CN104551025A - 磨齿机及其工件主轴箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磨齿机及其工件主轴箱，工件主轴箱包括箱体，箱体的前端和后端分别设有前开孔和后开孔，主轴的两端分别置于前开孔和后开孔中，主轴的前端设有工件夹持架，主轴上从前至后设有中心度校准机构和轴向锁紧机构：中心度校准机构包括固定在主轴上的蜗轮和与蜗轮垂直相交的蜗杆，且蜗杆转动设置于一偏心套中；轴向锁紧机构包括均布设置在主轴后端的薄型气缸，薄型气缸的后端抵靠在一刹车盘上，薄型气缸固定在箱体的内壁上。本发明可以用偏心套来调整蜗杆和蜗轮的间隙，保持蜗轮和蜗杆的传动精度和平稳性，从而提高主轴的位置精度和旋转精度，利用均布设置的薄型气缸和刹车盘进行锁紧，反应迅速，定位准确，安全卫生，维护方便。

Description

磨齿机及其工件主轴箱
技术领域
本发明涉及齿轮的磨齿装置，具体涉及磨齿机及其工件主轴箱。
背景技术
传统成型工件磨齿机的工件主轴箱的结构通常为经济型，由于待加工的工件一般具有较高的刚度和密度，且安装于主轴箱上方的机构或部件重量较重，约1.5吨左右，使装有工件的主轴处于重载状态，容易出现震纹、变形等缺陷，反过来影响工件的位置精度和旋转精度，极易造成加工精度降低甚至产品报废。锁紧机构则通常采用液压形式自锁，且多数锁紧机构都是对主轴的径向进行锁紧，而这种锁紧方式通常受旋转轴自身的制造精度及刚性的影响，锁紧效果较差，并且不能有效地消除工件和主轴箱前方的间隙，使刹车不稳，工件定位就会有轻微延迟和位置差异，进而造成加工误差；而液压泵的液压油又容易泄露，不易储存，极易造成环境的污染，存在耗电高、维护成本高等缺点。
由此可见，目前的磨齿机存在主轴的旋转精度和锁紧效果差的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是目前的磨齿机存在主轴的旋转精度和锁紧效果差的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供了一种磨齿机的工件主轴箱，包括箱体，所述箱体的前端和后端分别设有前开孔和后开孔，主轴的两端分别置于所述前开孔和后开孔中，所述主轴的前端设有工件夹持架，所述主轴上从前至后设有中心度校准机构和轴向锁紧机构：
所述中心度校准机构包括固定在所述主轴上的蜗轮和与所述蜗轮垂直相交的蜗杆，所述蜗杆转动设置于一偏心套中；
所述轴向锁紧机构包括均布设置在所述主轴后端的薄型气缸，所述薄型气缸的后端抵靠在一刹车盘上，所述薄型气缸固定在所述箱体的内壁上，所述主轴在所述薄型气缸的拉力下能向后移动。
在上述磨齿机的工件主轴箱中，所述偏心套通过紧定螺钉固定在所述箱体上。
在上述磨齿机的工件主轴箱中，所述前开孔的圆周边缘向外、内延伸形成前支撑座。
在上述磨齿机的工件主轴箱中，所述薄型气缸的前方设有后支撑座，所述后支撑座的顶部和底部与所述箱体的内侧面相接，将所述箱体分成左、右两个腔室。
在上述磨齿机的工件主轴箱中，所述左、右腔室的上部分别设有左、右顶盖。
在上述磨齿机的工件主轴箱中，所述主轴在所述前支撑座和所述后支撑座的对应位置分别设有一对轴承。
在上述磨齿机的工件主轴箱中，所述主轴的前端面上设有平面轴承和前压盖，后端设有后压盖。
在上述磨齿机的工件主轴箱中，所述薄型气缸的个数为4个。
本发明还提供了一种磨齿机，包括上述结构的工件主轴箱。
本发明，主轴上设有蜗轮蜗杆副，利用蜗杆蜗轮副的啮合传动来保证主轴的旋转轴线稳定，且可以根据具体情况用偏心套来调整蜗杆和蜗轮的间隙，保持蜗轮和蜗杆的传动精度和平稳性，从而提高主轴的位置精度和旋转精度，提高加工精度。利用均布设置的薄型气缸和刹车盘进行锁紧，主轴在薄型气缸的拉力向后移动，使工件与主轴箱贴紧，反应迅速，使工件定位准确，对主轴的精度和刚性要求较低，不受主轴自身精度系数的影响，提高了加工精度，安全卫生，维护方便。
附图说明
图1为本发明的剖视图；
图2为图1中圈出部分A的放大图。
具体实施方式
本发明提供了一种磨齿机及其工件主轴箱，加工精度高，安全可靠。下面结合具体实施例和说明书附图对本发明予以详细说明。
如图1所示，本发明提供的磨齿机的工件主轴箱包括箱体10，箱体10的前端和后端分别设有前开孔和后开孔，主轴20的前端和后端分别置于前开孔和后开孔中。主轴20的外圆周面上从前至后设有中心度校准机构和轴向锁紧机构。中心度校准机构包括固定在主轴20上的蜗轮40和与蜗轮40垂直相交的蜗杆41，蜗杆41转动设置于一偏心套42中；轴向锁紧机构包括均布设置在主轴20后端的薄型气缸50，薄型气缸50的后端抵靠在一刹车盘51上，薄型气缸50固定在箱体10的内壁上，主轴20可在薄型气缸20的拉力下向后移动。
