CN103567469B - 数控螺旋锥齿轮铣齿机刀具主轴装置 - Google Patents
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Abstract
发明涉及一种数控螺旋锥齿轮铣齿机刀具主轴装置，包括主轴箱体和设置在主轴箱体内的刀具主轴，特征在于：主轴箱体内固定有力矩电机定子和力矩电机转子，力矩电机转子通过锥套和键与刀具主轴连接，刀具主轴一端通过套和锁紧螺母安装有编码器，在刀具主轴居中部位装有可对其产生反向力的阻尼机构。优点是：通过力矩电机直接驱动刀具主轴旋转，不仅可避免摇台传动导致传动精度和传动效率的损失、提高了刀具主轴的运动速度；而且还可解决了齿轮传动结构影响加工精度、容易出现传动误差及噪音大的问题。此外，采用液压马达通过齿轮传动给刀具主轴一个反向力起到阻尼作用，进而使刀具主轴传动更加平稳可靠，提高加工精度。
Description
技术领域
本发明属于齿轮机床技术领域，特别是涉及一种数控螺旋锥齿轮铣齿机刀具主轴装置。
背景技术
数控螺旋锥齿轮铣齿机用于高速、精确地切削螺旋锥齿轮,提高齿面精度及光洁度,达到传动平稳、降低噪音和提高精度的要求。
传统的铣齿机刀具主轴采用摇台传动，即切削刀具（刀盘）紧固于摇台的主轴上，并借助于摇台偏心鼓轮的旋转把刀盘安装到一定位置上。这样不仅会损失传动精度和传动效率，同时刀具主轴的运动速度也会受到限制。由于上述铣齿机刀具主轴结构的限制，目前只能采用间歇分度法加工螺旋收缩齿锥齿轮和准双曲面齿轮，而不能采用连续分度法加工摆线等高齿锥齿轮和准双曲面齿轮。虽然近一年间出现了采用齿轮传动的二代刀具主轴结构，但是由于齿轮本身受机械加工精度的影响，容易出现传动误差，进而影响了锥齿轮的加工精度。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种采用力矩电机作为动力直接驱动刀具主轴且可大幅度提高传动精度和加工效率的数控螺旋锥齿轮铣齿机刀具主轴装置。
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：
数控螺旋锥齿轮铣齿机刀具主轴装置，包括主轴箱体和设置在主轴箱体内的刀具主轴，其特征在于：所述主轴箱体内固定有力矩电机定子和力矩电机转子，所述力矩电机转子通过锥套和键与刀具主轴连接，所述刀具主轴一端通过套和锁紧螺母安装有编码器，在刀具主轴居中部位装有可对其产生反向力作用的阻尼机构。
本发明还可以采用如下技术方案：
所述阻尼机构包括安装在刀具主轴上的第一齿轮、安装在传动轴上的并与第一齿轮啮合的第二齿轮和设置在主轴箱体外一侧的液压马达，所述传动轴通过轴承支撑安装在液压马达座中，所述液压马达通过平键与传动轴连接。
所述力矩电机定子外套上开有水槽，并设有为力矩电机冷却提供冷却水循环的冷却进水接头和冷却出水接头。
本发明具有的优点和积极效果是：由于发明采用上述技术方案，即采用力矩电机直接连接刀具主轴，并通过力矩电机直接驱动刀具主轴旋转，不仅可避免了摇台传动导致传动精度和传动效率的损失、提高了刀具主轴的运动速度；而且还可解决了齿轮传动结构影响加工精度、容易出现传动误差及噪音大的问题。此外，采用液压马达通过齿轮传动给刀具主轴一个反向力起到阻尼作用，进而使刀具主轴传动更加平稳可靠，提高加工精度。数控螺旋锥齿轮铣齿机采用本刀具主轴机构还可对螺旋锥齿轮进行高速、精确切削加工,提高齿面的加工精度及光洁度，进而提高螺旋锥齿轮的传动精度及传动平稳性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1、锥套；2、力矩电机定子；3、力矩电机转子；4、第一锁紧螺母；5、第一挡油盘；6、第一旋转油封；7、第一齿轮；8、第二旋转油封；9、第二挡油盘；10、后轴承；11、主轴箱体；12、前轴承；13、前端盖；14、刀具主轴；15、第二锁紧螺母；16、液压马达；17、传动轴；18、液压马达座；19、轴承；20、编码器；21、法兰盘；22、第二齿轮；23、冷却出水接头；24、冷却进水接头；25、密封盖；26、弹性挡圈；27、箱体后盖；28、第三锁紧螺母；29、套。
