CN104858507B - 一种小模数数控滚齿机的滚齿刀架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小模数数控滚齿机的滚齿刀架，包括刀架体部分、刀架主轴部分、刀架窜刀部分、刀架尾座部分。所述刀架主轴部分包括刀架滑板、安装在刀架滑板上的主轴箱、枢接在主轴箱内的主轴、刀杆；刀架滑板滑动配合在刀架体部分上；主轴箱内设有力矩电机，力矩电机的转子固定在主轴上，力矩电机的定子安装在主轴箱的内侧壁上；刀杆安装在主轴上。刀架窜刀部分固定在刀架滑板上，刀架窜刀部分枢接有丝杆，丝杆上的螺母固定在刀架体部分上。刀架尾座部分滑动配合在刀架滑板上，刀架尾座部分抵住刀杆的尾端。本发明力矩电机的转子直接固定在主轴上，实现了动力传递的零传动，避免了传动误差，有利于提高主轴的回转精度。

Description

一种小模数数控滚齿机的滚齿刀架

技术领域：

本发明涉及滚齿机设备，具体而言，涉及一种小模数数控滚齿机的滚齿刀架。

背景技术：

小模数数控滚齿机的滚齿刀架，按现有技术，电机通过中间环节的传动装置(如齿轮机构)将动力传递给滚齿刀架的主轴。由于传动装置必然存在传动误差，所以，中间环节的传动装置不利于提高主轴的回转精度。

发明内容：

本发明所解决的技术问题：现有技术中的小模数数控滚齿机的滚齿刀架(可加工蜗杆)，由于电机通过中间环节的传动装置将动力传递给滚齿刀架的主轴，因此，传动装置本身具有的传动误差将影响主轴的回转精度。

本发明提供如下技术方案：

一种小模数数控滚齿机的滚齿刀架，包括刀架体部分、刀架主轴部分、刀架窜刀部分、刀架尾座部分；

所述刀架主轴部分包括刀架滑板、安装在刀架滑板上的主轴箱、枢接在主轴箱内的主轴、刀杆；刀架滑板滑动配合在刀架体部分的顶平面上，刀架滑板可沿刀架体部分的顶平面作水平直线移动；所述主轴箱内设有力矩电机，所述力矩电机的转子固定在主轴上，所述力矩电机的定子安装在主轴箱的内侧壁上；所述刀杆水平设置，刀杆的前端安装在主轴上，主轴水平设置；

所述刀架窜刀部分固定在刀架滑板上，刀架窜刀部分枢接有丝杆，丝杆水平设置，丝杆上配合有螺母，所述螺母固定在刀架体部分上；

所述刀架尾座部分滑动配合在刀架滑板上，刀架尾座部分抵住刀杆的尾端。

按上述技术方案，本发明所述力矩电机的转子直接固定在主轴上，如此，本发明所述电机无中间环节地将动力传递给主轴，实现了动力传递的零传动，避免了传动误差，有利于提高主轴的回转精度。

按上述技术方案，本发明的工作原理是：力矩电机驱动主轴旋转，主轴带动刀杆旋转，刀杆带动安装在刀杆上的刀具旋转以加工工件；丝杆和螺母的配合可驱动刀架主轴部分相对刀架体部分水平移动，进而使刀杆上的刀具水平移动，以充分利用刀具的每一个齿，节约刀具成本；刀架尾座部分抵住刀杆的尾端，使刀杆及其上的刀具运行平稳。

作为本发明对刀架主轴部分的一种说明，所述主轴通过五组主轴轴承枢接在主轴箱内，所述五组主轴轴承包括第一组主轴轴承、第二组主轴轴承、第三组主轴轴承、第四组主轴轴承、第五组主轴轴承；所述第一组主轴轴承、第二组主轴轴承、第三组主轴轴承、第四组主轴轴承安装在主轴的前端，其中，第一组主轴轴承、第二组主轴轴承、第三组主轴轴承并列安装在主轴的前端，第四组主轴轴承与第三组主轴轴承之间设有安装在主轴上的相互配合的主轴外隔套和主轴内隔套；所述第五组主轴轴承安装在主轴的后端；所述力矩电机位于主轴的前端和后端之间。按上述说明，由于力矩电机驱动扭矩大，再加上五组高精度高刚度主轴轴承配合，主轴的回转精度和工作特性远远超过电主轴或其他结构的主轴。

