CN104741701A - 齿条滚切铣削自动化控制专用组合机床 - Google Patents

Abstract

齿条滚切铣削自动化控制专用组合机床，涉及一种专用组合机床，机床主体为单面立式结构，上面设有三面定位的液压夹具，机床主体后方固定设有铣削工作台，铣削工作台上安装有进给滑台，进给滑台的滑座上设有专用滚切铣削头，机床主体左侧设有冷却排屑装置，在冷却排屑装置和铣削工作台之间设有液压站和油冷机，机床主体前方设有电气控制柜，电气控制柜设有闭环程序模块。该机床采用机械原理、液压原理和计算机闭环控制技术相结合设计而成，专用于齿条加工，具有自动化程度高，加工精度高，加工质量稳定，废品率少，工人劳动强度低，能实现一人多机操作，且操作安全方便，故障率低，满足大批量生产需求，提高生产效率。

Description

齿条滚切铣削自动化控制专用组合机床

技术领域

本发明涉及一种专用组合机床，特别是一种齿条滚切铣削自动化控制专用组合机床，产品专用于齿条加工。

背景技术

我国改革开放以来，国民经济得到快速增长，以“科技创新，自主创新”成为我国目前工业发展的主流，我国工业逐步向集约型，节能减排，低碳的方向发展。齿条作为一种通用机械元件，被广泛应用于工业生产的各个传动机械设备当中。齿条的加工是一项加工精度高，难度大的关键加工技术，其加工质量直接影响齿条的性能和使用寿命。加工齿条的材料一般为45号钢或40Cr，由于齿条具有宽度窄，长度长的特点，一般国内生产齿条的机床如：滚齿机、插齿机、指状形铣齿机，它们受到本身加工范围的限制大都具有以下缺点：一人一机操作，占地面积大；对操作者要求较高，难以达到加工精度；加工中易产生切削振动、损伤刀具，稳定性较差；难以形成大批量生产，生产率较低，成本较高。随着科技的发展，国民经济的快速增长，传统的加工设备已难以满足现代化生产的需求。为了解决上述问题，我公司科技研究人员不断地探索、研究，通过多年的实践经验，希望研制出一种能满足现在生产需求的齿条滚切铣组合式的机床，虽然取得了一些成效，但在实际应用中仍然存在着尚未克服的技术难题。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上不足，提供一种齿条滚切铣削自动化控制专用组合机床，该机床采用机械原理、液压原理和计算机闭环控制技术相结合设计而成，专用于齿条加工，具有自动化程度高，加工精度高，加工质量稳定，废品率少，工人劳动强度低，能实现一人多机操作，且操作安全方便，故障率低，满足大批量生产需求，提高生产效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：含有冷却排屑装置、机床主体、液压夹具、集中润滑装置、专用滚切铣削头、刀具、刀杆支座、机床外防护、螺旋排屑器、铣削工作台、进给滑台、电气控制柜、液压站、油冷机，机床主体为单面立式结构，外面配有机床防护，机床主体内部设有伺服电机和双螺母结构的滚珠丝杠，机床主体左半部分的数控工作台面上设有液压夹具，液压夹具上设有对工件进行三面定位的底面支撑块、侧面支撑块和端部支撑块，机床主体上液压夹具的下端配有集中润滑装置，集中润滑装置通过管路与机床主体相连接，机床主体右半部分沿底侧设有两个并排设置的螺旋排屑器；机床主体后方设有铣削工作台，铣削工作台固定连接在机床主体中部，铣削工作台上安装有进给滑台，进给滑台内设有伺服电机和滚珠丝杠，在进给滑台的滑座上设有专用滚切铣削头，专用滚切铣削头的箱体顶部设有电动机，电动机与专用滚切铣削头通过同步带传动，专用滚切铣削头下端设有刀具，刀具通过刀杆支座与专用滚切铣削头的箱体相连接，刀杆支座为上、下半体的哈夫结构；机床主体左侧设有冷却排屑装置，冷却排屑装置通过冷却管路与机床主体相连接，在冷却排屑装置和铣削工作台之间设有液压站和油冷机，油冷机与液压站通过液压管路相连接，液压站与机床主体通过液压管路相连接；机床主体前方设有电气控制柜，电气控制柜设有闭环程序模块，组成了齿条滚切铣削自动化控制专用组合机床。

