CN104816046A - 切齿附件、机床以及切齿加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的切齿附件(1)具备刀具(6)和传递机构(7),所述刀具(6)的周缘具有切齿刀刃,所述传递机构(7)将通用的机床的主轴(2)的旋转向刀具(6)传递。壳体(5)的基准轴线(L1)处于主轴中心。刀具(6)由壳体(5)支撑,绕与基准轴线(L1)正交的旋转轴线(L2)旋转自如。传递机构(7)改变旋转轴方向,将主轴(2)的旋转向刀具(6)传递。
Description
技术领域
本发明涉及一种装设在机床的主轴上进行切齿加工的切齿附件、机床以及切齿加工方法。
背景技术
以往,齿轮的切齿加工使用专用的切齿机(参照文献1:日本国特开2005-161456号公报)。该切齿机一边使具有特殊的切齿刀刃的刀具旋转一边顶在齿轮上进行切齿加工。
此外,作为切齿加工以外使用的通用的机床,有切片机、卧式镗床、立式车床等机床。作为通用的机床的一例,例如在文献2(日本国特开2011-121157号公报)中记载了具备底座、立柱、鞍架、滑座,将安装在滑座上的主轴构成为能够向3轴方向移动的卧式镗床。
但是,在齿轮的订单增加了的情况下,设想仅通过已设的切片机的处理将赶不上齿轮的生产量的事态。相对于这种事态,如果订单是正常的增加,则能够通过增设切片机来应对。
但是,在订单是暂时增加的情况下,若增设切片机,则在订单增加消退后要面对过剩的设备的结果,这是所不希望的。在这种订单暂时增加的情况下,如果通用的机床也能够分担切齿加工就方便了。
在此,考虑将周缘具有切齿刀刃的刀具装设在通用的机床的主轴上。
但是,第1:若仅将刀具的旋转轴与主轴同轴地装设,则切齿刀刃将绕主轴旋转。其结果,主轴或主轴箱处于沿着切齿刀刃所接触的齿轮的齿面的位置,存在主轴箱干涉齿轮的可能性。因此,刀具的刀尖的角度调整因主轴箱成为了障碍而困难。
此外,为了避免主轴箱与齿轮的干涉,如果例如采用沿轴向较长地延伸的主轴,则刀具较大地离开主轴箱。其结果,容易产生主轴的挠曲或旋转振动等。
第2:切齿加工是通过设在刀具的周缘上的多个切齿刀刃阶段地切入工件进行的。因此,在刀具的旋转传递路径中的齿隙过大的情况下,切齿加工时的刀具的旋转不稳定,所希望的切齿加工困难。
相对于这种齿隙,也考虑使用双重齿轮等消除齿隙,但由于导致了旋转传递路径的复杂化及成本上升,所以实际上难以采用。
第3:在将工件加工成正齿轮或斜齿齿轮(斜齿轮)的情况下,在工件上形成正齿或斜齿的中途无须改变刀具的朝向。但是,在将工件加工成人字齿轮的情况下,在工件上形成人字齿的中途必须改变刀具的朝向。若为了改变刀具的朝向而每次更换刀具,则更换作业需要较多的时间,难以谋求切齿加工效率的提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够由通用的机床进行自由度高的切齿加工的切齿附件、机床以及切齿加工方法。
本发明的切齿附件装设在机床的主轴上进行切齿加工,其特征在于,具备刀具和传递机构,所述刀具的周缘具有切齿刀刃,相对于前述主轴绕与输入一侧的前述切齿附件的旋转中心线正交的旋转轴线旋转自如,所述传递机构改变旋转轴方向,将前述主轴的旋转向前述刀具传递。
根据这种本发明,由于绕与输入一侧的切齿附件的旋转中心线(基准轴线)正交的旋转轴线旋转自如地装设刀具,所以刀具不绕主轴旋转,而能够绕旋转轴线旋转。因此,机床(尤其是主轴箱)的不处于沿着切齿刀刃所接触的工件的齿面的位置,能够大幅度减小主轴箱干涉工件的可能性。
此外,由于无须为了避免主轴箱与工件的干涉而将主轴形成得过长,所以能够抑制主轴的挠曲或旋转振动等。
这样,本发明的切齿附件能够解决前述第1课题,通过载置在通用的机床上能够进行自由度高的切齿加工。
在本发明的切齿附件中,也可以具备壳体,在装设在了前述机床上的状态下,前述旋转中心线处于前述主轴的中心。
在本发明的切齿附件中,优选的是,前述传递机构具备第1旋转部件以及第2旋转部件,前述第1旋转部件沿着前述旋转中心线延伸,位于前述主轴一侧,前述第2旋转部件沿着前述旋转轴线延伸,与前述第1旋转部件相比位于前述刀具一侧,前述第1旋转部件以及前述第2旋转部件分别具有相互啮合的第1伞齿齿轮以及第2伞齿齿轮,前述第1伞齿齿轮以及前述第2伞齿齿轮改变前述第1旋转部件的旋转轴方向并向前述第2旋转部件传递。
根据这种结构,能够使通过第1伞齿齿轮以及第2伞齿齿轮而能够将第1旋转部件绕旋转中心线的旋转变换成绕旋转轴线的旋转的机构具体化。
在本发明的切齿附件中,优选的是,前述壳体由前述主轴一侧的基座和支撑前述刀具的刀架构成,前述基座和前述刀架能够以前述旋转中心线为中心相对旋转地连接。
根据这种结构,能够通过使刀架相对于基座旋转而对刀具的刀尖角度进行调整,使刀具相对于工件倾斜。因此,能够通过刀具进行各种倾斜角度的斜齿的切齿加工。
在本发明的切齿附件中,优选的是,前述刀具的成为对称的切削面的基准的对称基准面处于通过前述旋转中心线的位置。
根据这种结构,旋转轴线与旋转中心线正交,并且对称基准面处于通过旋转中心线的位置。因此,即便使刀具以旋转中心线为中心相对于主轴箱旋转,也能够保持刀具与主轴中心的位置关系为一定。因此,通过该旋转,即使进行刀具的刀尖的角度调整,也不因机床而在刀具的移动控制中产生变更,所以能够谋求切齿加工的控制的简略化。
在本发明的切齿附件中,优选的是,前述传递机构具备第1传递系统和第2传递系统,所述第1传递系统改变旋转轴方向,将前述主轴的旋转向前述刀具传递,所述第2传递系统改变旋转轴方向,将前述主轴的旋转向前述刀具传递,能够对旋转相位进行调整。
根据这种结构,在第2传递系统中,通过对旋转相位进行调整,能够减小第1传递系统以及第2传递系统中的齿隙。因此,能够将主轴的旋转顺畅地向刀具传递,使刀具的旋转稳定,解决了前述的第2课题,能够进行所希望的切齿加工。
在本发明的切齿附件中,也可以具备壳体,在装设在了前述机床上的状态下,前述旋转中心线处于前述主轴的中心。
在本发明的切齿附件中,优选的是,前述第1传递系统具备位于前述主轴一侧的第1旋转部件,和与前述第1旋转部件相比位于前述刀具一侧的第2旋转部件,前述第1传递系统的前述第1旋转部件以及前述第2旋转部件分别具有相互啮合的第1伞齿齿轮以及第2伞齿齿轮,前述第2传递系统具备与前述第1传递系统共用的前述第1旋转部件,与前述第1旋转部件相比位于前述刀具一侧的第2旋转部件,以及设在前述第2传递系统的从前述第2旋转部件至前述刀具的旋转传递路径上的传递齿轮,前述第2传递系统的前述第2旋转部件具有与前述第1旋转部件的前述第1伞齿齿轮啮合的第2伞齿齿轮,前述传递齿轮构成为能够使从前述第2旋转部件传递的旋转逆转,变换成与前述第1传递系统向前述刀具传递的旋转相同方向的旋转。
