低于硬质合金刀具，用硬质合金刀具替代传统高速钢刀具可大幅提高齿条的切削效率。但传统机床铣削机床加工刚性差、主轴功率小、主轴转速低，无法适应硬质刀具高速切削的需要，必须开发机床刚性好、主轴功率大、转速高的齿条专用铣床才能解决齿条的高速铣削加工问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种能够提高齿条加工的效率，满足对高硬度齿条的加工需求的数控高速齿条铣齿机。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种数控高速齿条铣齿机，它包括数控系统、床身、主轴箱、横向滑台、纵向滑台、立柱滑台、立柱和回转台以及带硬质合金铣刀的刀架，回转台安装在床身上，纵向滑台可移动地安装在床身上，横向滑台可旋转地安装在回转台上，立柱固定在横向滑台上，立柱滑台可移动地安装在立柱上，刀架安装在主轴箱上，主轴箱固定在立柱滑台上，横向滑台与回转台之间设置有驱动横向滑台横向进给的横向驱动装置，纵向滑台与床身之间设置有驱动纵向滑台纵向进给的纵向驱动装置，立柱滑台与立柱之间设置有驱动立柱滑台上下进给的Z向驱动装置，数控系统的信号控制端分别与横向驱动装置、纵向驱动装置、Z向驱动装置和主轴箱连接。
进一步，所述的横向驱动装置包括横向伺服电机以及由第一丝杠和第一螺母组成的第一滚珠丝杠副，横向伺服电机驱动第一丝杠旋转，第一螺母固定连接在所述的横向滑台上。
进一步，所述的纵向驱动装置包括纵向伺服电机以及由第二丝杠和第二螺母组成的第二滚珠丝杠副，横向伺服电机驱动第二丝杠旋转，第二螺母固定连接在所述的纵向滑台上。
进一步，所述的Z向驱动装置包括Z向伺服电机以及由第三丝杠和第三螺母组成的第三滚珠丝杠副，Z向伺服电机驱动第三丝杠旋转，第三螺母固定连接在所述的Z向滑台上。
采用了上述技术方案后，横向滑台由横向伺服电机驱动第一滚动丝杠副实现立柱向前移动，可带动主轴箱沿齿条齿向进给，纵向滑台由纵向伺服电机驱动第二滚动丝杠副实现齿条分齿移动，立柱滑台由Z向伺服电机驱动第三滚动丝杠副可带动主轴箱在立柱上上下滑动，实现铣刀的齿深方向进刀，回转台由人工实现回转实现斜齿条角度调整。由于铣刀的三个进给运动都是由数控系统控制各个方向的伺服电机运动来实现的，所以整个加工都是数控自动加工的，从而减少了切削辅助时间，可显著提高加工效率。主轴箱经过优化设计，采用高精度消隙齿轮，由大功率电机驱动，主轴扭矩和转速大幅提高，适应了硬质合金成形铣刀加工的需要，可实现高速大进给量加工，提高了刀具切削效率。刀架一端与主轴固定，另一端在刀架支撑上转动，提高了刀具的支撑刚性，使刀具在大切削力加工时保持较高的平稳性，延长了刀具寿命，且硬质合金刀具只需更换刀片，避免了传统高速钢刀具拆卸刀盘环节，减少了换刀时间。
附图说明
图1为本发明的数控高速齿条铣齿机的结构示意图；
图2为图1的左视图；
图3为图1的俯视图。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，
如图1所示，一种数控高速齿条铣齿机，它包括数控系统、床身1、主轴箱2、横向滑台3、纵向滑台4、立柱滑台5、立柱6和回转台7以及带硬质合金铣刀的刀架8，回转台7安装在床身1上，纵向滑台4可移动地安装在床身1上，横向滑台3可旋转地安装在回转台7上，立柱6固定在横向滑台3上，立柱滑台5可移动地安装在立柱6上，刀架8安装在主轴箱2上，主轴箱2固定在立柱滑台5上，横向滑台3与回转台7之间设置有驱动横向滑台3横向进给的横向驱动装置，纵向滑台4与床身1之间设置有驱动纵向滑台4纵向进给的纵向驱动装置，立柱滑台5与立柱6之间设置有驱动立柱滑台5上下进给的Z向驱动装置，数控系统的信号控制端分别与横向驱动装置、纵向驱动装置、Z向驱动装置和主轴箱2连接。