作为本发明对刀架主轴部分的一种说明，所述刀杆的前端通过第一锥度套安装在主轴上；所述第一锥度套中央处开设锥形孔，第一锥度套安装在主轴的前端面上，刀杆的前端安装在第一锥度套的锥形孔内。现有技术中的滚齿刀架将安装刀杆的锥形孔开设在主轴顶端内，其加工精度难度大且不易保证；本发明将锥形孔与主轴分开，所述锥形孔开设在第一锥度套上，如此，不仅精度大大提高，而且，加工工艺大大简化。其中，所述锥形孔为7:24锥形孔。

作为本发明对刀架尾座部分的一种说明，所述刀架尾座部分包括锁紧板、连接板、油缸、刀架尾箱、回转轴；所述锁紧板滑动配合在刀架滑板上，锁紧板可沿刀架滑板作水平直线移动，所述连接板连接锁紧板和油缸的活塞杆，油缸安装在刀架滑板上，所述刀架尾箱安装在锁紧板上，所述回转轴通过四个并列设置的向心推力球轴承枢接在刀架尾箱内，回转轴抵在刀杆的尾端。按上述说明，油缸通过活塞杆驱动连接板，连接板驱动锁紧板在刀架滑板上作水平直线移动，使回转轴抵住刀杆的尾端；抵住刀杆尾端的回转轴随着刀杆的旋转而同步旋转。

基于上述对于刀架尾座部分的说明，作为本发明对其中回转轴的一种改进，所述回转轴包括轴体和第二锥度套，所述第二锥度套中央处开设锥形孔，第二锥度套安装在轴体的端面上，所述回转轴通过第二锥度套的锥形孔抵在刀杆的尾端。本发明将锥形孔与回转轴分开，所述锥形孔开设在第二锥度套上，如此，不仅精度大大提高，而且，加工工艺大大简化。

作为本发明对刀架窜刀部分的一种说明，所述刀架窜刀部分包括窜刀支架、窜刀机架、大同步带轮、小同步带轮、伺服电机；所述丝杆枢接在窜刀支架和窜刀机架上，所述窜刀支架固定在刀架滑板上，窜刀机架与窜刀支架固定连接，所述大同步带轮安装在丝杆上，大同步带轮通过同步带与小同步带轮联接，小同步带轮与伺服电机连接。按上述说明，所述伺服电机可固定在刀架窜刀部分，也可固定在刀架主轴部分，伺服电机驱动小同步带轮旋转，小同步带轮驱动大同步带轮旋转，大同步带轮驱动丝杆旋转，固定在刀架体部分的螺母可通过丝杆驱使固定连接的刀架窜刀部分和刀架主轴部分沿刀架体部分作水平直线位移，进而使刀杆及其上的刀具作水平直线位移。

附图说明：

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明一种小模数数控滚齿机的滚齿刀架的总体结构示意图；

图2为图1中刀架主轴部分20的结构示意图；

图3为图1中A处放大图；

图4为图1中刀架窜刀部分30的结构示意图。

图中符号说明：

10、刀架体部分；

20、刀架主轴部分；21、刀架滑板；22、主轴箱；23、主轴；24、刀杆；25、力矩电机；251、力矩电机的转子；252、力矩电机的定子；261、第一组主轴轴承；262、第二组主轴轴承；263、第三组主轴轴承；264、第四组主轴轴承；265、第五组主轴轴承；271、主轴外隔套；272、主轴内隔套；28、第一锥度套；