根据这种结构,利用两个第2伞齿齿轮相对于第1伞齿齿轮的啮合,能够简单地构成第1传递系统和第2传递系统这两个系统。此外,第2传递系统的第2旋转部件向与第1传递系统的第2旋转部件相反方向旋转,但通过传递齿轮使该旋转逆旋转,能够将从第1传递系统以及第2传递系统向刀具传递的旋转方向统一成相同方向。
此外,通过第1伞齿齿轮以及第2伞齿齿轮,能够将第1旋转部件绕旋转中心线的旋转变换成绕旋转轴线的旋转。
在本发明的切齿附件中,优选的是,前述第2传递系统能够传递的驱动力与前述第1传递系统相同。
根据这种结构,第1传递系统以及第2传递系统均能够作为切齿加工时的主驱动加以利用。因此,即使在例如改变刀具的朝向,使主轴逆向旋转进行逆朝向的切齿加工的情况下,也能够与主轴的正旋转的情况同样地将驱动力向刀具传递。因此,能够扩展切齿附件的利用方式。
在本发明的切齿附件中,优选的是,具备将前述切齿附件相对于前述机床绕前述旋转中心线定位的定位机构。
根据这种结构,通过定位机构将切齿附件绕旋转中心线定位,不必更换具有指向性的切齿用的刀具即能够改变切齿刀刃的朝向。因此,能够提高形成人字齿等之际的切齿加工的效率。例如,在以正方向姿势进行了切齿加工后,通过定位机构将切齿附件相对于主轴箱定位,能够进行逆方向姿势的切齿加工,能够解决前述第3课题。此外,通过使该定位机构进行的定位自动化,能够连续地进行前述的各切齿加工,能够高效率地实施人字齿轮的加工。
在该本发明的切齿附件中,也可以具备壳体,装设在前述机床上,前述旋转中心线处于前述主轴的中心,前述定位机构将前述壳体相对于前述机床绕前述旋转中心线定位。
在本发明的切齿附件中,优选的是,前述定位机构具备旋转调整前述壳体相对于前述机床的角度的角度调整机构。
根据这种结构,除了从正方向姿势向逆方向姿势的定位之外,也能够与斜齿的倾斜角度相对应地对刀具的刀尖的角度进行调整。
在本发明的切齿附件中,优选的是,前述定位机构具备使前述壳体相对于前述机床翻转180度的翻转机构,前述翻转机构具备锁定机构和保持机构,所述锁定机构在绕前述旋转中心线分离180度的两个位置能够解除地固定前述壳体和前述机床,所述保持机构连接并保持前述主轴和前述传递机构。
根据这种结构,通过保持连接着保持机构地解除锁定机构进行的固定,在由保持机构保持着壳体的状态下使主轴旋转,变更壳体的旋转位置,通过锁定机构再次进行固定,能够使刀具的朝向翻转180度。
进而,由于仅是通过绕锁定机构在离开180度的两个位置进行定位,所以无须两位置之间为连续角度,能够迅速地进行定位。
在本发明的切齿附件中,优选的是,具备控制装置,所述控制装置能够控制前述锁定机构的固定以及解除,和前述主轴的旋转角度,保持连接着前述保持机构地解除前述锁定机构进行的固定,在由前述保持机构保持着前述壳体的状态下,使前述主轴旋转,变更前述壳体的旋转位置,执行由前述锁定机构再次进行固定的动作。
根据这种结构,能够使解除锁定机构进行的固定,在由保持机构保持着壳体的状态下使主轴旋转,变更壳体旋转位置,由锁定机构再次进行固定这一连串的动作自动化。
在本发明的切齿附件中,优选的是,前述壳体具有与前述机床相连的基座主体部,和由前述基座主体部支撑的基座可动部,前述翻转机构具备联轴节,驱动机构,以及辅助锁定机构,所述联轴节连接前述基座主体部和前述基座可动部,并且能够绕前述旋转中心线旋转,所述驱动机构使前述基座主体部和前述基座可动部绕前述旋转中心线相对旋转,所述辅助锁定机构在绕前述旋转中心线离开180度的两个位置能够解除地固定前述基座主体部和前述基座可动部。
根据这种结构,基座主体部与基座可动部相互的连接状态平时能够由联轴节维持。另一方面,通过解除辅助锁定机构进行的固定,由驱动机构使基座主体部与基座可动部相对旋转,由辅助锁定机构再次进行固定,能够使壳体相对于主轴箱翻转。
在本发明的切齿附件中,前述翻转机构具备控制装置,能够控制前述辅助锁定机构的固定以及解除,和前述驱动机构的旋转驱动,解除前述辅助锁定机构进行的固定,由前述驱动机构使前述基座主体部和前述基座可动部相对旋转,执行由前述辅助锁定机构再次进行固定的动作。
根据这种结构,能够使解除辅助锁定机构进行的固定,由驱动机构使基座主体部和基座可动部相对旋转,由辅助锁定机构再次进行固定这一连串的动作自动化。
本发明的机床的特征在于,具备前述的本发明的切齿附件,和装设前述切齿附件的主轴。
根据本发明的机床,能够构成可发挥与前述的本发明的切齿附件同样的作用和效果的机床。
本发明的切齿加工方法的特征在于,使用主轴上装设有前述的本发明的切齿附件的机床,将该刀具的角度调整成前述切齿附件的刀具的对称基准面沿着在工件上形成的齿的方向,使前述刀具和前述工件沿着前述对称基准面相对移动,相对于前述工件进行切齿加工。
根据这种结构,能够发挥前述的切齿附件的作用和效果,并能够利用通用的机床进行切齿加工。
在本发明的切齿加工方法中,优选的是,使用具备能够旋转并能够定位在规定角度位置的工作台的前述机床,使固定在前述工作台上的前述工件旋转,对前述工件的周面依次进行切齿加工。
根据这种结构,能够相对于工件的沿着周面的各规定位置进行同样的控制的切齿加工,能够谋求控制的简略化。
本发明的切齿加工方法的特征在于,使用主轴上装设有前述的本发明的切齿附件的机床,相对于工件的齿宽方向一侧的齿面区域以正方向姿势进行第1切齿加工,通过前述切齿附件的定位机构,将前述切齿附件相对于前述机床绕该切齿附件的旋转中心线定位,相对于前述工件的齿宽方向另一侧的齿面区域以逆方向姿势进行第2切齿加工。
根据这种本发明,能够发挥与前述的本发明的切齿附件同样的作用和效果。
在本发明的切齿加工方法中,优选的是,相对于旋转的前述工件的周面上齿宽方向一侧的齿面区域进行前述第1切齿加工,相对于旋转的前述工件的周面上齿宽方向另一侧的齿面区域进行前述第2切齿加工。
根据这种结构,不会为了刀具的更换而中断切齿加工,能够连续地进行第1切齿加工和第2切齿加工,高效率地加工出人字齿轮。
在本发明的切齿加工方法中,优选的是,将前述切齿附件的刀具的刀尖调整成角度为θ,以正方向姿势进行第1切齿加工,使前述切齿附件相对于前述机床翻转180度,将前述刀具的刀尖调整成角度为-θ,以逆方向姿势进行第2切齿加工。
根据这种结构,即便使切齿附件相对于机床翻转180度,也能够通过将刀具的刀尖从角度为θ调整成角度为-θ,例如能够简单地进行人字齿的切齿加工。
根据本发明,能够提供可进行通用的机床进行的自由度高的切齿加工的切齿附件、机床以及切齿加工方法。
附图说明
图1是表示具备本发明的第1实施方式的机床的立体图;
图2是表示前述第1实施方式的立体图;
图3是表示前述第1实施方式的横向剖视图;
图4是示意表示前述第1实施方式的内部结构的一侧的侧视图;
图5是示意表示前述第1实施方式的内部结构的另一侧的侧视图;
图6是表示前述第1实施方式的刀具的切齿刀刃的说明图;
图7是表示前述第1实施方式的斜齿的切齿加工的示意图;
图8是表示前述第1实施方式的人字齿的切齿加工的示意图;
图9A是表示前述第1实施方式的刀具的朝向的翻转的示意图;
