CN104985261A - 一种齿轮成形磨削机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种齿轮成形磨削机构，包括箱体、主电机、磨削部件、回转部件、砂轮修形部件和冷却部件。需要对砂轮进行修整时，为了避开冷却液喷头，只需通过回转部件将砂轮在竖直平面内旋转180°。金刚轮的上下移动和砂轮的回转运动按照一定的规律联动，完成对砂轮轴截形的修整。砂轮修整方便，机床空行程小，加工效率高；对于斜齿轮的磨削，只需通过伺服电机驱动蜗轮蜗杆机构，调整砂轮角度即可完成磨削工作；箱体上设有两个不同的与机床连接位置，分别适于外齿轮或者内齿轮的加工；使用调整方便，工艺范围宽。

Description

一种齿轮成形磨削机构
技术领域
    本发明涉及磨削机构领域，具体的说是一种齿轮成形磨削机构。
背景技术
在高精度硬齿面齿轮加工过程中，经常需要对淬火后齿面进行磨削加工。数控技术和砂轮截形修整技术的成熟，使得成形磨削变为目前磨削效率最高，最为流行的齿轮精加工技术。成形磨齿机床是其必备的专门设备，而磨削头又是该设备中的核心部件。
传统的齿轮磨头要么是只能磨削内齿轮，要么是只能磨削外齿轮，一台设备要同时能够磨削内、外齿轮时，需要分别设计、制造两个磨头机构。并且现有的磨头机构大多只能磨削直齿轮，无法磨削斜齿轮，设备工艺范围窄。
国内现有的内齿轮磨削头一般只能完成齿面磨削，没有在磨削头上集成砂轮修形机构，砂轮的修形需要单独的机构完成。在高精度齿面磨削过程中，砂轮往往磨削几个冲程就需要对砂轮进行一次修整，砂轮修整频率高，这种磨削方法使得机床空行程增多，加工效率低下。同时，单独的砂轮修整机构，往往是在使用的时候才安装到机床的某个部件上，由于安装误差的存在，使得砂轮修整精度不够稳定，影响齿面的磨削精度。
发明内容
为了扩大成形磨齿机床的工艺范围，提高齿轮加工效率及加工精度，本发明提供一种齿轮成形磨削机构。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种齿轮成形磨削机构，包括箱体、主电机、磨削部件、回转部件、砂轮修形部件和冷却部件，主电机安装在箱体顶部，所述的回转部件、砂轮修形部件和冷却部件均安装在箱体上，所述磨削部件的传动部分穿过箱体安装在箱体内部，磨削部件的磨头装在回转部件的上方以通过回转部件带动待磨削零件回转磨削，回转部件安装在箱体下端的内空腔中，且回转部件的回转头体伸出箱体外，冷却部件的冷却头安装在回转头体上，砂轮修形部件通过滑轨安装在箱体表面；所述的磨削部件包括砂轮、主传动齿轮、中间传动锥齿轮、中间传动斜齿轮和磨头外壳，所述主电机通过同步带传动将主电机的旋转运动传递给回转头体底部的同步带轮，同步带轮再将旋转运动传递给中间传动锥齿轮，通过中间传动锥齿轮、中间传动斜齿轮带动砂轮旋转；
所述的回转部件包括回转头体、蜗轮、蜗杆、蜗杆架和蜗杆伺服电机，所述的蜗杆固定在蜗杆架上，蜗杆架通过螺钉固定在箱体内，所述的蜗轮和回转头体连接，蜗轮和蜗杆的运动带动回转头体旋转；
所述的砂轮修形部件包括高速电机、金刚轮、滚珠丝杠、滑板、直角减速器和伺服电机，高速电机带动金刚轮旋转，滑板和滚珠丝杠的螺母连接，滚珠丝杠的转动带动滑板移动，所述的滚珠丝杠由伺服电机通过直角减速器驱动；