30、刀架窜刀部分；31、丝杆；32、螺母；33、窜刀支架；34、窜刀机架；35、大同步带轮；36、小同步带轮；37、伺服电机；

40、刀架尾座部分；41、锁紧板；42、连接板；43、油缸；44、刀架尾箱；45、回转轴；451、轴体；452、第二锥度套；46、向心推心球轴承。

具体实施方式：

如图1，一种小模数数控滚齿机的滚齿刀架，包括刀架体部分10、刀架主轴部分20、刀架窜刀部分30、刀架尾座部分40。

如图2，所述刀架主轴部分20包括刀架滑板21、安装在刀架滑板上的主轴箱22、枢接在主轴箱内的主轴23、刀杆24；刀架滑板滑动配合在刀架体部分的顶平面上，刀架滑板可沿刀架体部分的顶平面作水平直线移动；所述刀杆水平设置，刀杆的前端安装在主轴上，主轴水平设置。

上述刀架主轴部分20中，如图2，所述主轴箱22内设有力矩电机25，所述力矩电机的转子251固定在主轴上，所述力矩电机的定子252安装在主轴箱的内侧壁上。

上述刀架主轴部分20中，如图2，所述刀杆24的前端通过第一锥度套28安装在主轴23上；所述第一锥度套中央处开设锥形孔，第一锥度套安装在主轴的前端面上，刀杆的前端安装在第一锥度套的锥形孔内。

上述刀架主轴部分20中，如图2，所述主轴23通过五组主轴轴承枢接在主轴箱22内，所述五组主轴轴承包括第一组主轴轴承261、第二组主轴轴承262、第三组主轴轴承263、第四组主轴轴承264、第五组主轴轴承265；所述第一组主轴轴承、第二组主轴轴承、第三组主轴轴承、第四组主轴轴承安装在主轴的前端，其中，第一组主轴轴承、第二组主轴轴承、第三组主轴轴承并列安装在主轴的前端，第四组主轴轴承与第三组主轴轴承之间设有安装在主轴上的相互配合的主轴外隔套271和主轴内隔套272；所述第五组主轴轴承安装在主轴的后端；所述力矩电机25位于主轴的前端和后端之间。

如图3，所述刀架尾座部分40滑动配合在刀架滑板上，刀架尾座部分抵住刀杆的尾端。

上述刀架尾座部分40，如图3，所述刀架尾座部分40包括锁紧板41、连接板42、油缸43、刀架尾箱44、回转轴45；所述锁紧板滑动配合在刀架滑板21上，锁紧板可沿刀架滑板作水平直线移动，所述连接板连接锁紧板和油缸的活塞杆，油缸安装在刀架滑板上，所述刀架尾箱安装在锁紧板上，所述回转轴通过四个并列设置的向心推力球轴承46枢接在刀架尾箱内，回转轴抵在刀杆24的尾端。

上述刀架尾座部分40中，如图3，所述回转轴45包括轴体451和第二锥度套452，所述第二锥度套中央处开设锥形孔，第二锥度套安装在轴体的端面上，所述回转轴通过第二锥度套的锥形孔抵在刀杆24的尾端。

如图4，所述刀架窜刀部分30固定在刀架滑板上，刀架窜刀部分枢接有丝杆31，丝杆水平设置，丝杆上配合有螺母32，所述螺母固定在刀架体部分上。

上述刀架窜刀部分30，如图4，包括窜刀支架33、窜刀机架34、大同步带轮35、小同步带轮36、伺服电机37；所述丝杆31枢接在窜刀支架和窜刀机架上，所述窜刀支架固定在刀架滑板21上，窜刀机架与窜刀支架固定连接，所述大同步带轮安装在丝杆上，大同步带轮通过同步带与小同步带轮联接，小同步带轮与伺服电机连接。