图9B是表示前述第1实施方式的刀具的朝向的翻转的示意图;
图9C是表示前述第1实施方式的刀具的朝向的翻转的示意图;
图10是表示本发明的第2实施方式的横向剖视图;
图11是表示本发明的第3实施方式的横向剖视图;
图12是示意表示本发明的第4实施方式的侧视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。
[第1实施方式]
图1是表示具备第1实施方式的切齿附件1的卧式镗床10的立体图。图2是表示切齿附件1的立体图。图3是表示切齿附件1的横向剖视图。图4是示意表示切齿附件1的内部结构的一侧的侧视图。图5是示意表示切齿附件1的内部结构的另一侧的侧视图。图6是表示切齿附件1的刀具6的切齿刀刃61的说明图。图7是表示切齿附件1进行的斜齿41的切齿加工的示意图。图8是表示切齿附件1进行的人字齿42的切齿加工的示意图。图9A~图9C是表示刀具6的朝向的翻转的示意图。
箭头X、Y、Z表示相互正交的方向。
前后方向为Z方向(主轴2的旋转中心方向),横向为X方向,纵向为Y方向。
如图1所示,第1实施方式的切齿附件1装设在作为通用的机床的卧式镗床10的主轴(心轴)以及主轴箱3上,如图7所示,相对于工件4进行切齿加工。因此,切齿附件1如图2、图3所示,具备壳体5,刀具6,传递机构7,角度调整机构8,以及翻转机构9。刀具6由壳体5支撑并旋转自如,传递机构7以及角度调整机构8收容在壳体5内。由角度调整机构8以及翻转机构9构成了将壳体5相对于主轴箱3绕基准轴线L1定位的定位机构。
壳体5如图2、图3所示,由基座51和刀架52构成。基座51位于前后方向的后侧,刀架52位于前后方向的前侧。基座51与主轴箱3相连,刀架52经由传递机构7支撑刀具6。
基座51具有基座主体部511和基座可动部512。
基座主体部511以及基座可动部512的外侧形成为四边形状,内侧形成为圆弧形状。基座主体部511以及基座可动部512的内周面的大部分直径相同,但基座主体部511的主轴箱3一侧是扩径的。
基座可动部512的后表面与基座主体部511的前表面卡合并旋转自如。
刀具52具有刀具装设部521,连结部522,和轴支撑部523。
刀具装设部521具有中空的装设部主体521A,一对的侧板521B,和支撑部件521C。
装设部主体521A是以多边筒状沿横向延伸形成的。在装设部主体521A的前侧部分设有配置刀具6的装设槽。装设部主体521A的后侧部分与连结部522相连,内部是连通的。
一对的侧板521B具有与装设部主体521A的两端相对应的周缘形状,并固定在该两端。在侧板521B上形成有孔,经由轴承支撑传递机构7的后述的各轴的横向外侧的端部使其旋转自如。
支撑部件521C设在装设部主体521A的中空部分,为经由轴承支撑传递机构7的各轴的横向内侧的端部使其旋转自如的形状。此外,在支撑部件521C上设有配置刀具6的槽部。
连结部522连结刀具装设部521和轴支撑部523,沿前后方向以筒状延伸地形成,在前侧的端部外侧形成有凸缘部522A。
连结部522的后侧的端部通过螺栓连接在基座可动部512上。通过该连接,在基座可动部512以及连结部522的内侧部分形成有台阶部。连结部522的前侧的端部以及凸缘部522A与装设部主体521A的开口部相连,进而凸缘部522A与一对的侧板521B相连。
轴支撑部523沿前后方向以筒状延伸地形成,在后侧形成有凸缘部523A。轴支撑部523经由轴承支撑后述的第1旋转部件741旋转自如。
轴支撑部523与连结部522相连,凸缘部523A配置在由基座可动部512以及连结部522的内侧部分形成的台阶部上。
在这种壳体5中,基座51的基座可动部512能够相对于基座主体部511相对旋转。而且,基座可动部512的旋转中心以与卧式镗床10的主轴中心相一致的基准轴线L1为中心。因此,与基座可动部512相连的刀架52也能够以基准轴线L1为中心旋转。基准轴线L1是相对于主轴2位于输入一侧的连接部71的旋转中心线(工具舱旋转中心线)。
刀具6形成为圆盘状,周缘具有图6所示的切齿刀刃61,是中心部分具有装设在后述的第2旋转部件742上的装设部62的具有指向性的切齿专用工具。
刀具6的旋转中心位于基准轴线L1上。刀具6的旋转轴线L2与基准轴线L1正交。此外,位于刀具6的横向两侧的切齿刀刃61的切削面61A是对称的,成为其对称基准的对称基准面6A处于通过基准轴线L1的位置。
传递机构7改变旋转轴方向,将主轴2的旋转向刀具6传递。如图3至图5所示,传递机构7具备连接部71,第1旋转轴72,和旋转传递部74。
连接部71具备圆锥式的刀柄(锥形柄711),在锥形柄711的顶端形成有拉杆712。
第1旋转轴72配置成主轴一侧的一端固定在锥形柄711的大直径一侧,沿前后方向延伸,以基准轴线L1为中心旋转自如。
旋转传递部74具备主轴2一侧的第1旋转部件741,中间的第2旋转部件742、743,刀具6一侧的第3旋转部件744、745,和传递齿轮746、747、748。
第1旋转部件741具有中空的轴部741A和第1伞齿齿轮741B。
轴部741A沿前后方向延伸,经由轴承由轴支撑部523支撑而旋转自如。第1旋转轴71被键固定在轴部741A的中空部。在第1旋转轴72的前侧的端部安装有防拔部件741C。
第1伞齿齿轮741B一体地形成在轴部741A的前侧的端部,能够以基准轴线L1为中心旋转。
第2旋转部件742与第1旋转部件741相比位于刀具6一侧。该第2旋转部件742具有轴部742A,第2伞齿齿轮742B,和正齿轮742C。
轴部742A沿横向延伸,经由轴承由图3中右侧所示的侧板521B和支撑部件521C支撑而旋转自如。第2伞齿齿轮742B固定在轴部742A上,与第1伞齿齿轮741B啮合。正齿轮742C一体地形成在轴部742A上,与第2伞齿齿轮742B相比位于右侧的侧板521B一侧。
第2旋转部件743相对于第2旋转部件742在横向上对置地配置,经由轴承由图3中左侧所示的侧板521B和支撑部件521C支撑。由于第2旋转部件743与第2旋转部件742同样地形成,所以图中赋予适当相同的附图标记而省略说明。
第3旋转部件744具有中空的轴部744A和正齿轮744B。
轴部744A沿横向延伸,经由轴承由图3中右侧所示的侧板521B和支撑部件521C支撑,以旋转轴线L2为中心旋转自如。正齿轮744B一体地形成在轴部744A上。
第3旋转部件745相对于第3旋转部件744在横向上对置地配置,经由轴承由图3中左侧所示的侧板521B和支撑部件521C支撑,以旋转轴线L2为中心旋转自如。此外,在第3旋转部件744、745的对置端部能够装卸地装设有刀具6。另外,由于第3旋转部件745与第3旋转部件744同样地形成,所以图中赋予适当相同的附图标记而省略说明。
这种传递机构7具备第1传递系统和第2传递系统。第1传递系统与第2传递系统的驱动力传递比例例如为70比30。