所述的冷却部件包括冷却液喷头、喷头支架和油管，油管固定在回转部件上，冷却液喷头安装在回转头体上。
本发明的有益效果：
本发明提供的齿轮成形磨削机构，需要对砂轮进行修整时，为了避开冷却液喷头，只需通过回转部件将砂轮在竖直平面内旋转180°，金刚轮的上下移动和砂轮的回转运动按照一定的规律联动，完成对砂轮轴截形的修整，砂轮修整方便，机床空行程小，加工效率高；对于斜齿轮的磨削，只需通过伺服电机驱动蜗轮蜗杆机构，调整砂轮角度即可完成磨削工作；箱体上设有两个不同的与机床连接位置，分别适于外齿轮或者内齿轮的加工；使用调整方便，工艺范围宽；
伺服电机通过蜗轮蜗杆机构驱动回转部件转动，从而使回转头体及砂轮可360度回转，伺服电机通过丝杠带动金刚轮做上下运动，上述两个运动联动可完成砂轮轴截形的修整；可以磨削内齿轮，也可磨削外齿轮，同时适于直齿轮和斜齿轮的加工，可通过金刚轮对砂轮轴截形进行实时修整，结构紧凑，加工制造简单。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明整体机构侧视图；
图3是图2中的A-A剖视图；
图4是本发明整体机构前视图；
图5是图4中的B-B剖视图；
图6是本发明蜗轮蜗杆机构放大图；
附图标记：1、主电机，2、主轴电机座，3、箱体，4、视窗盖，5、蜗杆架，6、回转头体，7、磨头外壳，8、磨头辅助支撑架，9、压盖，10、砂轮外法兰，11、砂轮，12、防护板，13、冷却液喷头，14、喷头支架，15、油管，16、金刚轮，17、进给伺服电机Ⅰ，18、修形装置底座，19、修形电机座，20、滑板，21、直角减速器，22、同步带，23、铰座，24、同步带轮Z 6，25、齿轮端压盖，26、圆螺母Ⅰ， 27、锥齿轮轴，28、轴端压盖，29、外圈定位套，30、衬套，31、圆螺母Ⅱ，32、蜗轮，33、蜗杆，34、滑动轴承，35、蜗杆伺服电机，36、内圈定位套，37、端盖，38、锥齿轮Z 1，39、砂轮轴，40、减速器，41、砂轮内法兰，42、密封环，43、斜齿轮Z 3，44、锥齿轮Z 2，45、斜齿轮Z 4 ，46、中间传动轴，47、滚动导轨，48、蜗杆轴，49、进给伺服电机Ⅱ，50、同步带轮Z 5，51、滚珠丝杠，52、联轴器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的阐述。
如图所示：一种齿轮成形磨削机构，包括箱体3、主电机1、磨削部件、回转部件、砂轮修形部件和冷却部件，主电机1安装在箱体3顶部并为整个系统提供动力，所述的回转部件、砂轮修形部件和冷却部件均安装在箱体3上，所述磨削部件的传动部分穿过箱体3安装在箱体3内部，磨削部件的磨头装在回转部件的上方以通过回转部件带动待磨削零件回转磨削，回转部件安装在箱体3下端的内空腔中，且回转部件的回转头体6伸出箱体3外，所述的冷却部件包括冷却液喷头13、喷头支架14和油管15，油管15固定在回转部件上，冷却液喷头13安装在回转头体6上；砂轮修形部件通过滑轨安装在箱体3表面；所述的磨削部件包括砂轮11、同步带轮Z 550、同步带轮Z 624、锥齿轮Z 138、锥齿轮Z 244、斜齿轮Z 343、斜齿轮Z 445和磨头外壳7；