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，数控螺旋锥齿轮铣齿机刀具主轴装置，包括主轴箱体11和设置在主轴箱体内的刀具主轴14。所述主轴箱体内固定有力矩电机定子2和力矩电机转子3，所述力矩电机转子3固定在位于主轴箱体内的锥套1上，并通过平键与刀具主轴连接。所述刀具主轴通过前轴承12、后轴承10及辅助轴承支撑并固定在主轴箱体11和箱体后盖27中，所述辅助轴承通过弹性挡圈26固定，箱体后盖30上装有密封盖25。在刀具主轴一端通过前端盖13密封，所述刀具主轴另一端通过套29和第三锁紧螺母28安装有编码器20，在刀具主轴居中部位装有可对其产生反向力作用的阻尼机构。
本实施例中，所述阻尼机构包括安装在刀具主轴上的第一齿轮7、安装在传动轴17上的并与第一齿轮啮合的第二齿轮22和设置在主轴箱体外一侧的液压马达16，所述传动轴通过轴承支撑安装在液压马达座中，所述液压马达通过平键与传动轴连接。所述第一齿轮7通过第二锁紧螺母15固定在刀具主轴14上，所述传动轴17通过一对前轴承19和一个后轴承19支撑安装在液压马达座18中，传动轴前端通过法兰盘21固定，传动轴后端通过第二锁紧螺母15固定。所述液压马达16固定在液压马达座18上，所述液压马达轴通过平键与传动轴17连接，这样可通过液压马达18、传动轴17、第二齿轮22和第一齿轮7的传动起到给刀具主轴14的反向力阻尼作用。
在箱体上装有第一挡油盘5、第二挡油盘9、第一旋转油封6和第二旋转油封8，所述第一挡油盘5、第二挡油盘9、第一旋转油封6和第二旋转油封8是将箱体11中部形成一个油池，以便为第一齿轮7和第二齿轮22进行润滑。
所述刀具主轴14另一端通过套29和第二锁紧螺母28装有编码器20，通过编码器实现全闭环控制。
本实施例中，所述力矩电机定子外套上开有水槽，并设有为力矩电机提供冷却水循环的冷却进水接头24和冷却出水接头23，通过外置水冷机、冷却进水接头24和冷却出水接头23为力矩电机冷却。
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”等不代表顺序安装，也不代表所形容的零件的重要性。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零件或具有相同或类似功能的零件。本发明附图中描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
Claims (2)
1.一种数控螺旋锥齿轮铣齿机刀具主轴装置，包括主轴箱体和设置在主轴箱体内的刀具主轴，其特征在于：所述主轴箱体内固定有力矩电机定子和力矩电机转子，所述力矩电机转子通过锥套和键与刀具主轴连接，所述刀具主轴一端通过套和锁紧螺母安装有编码器，在刀具主轴居中部位装有可对其产生反向力的阻尼机构；
所述阻尼机构包括安装在刀具主轴上的第一齿轮、安装在传动轴上的并与第一齿轮啮合的第二齿轮和设置在主轴箱体外一侧的液压马达，所述传动轴通过轴承支撑安装在液压马达座中，所述液压马达通过平键与传动轴连接。
2.根据权利要求1所述的数控螺旋锥齿轮铣齿机刀具主轴装置，其特征在于：所述力矩电机定子外套上开有水槽，并设有为力矩电机冷却提供冷却水循环的冷却进水接头和冷却出水接头。
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