第1传递系统改变旋转轴方向,将主轴2的旋转向刀具6传递。因此,第1传递系统为驱动力传递的主系统,由第1旋转部件741,第2旋转部件742,第3旋转部件744,以及一个传递齿轮746构成。
第2传递系统改变旋转轴方向,将主轴2的旋转向刀具6传递,并且能够调整旋转相位。因此,第2传递系统为驱动力传递的辅助系统,由与第1传递系统共用的第1旋转部件741,第2旋转部件743,第3旋转部件745,两个传递齿轮747、748,以及相位调整机构75构成。
如图4、图5所示,传递齿轮746、747、748由经由轴承由刀具装设部521支撑而旋转自如的正齿轮构成。
传递齿轮746在图3中配置在刀具6的右侧,与第2旋转部件742的正齿轮742C和第3旋转部件744的正齿轮744B啮合。
传递齿轮747在图3中配置在刀具6的左侧,与第2旋转部件743的正齿轮742C啮合。
传递齿轮748在图3中配置在刀具6的左侧,与传递齿轮747和第3旋转部件745的正齿轮744B啮合。
第2传递系统的相位调整机构75由设在传递齿轮747上的行星齿轮机构751构成。该行星齿轮机构751能够通过操作未图示的第3轴旋转而进行第1轴与第2轴的相位调整。通过夹装这种行星齿轮机构751,相位调整机构75相对于由第1传递系统传递的旋转产生旋转相位差。
第2旋转部件743的正齿轮742C,传递齿轮747、748以及第3旋转部件745的正齿轮744B的节距比第2旋转部件742的正齿轮742C,传递齿轮746以及第3旋转部件744的正齿轮744B的节距小。
如图3所示,角度调整机构8旋转调整刀具6的刀尖的图7所示的角度θ。角度调整机构8具备蜗轮副机构81和操作轴82。
蜗轮副机构81具备蜗杆811和蜗轮812。蜗杆811由基座主体部511支撑而旋转自如,蜗轮812固定在轴支撑部523的后侧的端部,能够相对于基座主体部511以基准轴线L1为中心在+45度/-45度的范围内相对旋转。
操作轴82与蜗杆811相连,由未图示的手柄或马达驱动,使蜗杆811旋转。
这种角度调整机构8能够相对于基座51旋转刀架52,通过该旋转,能够一边进行角度控制一边对刀具6的刀尖进行角度调整。
另外,刀具6的刀尖的角度θ如图7所示,是旋转轴线L2与通过工具4的切齿加工点、沿着齿排列的圆周方向延伸的圆周方向线(切线)L3相交的角度。
翻转机构9(AI机构,辅助索引机构)相对于壳体5的主轴箱3绕基准轴线L1定位。翻转机构9由与传递机构7共用的锥形柄711和作为卡合凸部的附柄91构成。
由锥形柄711构成将主轴2和传递机构7连接并保持的保持机构。此外,由附柄91构成在绕基准轴线L1以180度分离的两个位置固定壳体5和主轴箱3的能够解除的锁定机构。
锥形柄711在相对于主轴2的固定被解除、从该主轴2向前方离开,并且拉杆712由主轴2内未图示的作为装卸机构的夹持机构保持的状态下,能够相对于主轴2以基准轴线L1为中心旋转。
附柄91向主轴箱3一侧突出并固定在基座主体部511上。附柄91在锥形柄711为固定状态的情况下插入形成在主轴箱3上的图3所示的卡合孔31中并卡合,在锥形柄711为能够旋转的状态的情况下从卡合孔31中拔出,配置在卡合被解除的位置。
这种翻转机构9通过使附柄91与沿着以旋转轴线L1为旋转中心的附柄91的转动轨迹在主轴箱3上形成的多个卡合孔31卡合,能够进行切齿附件1整体的旋转方向上的定位。
另外,在本实施方式中,如图3、图9所示,多个卡合孔31为两个,分别形成在主轴箱3上以180度分离的两个位置。此外,切齿附件1整体的旋转既可以通过手动操作进行,也可以通过主轴2的旋转驱动进行,此外,还可以由AAI机构(自动辅助索引机构)等自动地进行。在此,AAI机构意味着把持切齿附件1,使切齿附件1的朝向自动地向由控制装置指令的分度位置旋转的机构。
这样构成的切齿附件1能够安装在前述的卧式镗床10上进行切齿加工。
在此,卧式镗床10如图1所示,具备能够向B方向旋转的工作台11、台座12、立柱13等。另外,虽然未图示,但卧式镗床10还可以适当具备鞍架、滑座等。卧式镗床10能够使主轴箱3沿X-Y-Z轴移动,并且定位在将工作台11上的工件4分度的规定角度位置。此外,工作台11设置在设置于基台上的能够沿X方向移动的可动台17上,能够相对于主轴箱3沿X方向驱动。切齿附件1装设在由该卧式镗床10的主轴箱3支撑而能够旋转驱动的主轴2上。
[第1实施方式的动作1]
以下,对通过装设了第1实施方式的切齿附件1的卧式镗床10,为了将工件4加工成斜齿轮而在工件4的周面上形成斜齿41的切齿加工的动作进行说明。
首先,对刀具6的刀尖相对于固定在工作台11上的工件4的角度θ进行调整。
具体地说,通过角度调整机构8的驱动源驱动蜗杆81旋转,相对于基座51旋转刀架52,将由刀架52支撑的刀具6以基准轴线L1为中心向分度位置旋转。通过该旋转,将刀具6的刀尖的角度θ如图7所示向与应形成在工件4上的斜齿41的方向相对应的角度调整。通过该角度调整,与基准轴线L1以及旋转轴线L2正交、并且沿着对称基准面6A的刀具6的切齿加工的前进方向A设定成沿着斜齿41的侧面41A的方向。
接着,驱动刀具6以旋转轴线L2为中心旋转。
具体地说,驱动主轴2旋转,使第1旋转轴72以基准轴线L1为中心旋转。第1旋转轴72的旋转主要通过第1传递系统向刀具6传递。也就是说,第1旋转轴72的旋转经过第1旋转部件741,第2旋转部件742,第3旋转部件744,以及传递齿轮746向刀具6传递。
此时,通过从第1伞齿齿轮741B向第2旋转部件742的第2斜齿齿轮742B的旋转传递,以基准轴线L1为中心的旋转轴方向被变换成与其正交的旋转轴方向。
这样,旋转轴方向变换了的旋转经由第2旋转部件742的正齿轮742C,传递齿轮746,以及第3旋转部件744的正齿轮744B,作为以旋转轴线L2为中心的旋转向刀具6传递。
这样,主轴2的旋转经过第1传递系统向刀具6传递,驱动刀具6旋转。
此外,第1旋转轴72的旋转由第2传递系统向刀具6辅助传递。也就是说,第1旋转轴72的旋转经过第1旋转部件741,第2旋转部件743,第3旋转部件745,以及传递齿轮747、748向刀具6传递。
此时,通过从第1伞齿齿轮741B向第2旋转部件743的第2伞齿齿轮742B的旋转传递,以基准轴线L1为中心的旋转轴方向被变换成与其正交的旋转轴方向。
这样,旋转轴方向变换了的旋转经由第2旋转部件743的正齿轮742C,传递齿轮747、748,第3旋转部件745的正齿轮744B,作为以旋转轴线L2为中心的旋转向刀具6传递。也就是说,主轴2的旋转经过第2传递系统向刀具6传递。
在第2传递系统的旋转传递中,设在传递齿轮747上的行星齿轮机构751动作,相对于第1传递系统的旋转传递产生旋转相位差。因此,第1传递系统以及第2传递系统中的齿隙减小,顺畅地进行旋转向刀具6的传递。
此外,传递齿轮747、748等节距小的第2传递系统中的齿隙比传递齿轮746等节距大的驱动力传递优良的第1传递系统中的齿隙小。因此,与不具备第2传递系统的情况相比,能够减小刀具6的旋转误差,并能够进行顺畅的切齿加工。