同步带轮Z 550固定在主电机1轴上，同步带轮Z 624、锥齿轮Z 138固定在锥齿轮轴27上，两个同步带轮通过同步带22啮合，锥齿轮Z 244、斜齿轮Z 445固定在中间传动轴46上，锥齿轮Z 138和锥齿轮Z 244啮合，斜齿轮Z 343、砂轮11固定在砂轮轴39上，斜齿轮Z 445和斜齿轮Z 343啮合，根据以上传动路线主电机1带动砂轮11高速旋转；
所述的回转部件包括回转头体6、蜗轮32、蜗杆33、蜗杆架5和蜗杆伺服电机35，所述的蜗杆33固定在蜗杆架5上，蜗杆架33通过螺钉固定在箱体3内，所述的蜗轮32和回转头体6连接，蜗轮32和蜗杆33的运动带动回转头体6旋转；蜗杆33通过蜗杆架5固定在箱体3上，蜗轮32与回转头体6固定在一起，砂轮11通过磨头辅助支撑架8与回转头体6固定在一起，蜗杆伺服电机35带动蜗轮32、蜗杆33转动，砂轮11与回转头体6一起跟随蜗轮32转动，因此砂轮11可以在竖直平面内旋转任意角度，并且可以停留在任意角度进行修整和磨削；
所述的砂轮修形部件包括高速电机、金刚轮16、滚珠丝杠51、滑板20、直角减速器21和进给伺服电机Ⅱ49，高速电机带动金刚轮16旋转，滑板20和滚珠丝杠51的螺母连接，滚珠丝杠51的转动带动滑板20移动，所述的滚珠丝杠51由进给伺服电机Ⅱ49通过直角减速器21驱动；
滚珠丝杠51通过滚动轴承与箱体3固定在一起，滚动导轨47与箱体3固定在一起，金刚轮16通过修形电机座19与滑板20固定在一起，进给伺服电机Ⅱ49带动滚珠丝杠51只转动不移动，滑板20带动金刚轮16在滚珠丝杠51上做上下运动，因此金刚轮16可以对停留在一定位置的砂轮11进行修整。

Claims (4)

1. 一种齿轮成形磨削机构，其特征在于：包括箱体、主电机、磨削部件、回转部件、砂轮修形部件和冷却部件，主电机安装在箱体顶部，所述的回转部件、砂轮修形部件和冷却部件均安装在箱体上，所述磨削部件的传动部分穿过箱体安装在箱体内部，磨削部件的磨头装在回转部件的上方以通过回转部件带动待磨削零件回转磨削，回转部件安装在箱体下端的内空腔中，且回转部件的回转头体伸出箱体外，冷却部件的冷却头安装在回转头体上，砂轮修形部件通过滑轨安装在箱体表面；所述的磨削部件包括砂轮、主传动齿轮、中间传动锥齿轮、中间传动斜齿轮和磨头外壳，所述主电机通过同步带传动将主电机的旋转运动传递给回转头体底部的同步带轮，同步带轮再将旋转运动传递给中间传动锥齿轮，通过中间传动锥齿轮、中间传动斜齿轮带动砂轮旋转。
2. 如权利要求1所述的齿轮成形磨削机构，其特征在于：所述的回转部件包括回转头体、蜗轮、蜗杆、蜗杆架和蜗杆伺服电机，所述的蜗杆固定在蜗杆架上，蜗杆架通过螺钉固定在箱体内，所述的蜗轮和回转头体连接，蜗轮和蜗杆的运动带动回转头体旋转。
3. 如权利要求1所述的齿轮成形磨削机构，其特征在于：所述的砂轮修形部件包括高速电机、金刚轮、滚珠丝杠、滑板、直角减速器和伺服电机，高速电机带动金刚轮旋转，滑板和滚珠丝杠的螺母连接，滚珠丝杠的转动带动滑板移动，所述的滚珠丝杠由伺服电机通过直角减速器驱动。
4. 如权利要求1所述的齿轮成形磨削机构，其特征在于：所述的冷却部件包括冷却液喷头、喷头支架和油管，油管固定在回转部件上，冷却液喷头安装在回转头体上。
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