本发明解决其技术问题所采用的技术原理是：机床采用机械原理、液压原理和计算机闭环控制技术相结合设计而成，专用齿条加工。机床主体的数控工作台采用双螺母结构的滚珠丝杆传动，双螺母结构能减少齿距累积及侧隙误差；机床主体的工进速度由数控工作台伺服电机控制，能使工件在横向移动时定位更加稳定、精确、可靠。铣削工作台采用XJ25进给箱，作纵向移动。进给滑台内设伺服电机和滚珠丝杠，进给滑台的工进速度及切深精确定位由数控进给箱控制，代替了原有的手动控制，以适应不同工件材料加工；进给滑台的工进、快进与快退均为无极变速。专用滚切铣削头上配设有电动机，电动机与专用滚切铣削头通过同步带传动，电动机轴端通过键连接小带轮，专用滚切铣削头轴端通过键连接大带轮，两带轮距离通过螺母与链轮联动调节，解决了原有技术采用单个螺母调节时间长和电机支座支承平面无法保证同一高度造成同步带磨损、振动和噪音的技术难题。专用滚切铣削头为齿轮传动方式，设有三档手动变速，并附有手柄变速装置，适用于不同材质的零件加工。主轴齿轮具有存储动能，增加惯性，使刀具切削轻快，减少切削振动，延长刀具使用寿命的特点。机床工作时专用滚切铣削头和铣削工作台同时移动工件不动，利用专用滚切铣削头重量和液压夹具的夹紧力来抵消部分切削震动。刀杆支座采用上、下半体的哈夫结构，便于拆卸，稳定性好，避免了切削振动。液压夹具采用底面、侧面、端部三面定位的方式，再通过液压油缸夹紧；液压夹具压爪的前端设有淬火的铁块，能更加有效的长时间工作，且更换方便，经济实用。冷却排屑装置配有自动排屑机及水箱，通过螺旋排屑机把大量铁屑带到水箱。切削结束后，垂直进给机构退刀，电气系统控制液压油缸松开，有效避免了退刀时带刀现象。闭环控制系统使能够对机床工作台的各个位移量进行自动检测、反馈，发生故障后具有自动纠错和自动报警功能，提高了设备运行的精度、可靠性及安全性。

本发明有益效果是：该机床为齿条加工专用组合机床，采用计算机闭环智能控制系统，具有自动化程度高，加工定位精度高，机械性能稳定，保证了齿条的加工质量，减少了废品率。该机床具有自动化生产模式，带有自动报警功能，能实现一人多机操作，且操作安全方便，故障率低，满足大批量生产需求，提高了生产效率。

附图说明

下面是结合附图和实施例对本发明进一步描述：

图1是齿条滚切铣削自动化控制专用组合机床主视图；

图2是齿条滚切铣削自动化控制专用组合机床左视图；

图3是齿条滚切铣削自动化控制专用组合机床俯视图；

在图中：1.冷却排屑装置、2.机床主体、3.液压夹具、4.集中润滑装置、5.专用滚切铣削头、6.刀具、7.刀杆支座、8.机床外防护、9.螺旋排屑器、10.铣削工作台、11.进给滑台、12.电气控制柜、13.液压站、14.油冷机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施列作详细描述。

在图1、图2、图3中，机床主体2为单面立式结构，外面配有机床防护8，机床主体2内部设有伺服电机和双螺母结构的滚珠丝杠，机床主体2左半部分的数控工作台面上设有液压夹具3，液压夹具3上设有对工件进行三面定位的底面支撑块、侧面支撑块和端部支撑块，机床主体2上液压夹具3的下端配有集中润滑装置4，集中润滑装置4通过管路与机床主体2相连接，机床主体2右半部分沿底侧设有两个并排设置的螺旋排屑器9；机床主体2后方设有铣削工作台10，铣削工作台10固定连接在机床主体2中部，铣削工作台10上安装有进给滑台11，进给滑台11内设有伺服电机和滚珠丝杠，在进给滑台11的滑座上设有专用滚切铣削头5，专用滚切铣削头5的箱体顶部设有电动机，电动机与专用滚切铣削头5通过同步带传动，专用滚切铣削头5下端设有刀具6，刀具6通过刀杆支座7与专用滚切铣削头5的箱体相连接，刀杆支座7为上、下半体的哈夫结构；机床主体2左侧设有冷却排屑装置1，冷却排屑装置1通过冷却管路与机床主体2相连接，在冷却排屑装置1和铣削工作台10之间设有液压站13和油冷机14，油冷机14与液压站13通过液压管路相连接，液压站13与机床主体2通过液压管路相连接；机床主体2前方设有电气控制柜12，电气控制柜12设有闭环程序模块。