接着,使刀具6相对于工件4向前进方向A移动。
具体地说,通过卧式镗床10移动切齿附件1,配置在切齿加工的开始位置。然后使切齿附件1沿纵向移动,与此同时,使卧式镗床10的工作台11沿横向移动。通过该移动,刀具6相对于工作台11上的工件4沿着对称基准面6A向前进方向A相对移动。通过刀具6的前进方向A的移动,切齿刀刃61对工件4进行切削,在规定的位置进行切齿加工。
在向规定位置进行了切齿加工后,使刀具6沿前后方向离开工件4地移动,将工作台11旋转规定角度,使切齿附件1位于相对于工件4的下一切齿加工的开始位置。
之后,使刀具6向前进方向A移动,与前述同样地进行切齿加工。该切齿加工后重复进行前述的动作。
这样一来,进行装设有切齿附件1的卧式镗床10对斜齿41的切齿加工,将工件4加工成斜齿轮。
另外,可以通过作为专用机的切片机相对于加工出的斜齿轮进行精加工。
[第1实施方式的动作2]
接着,对为了用装设有第1实施方式的切齿附件1的卧式镗床10将工件4加工成人字齿轮,在工件4的周围形成人字齿42的切齿加工的动作进行说明。
人字齿42的切齿加工如图8所示,分为第1切齿加工和第2切齿加工进行,所述第1切齿加工相对于工件4的齿宽方向上的从一端缘到中央部分的齿面区域4A以角度为θ的正方向姿势进行下切,所述第2切齿加工相对于工件4的齿宽方向上的从另一端缘到中央部分的齿面区域4B以角度为-θ的逆向姿势进行下切。
由于第1切齿加工动作与前述的斜齿41的切齿加工动作大致相同,所以省略说明。
在第1切齿加工后从第1切齿加工向第2切齿加工转移之际,将刀具6的朝向翻转180度。参照图9A~图9C对该翻转进行说明。
图9A用实心圆表示相对于卡合孔31为卡合状态的附柄91。图9B用空心圆表示相对于主轴箱3为卡合解除状态、旋转移动中途的附柄91。图9C用实心圆表示刀具6翻转180度后、相对于其它的卡合孔31为卡合状态的附柄91。
首先,解除锥形柄711相对于主轴2的固定,使锥形柄711沿前后方向移动而离开主轴2,使切齿附件1整体离开主轴箱3。此时,拉杆712处于不脱离卧式镗床10的夹持机构被保持的状态。这样一来,附柄91从图9A所示的与卡合孔31的卡合状态成为卡合解除状态,壳体5成为能够相对于主轴箱3绕基准轴线L1旋转的状态。
接着,用AAI机构把持切齿附件1,如图9B所示,以基准轴线L1为中心旋转。通过该旋转,将切齿附件1翻转180度。
而且,使切齿附件1沿前后方向移动而相对于主轴箱3接近,如图9C所示,将附柄91与其它的卡合孔31卡合,并且将锥形柄711固定在主轴2上。通过附柄91与其它的卡合孔31的卡合,壳体5成为相对于主轴箱3固定的状态。
这样一来,使切齿附件1旋转,使刀具6的朝向翻转180度,通过角度调整机构8将刀具6的刀尖从角度为θ向角度为-θ调整。
在刀具6的朝向翻转后,进行第2切齿加工。该第2切齿加工的动作与前述的斜齿41的切齿加工动作大致相同,但图8所示的刀具6的前进方向A’相对于第1切齿加工中的前进方向A为逆向。
在第2切齿加工后,将切齿附件1配置在相对于工件4的下一切齿加工的开始位置,重复进行前述的动作。
这样一来,进行装设有切齿附件1的卧式镗床10对人字齿42的切齿加工,将工件4加工成人字齿轮。
另外,也可以用作为专用机的切片机相对于加工出的人字齿轮进行精加工。
另外,例如在人字齿42的切齿加工中不利用AAI机构的情况下,能够如下所述地进行切齿加工。
首先,与前述同样地相对于齿面区域4A进行第1切齿加工。之后,将刀具6改变朝向,使主轴2逆旋转,与使主轴2正旋转的情况大致同样地将驱动力向刀具6传递,相对于齿面区域4B进行切齿加工。
[第1实施方式的效果]
(1)由于装设绕与处于主轴中心的基准轴线L1正交的旋转轴线L2旋转自如的刀具6,所以不是绕主轴2旋转,而是绕旋转轴线L1旋转。
因此,主轴箱3的不会处于沿着切齿刀刃61所接触的工件4的齿面的位置,能够大幅度减小主轴箱3干涉工件4的可能性。
此外,由于无须为了避免主轴箱3与工件4的干涉而将主轴2形成得过长,所以能够抑制主轴2的扭曲和旋转扭曲等。
这样,根据切齿附件1,能够将通用的卧式镗床10利用在切齿加工中,减小主轴箱3干涉工件4的可能性等,进行自由度高的切齿加工。
(2)由于传递机构7具备相互啮合的第1伞齿齿轮741B以及第2伞齿齿轮742B,所以能够将第1旋转轴72绕基准轴线L1的旋转轴方向变换成绕旋转轴线L2的旋转轴方向。
(3)由于能够通过使刀架52相对于基座51旋转而对刀具6的刀尖角度进行调整,所以能够使刀具6相对于工件4倾斜。因此,能够用刀具6进行各种倾斜角度的斜齿41的切齿加工。
(4)由于旋转轴线L2与基准轴线L1正交、并且对称基准面6A处于通过基准轴线L1的位置,所以即使刀具6以基准轴线L1为中心相对于主轴箱3旋转,刀具6的旋转中心也不会脱离主轴中心。因此,由于即使用角度调整机构8进行刀具6的刀尖的角度调整,也不因卧式镗床10而在刀具6的移动控制上产生变更,所以能够谋求切齿加工的控制的简略化。
(5)在装设有切齿附件1的卧式镗床10中,由于使工作台1旋转规定角度位置,相对于工件4的周围依次进行切齿加工,所以能够相对于沿着工件4的周面的各规定位置同样地进行控制实现的切齿加工。因此,能够谋求控制的简略化。
(6)通过用第2传递系统的行星齿轮机构751对旋转相位进行调整,能够减小第1传递系统以及第2传递系统中的齿隙。因此,能够将主轴2的旋转顺畅地向刀具6传递,使刀具6的旋转稳定,进行所希望的切齿加工。
特别是,在本实施方式中,作为相位调整机构75使用了预先已组件化的行星齿轮机构751,也能够谋求构造的简单化以及组装顺序的简单化。进而,由于行星齿轮机构751是成熟的技术,动作上的稳定性也充分,根据这一点,也能够使刀具6的旋转稳定,进行所希望的切齿加工。
(7)通过使两个第2伞齿齿轮742B相对于第1伞齿齿轮741B啮合,能够简单地构成第1传递系统和第2传递系统这两个系统。此外,第2旋转部件743基于第1旋转部件741的旋转向与第2旋转部件742相反方向旋转,但通过传递齿轮747、748使该旋转逆转两次,能够将从第1、第2传递系统向刀具6传递的旋转方向统一成相同方向。
此外,能够通过第1伞齿齿轮741B以及第2伞齿齿轮742B将第1旋转部件741的绕基准轴线L1的旋转变换成绕旋转轴线L2的旋转。
(8)进而,通过用翻转机构9将壳体5绕基准轴线L1定位,不必更换具有指向性的切齿用的刀具6即能够改变切齿刀刃61的朝向。因此,在形成人字齿42等之际,能够顺畅地从正方向姿势下的第1切齿加工不中断地向逆方向姿势下的第2切齿加工转移,提高人字齿42的切齿加工的效率。
(9)通过保持锥形柄711与主轴2相连地解除附柄91对卡合孔31的卡合固定,在用锥形柄711保持着壳体5的状态下使主轴2旋转,变更壳体5的旋转位置,将附柄91卡合固定在其它的卡合孔31中,能够使刀具6的朝向翻转180度。