如图1和图2所示，主轴20的前端通过螺钉与工件夹持架30固定，因工件夹持架30较重，主轴20的前端直径较大，后端直径较小，前开孔和后开孔与主轴20匹配，两开孔的孔径不同是为保证制造精度而设计的。孔径不同的两个开孔采用一次装夹就能完成加工孔位，但是若有反向台阶孔时，那么在设备固定的情况下必须采用先加工一侧再反转加工另一侧，这样就可能因为重复的装夹引起主轴20的精度降低，且还浪费时间增加工人劳动强度，因此本实施例中的孔径加工可一次完成，能保证较高的精度。
箱体10上的前开孔的圆周边缘向外、内延伸形成前支撑座11，由于在主轴20前端还装有较重的工件夹持架30和工件，特别是在断电情况下很容易因重力影响而发生下滑现象，因此前支撑座11的前端面上设有平面轴承21和前压盖22，能预防主轴20的前端向下倾斜甚至下滑。前压盖22固定在箱体12上。在薄型气缸50的前方设有后支撑座12，后支撑座12设有与主轴20匹配的通孔，主轴20上相对前支撑座11和后支撑座12的位置都设有一对轴承23，用于承重和保证主轴20转动的灵活性。后支撑座12的顶部和底部都与箱体10的内侧面相接，将箱体10分成了左腔室和右腔室，齿轮副和薄型气缸50分别置于左腔室和右腔室中，这两个腔室的上部分别设有左顶盖13和右顶盖14，打开左顶盖13后便于查看偏心套42并对蜗杆41的位置进行调整，打开右顶盖14方便对薄型气缸50进行检查维护。
蜗轮40固定在主轴20上，且前端面与主轴20上的轴肩通过螺钉固定，保证主轴20和蜗轮40的同轴度。而且蜗杆41转动设置在偏心套42中，偏心套42的中间设有与蜗杆41匹配的中心孔。将偏心套42的紧定螺钉拆除，然后将其转动适当角度，能调节蜗杆41和蜗轮40的中心距，保证二者的啮合精度和传动效率，进而保证主轴20的转动轴线的稳定，保证工件夹持架30的加工精度。主轴20移动时会带动蜗轮40移动，因移动距离较小(约为0.1mm)，且蜗轮40和蜗杆41的啮合方式允许微小的位移误差，因此蜗轮40随主轴20移动对蜗杆副不会造成影响，也不会影响主轴20中心度的调节。
薄型气缸50的个数为4，能保证主轴20均匀受力。通过计算与试验证实在箱体12的内侧均布四个薄型气缸50，具有11200～15580N的推力，符合设计及长期运行的要求。在薄型气缸50的后侧面上，主轴20的后端固定有刹车盘51，在刹车盘51后侧还装有保险作用的后压盖52。
薄型气缸50对主轴的锁紧原理为：主轴20旋转到位后，控制系统即发出使薄型气缸50动作的信号，薄型气缸50向后挤压刹车盘51进而带动主轴20及装在主轴20上的各部件向后移动，使主轴20前端的工件夹持架30与箱体10贴合，起到刹车、定位作用，因为气缸的力度均匀，定位准确，能有效消除间隙，以便保证零件加工精度，还能降低对主轴精度及刚性的要求。
本发明，主轴上设有蜗轮蜗杆副，利用蜗杆蜗轮副的啮合传动来保证主轴的旋转轴线稳定，且可以根据具体情况用偏心套来调整蜗杆和蜗轮的间隙，保持蜗轮和蜗杆的传动精度和平稳性，从而提高主轴的位置精度和旋转精度，提高加工精度。利用均布设置的薄型气缸和刹车盘进行锁紧，主轴在薄型气缸的拉力向后移动，使工件与主轴箱贴紧，反应迅速，使工件定位准确，对主轴的精度和刚性要求较低，不受主轴自身精度系数的影响，提高了加工精度，安全卫生，维护方便。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.磨齿机的工件主轴箱，包括箱体，所述箱体的前端和后端分别设有前开孔和后开孔，主轴的两端分别置于所述前开孔和后开孔中，所述主轴的前端设有工件夹持架，其特征在于，所述主轴上从前至后设有中心度校准机构和轴向锁紧机构：
所述中心度校准机构包括固定在所述主轴上的蜗轮和与所述蜗轮垂直相交的蜗杆，且所述蜗杆转动设置于一偏心套中；
所述轴向锁紧机构包括均布设置在所述主轴后端的薄型气缸，所述薄型气缸的后端抵靠在一刹车盘上，所述薄型气缸固定在所述箱体的内壁上，所述主轴在所述薄型气缸的拉力下能向后移动。
2.如权利要求1所述的磨齿机的工件主轴箱，其特征在于，所述偏心套通过紧定螺钉固定在所述箱体上。
3.如权利要求1所述的磨齿机的工件主轴箱，其特征在于，所述前开孔的圆周边缘向外、内延伸形成前支撑座。
4.如权利要求1所述的磨齿机的工件主轴箱，其特征在于,所述薄型气缸的前方设有后支撑座，所述后支撑座的顶部和底部与所述箱体的内侧面相接，将所述箱体分成左、右两个腔室。
5.如权利要求4所述的磨齿机的工件主轴箱，其特征在于,所述左、右腔室的上部分别设有左、右顶盖。
6.如权利要求1所述的磨齿机的工件主轴箱，其特征在于,所述主轴在所述前支撑座和所述后支撑座的对应位置分别设有一对轴承。
7.如权利要求1所述的磨齿机的工件主轴箱，其特征在于,所述主轴的前端面上设有平面轴承和前压盖，后端设有后压盖。
8.如权利要求1所述的磨齿机的工件主轴箱，其特征在于,所述薄型气缸的个数为4个。
9.磨齿机，其特征在于,包括如权利要求1-8任意项所述的工件主轴箱。
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