实际操作中，力矩电机25驱动主轴23旋转，主轴23带动刀杆24旋转，刀杆24带动安装在刀杆24上的刀具旋转以加工工件；丝杆31和螺母32的配合可驱动刀架主轴部分20相对刀架体部分10水平移动，进而使刀杆24上的刀具水平移动，以充分利用刀具的每一个齿，节约刀具成本；刀架尾座部分40抵住刀杆24的尾端，使刀杆24及其上的刀具运行平稳。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种小模数数控滚齿机的滚齿刀架，包括刀架体部分(10)、刀架主轴部分(20)、刀架窜刀部分(30)、刀架尾座部分(40)；

所述刀架主轴部分(20)包括刀架滑板(21)、安装在刀架滑板上的主轴箱(22)、枢接在主轴箱内的主轴(23)、刀杆(24)；刀架滑板滑动配合在刀架体部分的顶平面上，刀架滑板可沿刀架体部分的顶平面作水平直线移动；所述刀杆水平设置，刀杆的前端安装在主轴上，主轴水平设置；

所述刀架窜刀部分(30)固定在刀架滑板上，刀架窜刀部分枢接有丝杆(31)，丝杆水平设置，丝杆上配合有螺母(32)，所述螺母固定在刀架体部分上；

所述刀架尾座部分(40)滑动配合在刀架滑板上，刀架尾座部分抵住刀杆的尾端；

其特征在于：

所述主轴箱(22)内设有力矩电机(25)，所述力矩电机的转子(251)固定在主轴上，所述力矩电机的定子(252)安装在主轴箱的内侧壁上；

所述刀杆(24)的前端通过第一锥度套(28)安装在主轴(23)上；所述第一锥度套中央处开设锥形孔，第一锥度套安装在主轴的前端面上，刀杆的前端安装在第一锥度套的锥形孔内。

2.如权利要求1所述的一种小模数数控滚齿机的滚齿刀架，其特征在于：所述主轴(23)通过五组主轴轴承枢接在主轴箱(22)内，所述五组主轴轴承包括第一组主轴轴承(261)、第二组主轴轴承(262)、第三组主轴轴承(263)、第四组主轴轴承(264)、第五组主轴轴承(265)；所述第一组主轴轴承、第二组主轴轴承、第三组主轴轴承、第四组主轴轴承安装在主轴的前端，其中，第一组主轴轴承、第二组主轴轴承、第三组主轴轴承并列安装在主轴的前端，第四组主轴轴承与第三组主轴轴承之间设有安装在主轴上的相互配合的主轴外隔套(271)和主轴内隔套(272)；所述第五组主轴轴承安装在主轴的后端；所述力矩电机(25)位于主轴的前端和后端之间。

3.如权利要求1所述的一种小模数数控滚齿机的滚齿刀架，其特征在于：所述刀架尾座部分(40)包括锁紧板(41)、连接板(42)、油缸(43)、刀架尾箱(44)、回转轴(45)；所述锁紧板滑动配合在刀架滑板(21)上，锁紧板可沿刀架滑板作水平直线移动，所述连接板连接锁紧板和油缸的活塞杆，油缸安装在刀架滑板上，所述刀架尾箱安装在锁紧板上，所述回转轴通过四个并列设置的向心推力球轴承(46)枢接在刀架尾箱内，回转轴抵在刀杆(24)的尾端。

4.如权利要求3所述的一种小模数数控滚齿机的滚齿刀架，其特征在于：所述回转轴(45)包括轴体(451)和第二锥度套(452)，所述第二锥度套中央处开设锥形孔，第二锥度套安装在轴体的端面上，所述回转轴通过第二锥度套的锥形孔抵在刀杆(24)的尾端。

5.如权利要求1所述的一种小模数数控滚齿机的滚齿刀架，其特征在于：所述刀架窜刀部分(30)包括窜刀支架(33)、窜刀机架(34)、大同步带轮(35)、小同步带轮(36)、伺服电机(37)；所述丝杆(31)枢接在窜刀支架和窜刀机架上，所述窜刀支架固定在刀架滑板(21)上，窜刀机架与窜刀支架固定连接，所述大同步带轮安装在丝杆上，大同步带轮通过同步带与小同步带轮联接，小同步带轮与伺服电机连接。