横向驱动装置包括横向伺服电机以及由第一丝杠和第一螺母组成的第一滚珠丝杠副，横向伺服电机驱动第一丝杠旋转，第一螺母固定连接在所述的横向滑台上。
纵向驱动装置包括纵向伺服电机以及由第二丝杠和第二螺母组成的第二滚珠丝杠副，横向伺服电机驱动第二丝杠旋转，第二螺母固定连接在所述的纵向滑台上。
Z向驱动装置包括Z向伺服电机以及由第三丝杠和第三螺母组成的第三滚珠丝杠副，Z向伺服电机驱动第三丝杠旋转，第三螺母固定连接在所述的Z向滑台上。
本发明的工作原理如下：
横向滑台3由横向伺服电机驱动第一滚动丝杠副实现立柱6向前移动，可带动主轴箱2沿齿条齿向进给，纵向滑台4由纵向伺服电机驱动第二滚动丝杠副实现齿条分齿移动，立柱滑台5由Z向伺服电机驱动第三滚动丝杠副可带动主轴箱2在立柱6上上下滑动，实现铣刀的齿深方向进刀，回转台7由人工实现回转实现斜齿条角度调整。由于硬质合金铣刀的三个进给运动都是由数控系统控制各个方向的伺服电机运动来实现的，所以整个加工都是数控自动加工的，从而减少了切削辅助时间，可显著提高加工效率。主轴箱2经过优化设计，采用高精度消隙齿轮，由大功率电机驱动，主轴扭矩和转速大幅提高，适应了硬质合金铣刀加工的需要，可实现高速大进给量加工，提高了刀具切削效率。刀架8一端与主轴固定，另一端在刀架支撑上转动，提高了刀具的支撑刚性，使刀具在大切削力加工时保持较高的平稳性，延长了刀具寿命，且硬质合金刀具只需更换刀片，避免了传统高速钢刀具拆卸刀盘环节，减少了换刀时间。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1. 一种数控高速齿条铣齿机，其特征在于：它包括数控系统、床身（1）、主轴箱（2）、横向滑台（3）、纵向滑台（4）、立柱滑台（5）、立柱（6）和回转台（7）以及带硬质合金铣刀的刀架（8），回转台（7）安装在床身（1）上，纵向滑台（4）可移动地安装在床身（1）上，横向滑台（3）可旋转地安装在回转台（7）上，立柱（6）固定在横向滑台（3）上，立柱滑台（5）可移动地安装在立柱（6）上，刀架（8）安装在主轴箱（2）上，主轴箱（2）固定在立柱滑台（5）上，横向滑台（3）与回转台（7）之间设置有驱动横向滑台（3）横向进给的横向驱动装置，纵向滑台（4）与床身（1）之间设置有驱动纵向滑台（4）纵向进给的纵向驱动装置，立柱滑台（5）与立柱（6）之间设置有驱动立柱滑台（5）上下进给的Z向驱动装置，数控系统的信号控制端分别与横向驱动装置、纵向驱动装置、Z向驱动装置和主轴箱（2）连接。
2.根据权利要求1所述的数控高速齿条铣齿机，其特征在于：所述的横向驱动装置包括横向伺服电机以及由第一丝杠和第一螺母组成的第一滚珠丝杠副，横向伺服电机驱动第一丝杠旋转，第一螺母固定连接在所述的横向滑台上。
3.根据权利要求1所述的数控高速齿条铣齿机，其特征在于：所述的纵向驱动装置包括纵向伺服电机以及由第二丝杠和第二螺母组成的第二滚珠丝杠副，横向伺服电机驱动第二丝杠旋转，第二螺母固定连接在所述的纵向滑台上。
4.根据权利要求1所述的数控高速齿条铣齿机，其特征在于：所述的Z向驱动装置包括Z向伺服电机以及由第三丝杠和第三螺母组成的第三滚珠丝杠副，Z向伺服电机驱动第三丝杠旋转，第三螺母固定连接在所述的Z向滑台上。
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