进而,由于仅将附柄91固定在以180度离开的两位置的卡合孔31中进行定位,所以无须像角度调整机构8那样两位置之间是连续角度,能够迅速地进行定位。
(10)由于能够将刀具6翻转180度,所以能够在工件4上切齿加工出人字齿42,在该切齿加工中,由于即使将刀具6翻转,也与前述同样,该刀具6的旋转中心不会脱离主轴中心,所以能够谋求切齿加工的控制简略化。
(11)即使通过角度调整机构8将刀具6的刀尖设定成角度为θ,在翻转机构9进行了180度的翻转后,再次通过角度调整机构8将刀具6的刀尖调整成角度为-θ,能够简单地进行人字4齿2的切齿加工。
[第2实施方式]
以下,基于附图对本发明的第2实施方式进行说明。第2实施方式的切齿附件1相对于第1实施方式仅是传递机构7的结构不同。
图10是表示第2实施方式的切齿附件1的横向剖视图。第2实施方式的传递机构7不具备第2传递系统,图10中刀具6的左侧所示的部分仅是安装有刀具6的旋转部件73经由轴承由刀架52支撑。
即使是这样构成的切齿附件1,也能够与第1实施方式同样地装设在卧式镗床10上使其动作。
根据这种切齿附件1,能够发挥与第1实施方式大致同样的作用和效果,进而,能够谋求零件数量、制造成本的削减和轻量化以及紧凑化。
[第3实施方式]
以下,基于附图对本发明的第3实施方式进行说明。第3实施方式的切齿附件1相对于第1实施方式仅是传递机构7的结构不同。
图11是表示第3实施方式的切齿附件1的横向剖视图。在该切齿附件1中,传递机构7的第2传递系统取代前述的行星齿轮机构751而通过更简单的构造构成了相位调整机构75。
第2旋转部件743的正齿轮742C与轴部742A分体地构成,该正齿轮742C同轴地插通轴部742A,并且通过将固定螺钉743A紧固在衬套部分上而相互被固定。在这种正齿轮742C以及轴部742A上,通过松缓固定螺钉743A,对正齿轮742C相对于轴部742A的相对的角度进行调整,能够对传递的旋转的相位进行调整,由固定螺钉743A保持调整后的位置。
根据这种相位调整机构75,能够在传递机构7的第2传递系统中对旋转相位进行调整,通过对相对于第1传递系统的旋转相位进行调整,能够抑制相对于第1传递系统一侧的啮合而产生的齿隙。
另外,在本实施方式中,相位调整机构75设在了第2旋转部件743上,但并不仅限于此,例如,也可以在该结构的基础上或者取代该结构而设在传递齿轮747、748,第3旋转部件745上。此外,相位调整机构75除了第2传递系统之外还可以设在第1传递系统的第2旋转部件742,传递齿轮746,第3旋转部件744上。
[第4实施方式]
以下,基于附图对本发明的第4实施方式进行说明。第4实施方式的切齿附件1相对于第1实施方式仅是翻转机构9A以及壳体5的结构不同。图12是表示第4实施方式的切齿附件1的横向剖视图。
壳体5具备还具有夹装在基座主体部511与基座可动部512之间的基座可动部511A的基座5。基座可动部512能够绕基准轴线L1旋转地与基座可动部511A相连。角度调整机构8设成通过蜗杆811经由操作轴82由基座可动部511A支撑,蜗轮812设在基座可动部512上,能够调整基座可动部512相对于基座可动部511A的旋转角度。
翻转机构9A具备联轴节92,驱动机构93,辅助锁定机构94,以及未图示的控制装置。
联轴节92连接基座主体部511和基座可动部511A,并且能够绕基准轴线L1旋转。
驱动机构93使基座主体部511和基座可动部511A绕基准轴线L1相对旋转。驱动机构93为使由基座主体部511支撑的齿轮等旋转部件与联轴节92啮合的结构。通过这种驱动机构93用手柄或马达驱动前述的旋转部件旋转,能够使基座可动部511A相对于基座可动部511绕基准轴线L1旋转。
辅助锁定机构94能够通过磁力等使卡合部件在基座可动部511A上沿前后方向进退。该卡合部件在从基座可动部511A突出的状态下与基座主体部511卡合,另一方面,在向基座可动部511A的收容状态下解除对基座主体部511的卡合。卡合部件的卡合时,成为基座可动部511A相对于固定在主轴箱3上的基座主体部511固定的状态。此外,卡合部件的卡合解除时,成为基座可动部511A相对于基座主体部511固定解除的状态,成为能够由驱动机构93进行旋转的状态。
翻转机构9A的控制装置能够控制驱动机构93和辅助锁定机构94。该控制装置解除辅助锁定机构94进行的固定,由驱动机构93使基座主体部511和基座可动部511A相对旋转,能够由辅助锁定机构94执行再次固定的动作。
[第4实施方式的效果]
(1)根据本实施方式的切齿附件1,除了前述的效果之外还发挥了以下的效果。也就是说,基座主体部511与基座可动部511A的相互连接状态平时能够由联轴节92维持。另一方面,通过解除辅助锁定机构94进行的固定,通过驱动机构93使基座主体部511和基座可动部511A相对旋转,由辅助锁定机构94再次进行固定,能够使壳体5相对于主轴箱3翻转。
(2)通过由控制装置对驱动机构93和辅助锁定机构94进行控制,能够使解除辅助锁定机构94进行的固定,由驱动机构93使基座主体部511和基座可动部511A相对旋转,由辅助锁定机构94再次进行固定的一连串的动作自动化。
[变形例]
另外,本发明并不仅限于以上的实施方式所说明的结构,能够达成本发明的目的的范围内的变形例也包含在本发明中。
例如,在前述实施方式中,作为分别独立的结构具备角度调整机构8和翻转机构9、9A,但并不仅限于此。例如,也可以省略翻转机构9、9A的结构,使角度调整机构8能够定位在360度的旋转角度位置,使该角度调整机构8担负翻转机构9、9A在作用。
在前述实施方式中,切齿附件1具备角度调整机构8,但并不仅限于此,角度调整机构8的结构可以省略。在这种情况下,可以是基座51不具有基座可动部512,而是刀架52固定在基座主体部511上的结构。
此外,定位机构并不仅限于将壳体5相对于主轴箱3翻转180度进行定位(包括翻转机构9进行的情况、由角度调整机构8代行的情况),可以是能够定位在任意的多个位置的结构。例如,可以是从15度的旋转角度位置到165度(180-15度)的旋转角度位置为止能够绕基准轴线L1定位的结构。在这种情况下,即使不进行角度调整机构8的角度调整,也能够将刀具6的刀尖设定成所希望的角度,简单地进行人字齿42的切齿加工。
在前述实施方式中,在加工成人字齿轮的情况下,如图8所示,将角度θ、-θ调整成不是0度的角度,但并不仅限于此,即使在使刀具6翻转180度的情况下,也可以将角度θ、-θ调整成0度。在这种情况下,例如能够相对于工件4的齿面区域4A、4B形成圆周方向位置不同的正齿。
在前述实施方式中,传递机构7具备第1伞齿齿轮741B以及第2伞齿齿轮742B等,但并不仅限于此,例如,第1旋转轴72上也可以具备经由蜗轮副、万向接头、液压马达等向刀具6进行旋转传度的传递机构。