机床采用机械原理、液压原理和计算机闭环控制技术相结合设计而成，专用齿条加工。机床主体2的数控工作台采用双螺母结构的滚珠丝杆传动，双螺母结构能减少齿距累积及侧隙误差；机床主体2的工进速度由数控工作台伺服电机控制，能使工件在横向移动时定位更加稳定、精确、可靠。铣削工作台10采用XJ25进给箱，作纵向移动。进给滑台11内设伺服电机和滚珠丝杠，进给滑台的工进速度及切深精确定位由数控进给箱控制，代替了原有的手动控制，以适应不同工件材料加工；进给滑台11的工进、快进与快退均为无极变速。专用滚切铣削头5上配设有电动机，电动机与专用滚切铣削头5通过同步带传动，电动机轴端通过键连接小带轮，专用滚切铣削头轴端通过键连接大带轮，两带轮距离通过螺母与链轮联动调节，解决了原有技术采用单个螺母调节时间长和电机支座支承平面无法保证同一高度造成同步带磨损、振动和噪音的技术难题。专用滚切铣削头5为齿轮传动方式，设有三档手动变速，并附有手柄变速装置，适用于不同材质的零件加工。主轴齿轮具有存储动能，增加惯性，使刀具切削轻快，减少切削振动，延长刀具使用寿命的特点。机床工作时专用滚切铣削头5和铣削工作台10同时移动工件不动，利用专用滚切铣削头5重量和液压夹具3的夹紧力来抵消部分切削震动。铣刀盘的片数根据加工零件的不同而不同，中间以隔套分开，刀盘通过键与刀杆连接，刀杆一端以专用滚切铣削头5内锥定位固定主轴端面上，另一端通过轴承支撑在刀杆支座中，主轴螺母锁紧以消除轴向间隙。刀杆上的键与刀盘键槽相连接，做到避免所有刀盘同时切入工件，以减少刀盘切入工件时的冲击力。刀杆支座7采用上、下半体的哈夫结构，便于拆卸，稳定性好，避免了切削振动。液压夹具3采用底面、侧面、端部三面定位的方式，再通过液压油缸夹紧；液压夹具3压爪的前端设有淬火的铁块，能更加有效的长时间工作，且更换方便，经济实用。冷却排屑装置1配有自动排屑机及水箱，通过螺旋排屑机把大量铁屑带到水箱。切削结束后，垂直进给机构退刀，电气系统控制液压油缸松开，有效避免了退刀时带刀现象。闭环控制系统使能够对机床工作台的各个位移量进行自动检测、反馈，发生故障后具有自动纠错和自动报警功能，提高了设备运行的精度、可靠性及安全性。

该组合机床的齿条加工动作为：人工上料→液压夹具夹紧工件→专用滚切铣削头启动→数控工作台快进→数控工作台工进→进给滑台工进铣削→工作台快进→铣削工作台工进→切削结束→专用铣削头停→铣刀盘完全退出工件后液压夹具松开→铣削工作台快退→数控滑台快退→人工下料→动作循环。

Claims (1)

1.齿条滚切铣削自动化控制专用组合机床，含有冷却排屑装置、机床主体、液压夹具、集中润滑装置、专用滚切铣削头、刀具、刀杆支座、机床外防护、螺旋排屑器、铣削工作台、进给滑台、电气控制柜、液压站、油冷机，其特征是：机床主体为单面立式结构，外面配有机床防护，机床主体内部设有伺服电机和双螺母结构的滚珠丝杠，机床主体左半部分的数控工作台面上设有液压夹具，液压夹具上设有对工件进行三面定位的底面支撑块、侧面支撑块和端部支撑块，机床主体上液压夹具的下端配有集中润滑装置，集中润滑装置通过管路与机床主体相连接，机床主体右半部分沿底侧设有两个并排设置的螺旋排屑器；机床主体后方设有铣削工作台，铣削工作台固定连接在机床主体中部，铣削工作台上安装有进给滑台，进给滑台内设有伺服电机和滚珠丝杠，在进给滑台的滑座上设有专用滚切铣削头，专用滚切铣削头的箱体顶部设有电动机，电动机与专用滚切铣削头通过同步带传动，专用滚切铣削头下端设有刀具，刀具通过刀杆支座与专用滚切铣削头的箱体相连接，刀杆支座为上、下半体的哈夫结构；机床主体左侧设有冷却排屑装置，冷却排屑装置通过冷却管路与机床主体相连接，在冷却排屑装置和铣削工作台之间设有液压站和油冷机，油冷机与液压站通过液压管路相连接，液压站与机床主体通过液压管路相连接；机床主体前方设有电气控制柜，电气控制柜设有闭环程序模块。