在前述实施方式中,传递机构7的第1传递系统具备传递齿轮746,但并不仅限于此,例如,也可以省略传递齿轮746,使第2旋转部件742的正齿轮742C和第3旋转部件744的正齿轮744B直接啮合。
在这种情况下,传递机构7的第2传递系统省略了两个传递齿轮747、748中的某一方。
在前述实施方式中,行星齿轮机构751设置在了传递齿轮747上,但并不仅限于此,例如,也可以设在传递齿轮748上。此外,行星齿轮机构751既可以设在第2旋转部件743上,第2旋转部件743的正齿轮742C能够相对于轴部742A相对旋转,也可以设在第3旋转部件745上,第3旋转部件745的正齿轮744B能够相对于轴部744A相对旋转。
在前述实施方式中,传递机构7的第2传递系统采用节距小的传递齿轮747、748,相对于第1传递系统进行辅助,但并不仅限于此。例如也可以使传递齿轮747、748的节距与第1传递系统的传递齿轮746等的节距相同,第1传递系统与第2传递系统的驱动力传递比例为50比50。
在这种情况下,例如在人字齿42的切齿加工中不利用AAI机构的情况下,能够如下所述地进行切齿加工。
首先,与前述同样地相对于齿面区域4A进行第1切齿加工。之后,改变刀具6的朝向,使主轴2逆向旋转,与使主轴2正向旋转的情况大致同样地将驱动力向刀具6传递,相对于前述齿面区域4B进行切齿加工。这样,通过使第1传递系统与第2传递系统的驱动传递比例为50比50,第1传递系统以及第2传递系统均能够作为切齿加工时的主驱动加以利用。
此外,也可以使传递齿轮747、748的节距比第1传递系统的传递齿轮746等的节距大,使第2传递系统为主要的驱动力传递系统,使第1传递系统为辅助的驱动力传递系统。
在前述那样增大第2传递系统的驱动力传递的比例的情况下,可以采用具有大直径的传递齿轮747、748。
在前述实施方式中,旋转轴线L2与基准轴线L1正交,但并不仅限于此,例如,旋转轴线L2相对于基准轴线L1以规定角度交叉也可以。
在前述实施方式中,角度调整机构8的能够旋转的范围为+45度/-45度,但并不仅限于此,只要具有能够与工件4的应进行切齿加工的齿的倾斜角相对应的范围,则可以是+45度/-45度以上或者以下。例如,角度调整机构8的能够旋转的范围可以是+30度/-30度、+90度/-90度、+180度/-180度、+360度/-360度。
在前述实施方式中,以形成在主轴箱3上的卡合孔31为两个进行了说明,但并不仅限于此,也可以在旋转方向上以规定的角度间隔形成两个以上。例如,既可以在旋转方向上以90度间隔形成四个,也可以在旋转方向上以45间隔形成八个。
在前述实施方式中,翻转机构9的锁定机构使切齿附件1相对于主轴箱3离开、接近,将壳体5相对于主轴箱3定位固定,但并不仅限于此。例如,可以使附柄91为能够相对于主轴箱3进退的结构,将驱动该附柄91进退的驱动装置装设在壳体5上构成锁定机构。在这种情况下,由于通过该锁定机构使附柄91进退移动,能够进行定位固定以及解除,所以没有必要使壳体5相对于主轴箱3分离。
此外,在具备这种锁定机构的情况下,通过解除锁定机构的固定,使主轴2旋转,通过锁定机构再次进行固定,能够使定位的一连串的动作自动化,实现连续切齿加工,高效率地实施人字齿轮的加工。
在前述实施方式中,对将圆形工件4切齿加工成斜齿轮或人字齿轮进行了说明,但并不仅限于此,例如,能够切齿加工成正齿轮,也能够将直线状的工件切齿加工成锯齿。在仅将相对于正齿轮或正齿的齿条的切齿加工作为对象的情况下,由于前述的角度调整机构8及翻转机构9基本上不使用,所以也可以省略这些结构。
在前述实施方式中,将卧式镗床10的装卸机构作为夹持机构进行了说明,但并不仅限于此,例如也可以通过牵引杆而具体化。
此外,在前述实施方式中,在卧式镗床10中,主轴箱3可以具有镗杆,此外,也可以装设在鞍架上。
在前述实施方式中,是以X轴、Z轴为水平方向,以Y轴为纵向(竖直方向),但并不仅限于这些方向的分配,X轴、Y轴、Z轴也可以适当分配成任意的方向。
Claims (32)
1.一种切齿附件,装设在机床的主轴上进行切齿加工,其特征在于,
具备刀具和传递机构,所述刀具的周缘具有切齿刀刃,相对于前述主轴绕与输入一侧的前述切齿附件的旋转中心线正交的旋转轴线旋转自如,所述传递机构改变旋转轴方向,将前述主轴的旋转向前述刀具传递。
2.如权利要求1所述的切齿附件,其特征在于,
具备壳体,在装设在了前述机床上的状态下,前述旋转中心线处于前述主轴的中心。
3.如权利要求1所述的切齿附件,其特征在于,
前述传递机构具备第1旋转部件以及第2旋转部件,
前述第1旋转部件沿着前述旋转中心线延伸,位于前述主轴一侧,
前述第2旋转部件沿着前述旋转轴线延伸,与前述第1旋转部件相比位于前述刀具一侧,
前述第1旋转部件以及前述第2旋转部件分别具有相互啮合的第1伞齿齿轮以及第2伞齿齿轮,
前述第1伞齿齿轮以及前述第2伞齿齿轮改变前述第1旋转部件的旋转轴方向并向前述第2旋转部件传递。
4.如权利要求2所述的切齿附件,其特征在于,
前述传递机构具备第1旋转部件以及第2旋转部件,
前述第1旋转部件沿着前述旋转中心线延伸,位于前述主轴一侧,
前述第2旋转部件沿着前述旋转轴线延伸,与前述第1旋转部件相比位于前述刀具一侧,
前述第1旋转部件以及前述第2旋转部件分别具有相互啮合的第1伞齿齿轮以及第2伞齿齿轮,
前述第1伞齿齿轮以及前述第2伞齿齿轮改变前述第1旋转部件的旋转轴方向并向前述第2旋转部件传递。
5.如权利要求2所述的切齿附件,其特征在于,
前述壳体由前述主轴一侧的基座和支撑前述刀具的刀架构成,
前述基座和前述刀架能够以前述旋转中心线为中心相对旋转地连接。
6.如权利要求5所述的切齿附件,其特征在于,
前述刀具的成为对称的切削面的基准的对称基准面处于通过前述旋转中心线的位置。
7.如权利要求1所述的切齿附件,其特征在于,
前述传递机构具备第1传递系统和第2传递系统,所述第1传递系统改变旋转轴方向,将前述主轴的旋转向前述刀具传递,所述第2传递系统改变旋转轴方向,将前述主轴的旋转向前述刀具传递,能够对旋转相位进行调整。
8.如权利要求7所述的切齿附件,其特征在于,
具备壳体,在装设在了前述机床上的状态下,前述旋转中心线处于前述主轴的中心。
9.如权利要求7所述的切齿附件,其特征在于,
前述第1传递系统具备位于前述主轴一侧的第1旋转部件,和与前述第1旋转部件相比位于前述刀具一侧的第2旋转部件,
前述第1传递系统的前述第1旋转部件以及前述第2旋转部件分别具有相互啮合的第1伞齿齿轮以及第2伞齿齿轮,
前述第2传递系统具备与前述第1传递系统共用的前述第1旋转部件,与前述第1旋转部件相比位于前述刀具一侧的第2旋转部件,以及设在前述第2传递系统的从前述第2旋转部件至前述刀具的旋转传递路径上的传递齿轮,
前述第2传递系统的前述第2旋转部件具有与前述第1旋转部件的前述第1伞齿齿轮啮合的第2伞齿齿轮,
前述传递齿轮构成为能够使从前述第2旋转部件传递的旋转逆转,变换成与前述第1传递系统向前述刀具传递的旋转相同方向的旋转。
10.如权利要求8所述的切齿附件,其特征在于,
前述第1传递系统具备位于前述主轴一侧的第1旋转部件,和与前述第1旋转部件相比位于前述刀具一侧的第2旋转部件,
前述第1传递系统的前述第1旋转部件以及前述第2旋转部件分别具有相互啮合的第1伞齿齿轮以及第2伞齿齿轮,
前述第2传递系统具备与前述第1传递系统共用的前述第1旋转部件,与前述第1旋转部件相比位于前述刀具一侧的第2旋转部件,以及设在前述第2传递系统的从前述第2旋转部件至前述刀具的旋转传递路径上的传递齿轮,
前述第2传递系统的前述第2旋转部件具有与前述第1旋转部件的前述第1伞齿齿轮啮合的第2伞齿齿轮,
前述传递齿轮构成为能够使从前述第2旋转部件传递的旋转逆转,变换成与前述第1传递系统向前述刀具传递的旋转相同方向的旋转。
11.如权利要求7所述的切齿附件,其特征在于,
前述第2传递系统能够传递的驱动力与前述第1传递系统相同。
12.如权利要求8所述的切齿附件,其特征在于,
前述第2传递系统能够传递的驱动力与前述第1传递系统相同。
13.如权利要求9所述的切齿附件,其特征在于,
前述第2传递系统能够传递的驱动力与前述第1传递系统相同。
14.如权利要求10所述的切齿附件,其特征在于,
前述第2传递系统能够传递的驱动力与前述第1传递系统相同。
15.如权利要求1所述的切齿附件,其特征在于,
具备将前述切齿附件相对于前述机床绕前述旋转中心线定位的定位机构。
16.如权利要求15所述的切齿附件,其特征在于,
具备壳体,装设在前述机床上,前述旋转中心线处于前述主轴的中心,
前述定位机构将前述壳体相对于前述机床绕前述旋转中心线定位。
17.如权利要求16所述的切齿附件,其特征在于,
前述定位机构具备旋转调整前述壳体相对于前述机床的角度的角度调整机构。
18.如权利要求16所述的切齿附件,其特征在于,
前述定位机构具备使前述壳体相对于前述机床翻转180度的翻转机构,
前述翻转机构具备锁定机构和保持机构,所述锁定机构在绕前述旋转中心线分离180度的两个位置能够解除地固定前述壳体和前述机床,所述保持机构连接并保持前述主轴和前述传递机构。
19.如权利要求17所述的切齿附件,其特征在于,
前述定位机构具备使前述壳体相对于前述机床翻转180度的翻转机构,
前述翻转机构具备锁定机构和保持机构,所述锁定机构在绕前述旋转中心线分离180度的两个位置能够解除地固定前述壳体和前述机床,所述保持机构连接并保持前述主轴和前述传递机构。
20.如权利要求18所述的切齿附件,其特征在于,
具备控制装置,所述控制装置能够控制前述锁定机构的固定以及解除,和前述主轴的旋转角度,保持连接着前述保持机构地解除前述锁定机构进行的固定,在由前述保持机构保持着前述壳体的状态下,使前述主轴旋转,变更前述壳体的旋转位置,执行由前述锁定机构再次进行固定的动作。
21.如权利要求19所述的切齿附件,其特征在于,
具备控制装置,所述控制装置能够控制前述锁定机构的固定以及解除,和前述主轴的旋转角度,保持连接着前述保持机构地解除前述锁定机构进行的固定,在由前述保持机构保持着前述壳体的状态下,使前述主轴旋转,变更前述壳体的旋转位置,执行由前述锁定机构再次进行固定的动作。
22.如权利要求18所述的切齿附件,其特征在于,
前述壳体具有与前述机床相连的基座主体部,和由前述基座主体部支撑的基座可动部,
前述翻转机构具备联轴节,驱动机构,以及辅助锁定机构,所述联轴节连接前述基座主体部和前述基座可动部,并且能够绕前述旋转中心线旋转,所述驱动机构使前述基座主体部和前述基座可动部绕前述旋转中心线相对旋转,所述辅助锁定机构在绕前述旋转中心线离开180度的两个位置能够解除地固定前述基座主体部和前述基座可动部。
23.如权利要求19所述的切齿附件,其特征在于,
前述壳体具有与前述机床相连的基座主体部,和由前述基座主体部支撑的基座可动部,
前述翻转机构具备联轴节,驱动机构,以及辅助锁定机构,所述联轴节连接前述基座主体部和前述基座可动部,并且能够绕前述旋转中心线旋转,所述驱动机构使前述基座主体部和前述基座可动部绕前述旋转中心线相对旋转,所述辅助锁定机构在绕前述旋转中心线离开180度的两个位置能够解除地固定前述基座主体部和前述基座可动部。
24.如权利要求22所述的切齿附件,其特征在于,
前述翻转机构具备控制装置,能够控制前述辅助锁定机构的固定以及解除,和前述驱动机构的旋转驱动,解除前述辅助锁定机构进行的固定,由前述驱动机构使前述基座主体部和前述基座可动部相对旋转,执行由前述辅助锁定机构再次进行固定的动作。
25.如权利要求23所述的切齿附件,其特征在于,
前述翻转机构具备控制装置,能够控制前述辅助锁定机构的固定以及解除,和前述驱动机构的旋转驱动,解除前述辅助锁定机构进行的固定,由前述驱动机构使前述基座主体部和前述基座可动部相对旋转,执行由前述辅助锁定机构再次进行固定的动作。
26.一种机床,其特征在于,具备权利要求1至25中任一项所述的切齿附件,和装设前述切齿附件的主轴。
27.一种切齿加工方法,其特征在于,
使用主轴上装设有权利要求1至6中任一项所述的切齿附件的机床,
将该刀具的角度调整成前述切齿附件的刀具的对称基准面沿着在工件上形成的齿的方向,使前述刀具和前述工件沿着前述对称基准面相对移动,相对于前述工件进行切齿加工。
28.如权利要求27所述的切齿加工方法,其特征在于,
使用具备能够旋转并能够定位在规定角度位置的工作台的前述机床,
使固定在前述工作台上的前述工件旋转,对前述工件的周面依次进行切齿加工。
29.一种切齿加工方法,其特征在于,
使用主轴上装设有权利要求15至25中任一项所述的切齿附件的机床,
相对于工件的齿宽方向一侧的齿面区域以正方向姿势进行第1切齿加工,
通过前述切齿附件的定位机构,将前述切齿附件相对于前述机床绕该切齿附件的旋转中心线定位,
相对于前述工件的齿宽方向另一侧的齿面区域以逆方向姿势进行第2切齿加工。
30.如权利要求29所述的切齿加工方法,其特征在于,
相对于旋转的前述工件的周面上齿宽方向一侧的齿面区域进行前述第1切齿加工,
相对于旋转的前述工件的周面上齿宽方向另一侧的齿面区域进行前述第2切齿加工。
31.如权利要求29所述的切齿加工方法,其特征在于,
将前述切齿附件的刀具的刀尖调整成角度为θ,以正方向姿势进行第1切齿加工,
使前述切齿附件相对于前述机床翻转180度,
将前述刀具的刀尖调整成角度为-θ,以逆方向姿势进行第2切齿加工。
32.如权利要求30所述的切齿加工方法,其特征在于,
将前述切齿附件的刀具的刀尖调整成角度为θ,以正方向姿势进行第1切齿加工,
使前述切齿附件相对于前述机床翻转180度,
将前述刀具的刀尖调整成角度为-θ,以逆方向姿势进行第2切齿加工。
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