CN105290287A - 一种立式冷滚打机床 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种立式冷滚打机床，包括床身，床身上连接有工作台、下横架、立柱和用于驱动工作台的进给伺服电机，立柱上套有横梁和上横梁，上横梁上设置有升降机，升降机与横梁连接，横梁和下横架上均设置有主机头，横梁上的主机头连接有主轴伺服电机和滚打轮，下横架的主机头也连接有主轴伺服电机和滚打轮。一种立式冷滚打机床通过伺服电机直接驱动滚打轮对毛坯进行滚压和打击成形，以形成零件廓形的这一近净成形加工方法，可完成齿条和板料快料打槽的加工，也可双轮对打加工花键轴，齿轮，蜗轮等工件，且加工时可调整安装角要求，该机床具有可加工种类范围广，直驱传动高刚度，效率高。

Description

一种立式冷滚打机床
技术领域
本发明属于机床技术领域，涉及一种立式冷滚打机床。
背景技术
冷滚打成形技术是利用高速旋转的滚打轮对毛坯进行滚压和打击强迫金属流动，以形成零件廓形这一近净成形加工方法，目前主要用于加工花键轴，齿轮，齿条，蜗轮蜗杆等零件，这一工艺的制成品能保持原有金属毛坯本身的金属纤维流线，可提高齿条、齿轮的抗疲劳强度，使用寿命和承载能力。冷滚打成形设备主要需要实现的运动有：滚打轮的回转运动，工件的进给运动和沿滚打深度方向的进给运动，此外根据所加工零件的不同有时还需要能够调节滚打角度。由于该成形设备完成的是一种渐进增量成形，相比于其他成形加工设备，冷滚打加工设备具有生产效率高，能耗低，设备吨位小，生产柔性高等特点。
目前冷滚打成形设备多为专用机床，只能加工单一类型零件，且多为卧式多滚打头机床，打头中心距的调节范围较小，使得可加工范围较小，此外传动链复杂且多采用齿轮和同步带传动，一方面使得机床吨位较大和刚度较低，另一方面其传动机构的调整和校准十分复杂，有时甚至不能进行调整和改变。
发明内容
本发明的目的在于提供一种立式冷滚打机床，该机床能实现对花键轴、齿轮、齿条、蜗轮的加工。
本发明所采用的技术方案是，一种立式冷滚打机床，包括床身，床身上连接有工作台、下横架、立柱和用于驱动工作台的进给伺服电机，立柱从下到上依次套有横梁和上横梁，上横梁上设置有升降机，升降机与横梁连接，横梁和下横架上均设置有主机头，横梁上的主机头与下横架的主机头相对，横梁上的主机头连接有主轴伺服电机和滚打轮，下横架的主机头也连接有主轴伺服电机和滚打轮。
本发明的特点还在于，
立柱和横梁之间设置有轴套，轴套通过横梁端盖与横梁连接。
横梁上设置紧定螺母和给油器。
上横梁通过立柱紧固螺母与立柱连接。
床身设置有丝杠端座，丝杠端座上设置有丝杠螺母副，丝杠螺母副中的丝杠通过丝杠联轴器与进给伺服电机连接，丝杠螺母副的螺母通过丝杠螺母座和工作台连接，工作台通过导轨和滑块与床身连接。
主机头包括主机头箱体，主机头箱体与横梁连接，主机头箱体的中心设置有芯轴，芯轴穿过横梁的中心，主机头箱体上设置有主机头箱盖，主机头箱体内设置有主轴，主轴的两端均穿有主轴轴承，主轴轴承位于主机头箱体内，主轴的一端的主轴轴承上设置有主轴轴承端盖，主轴的另一端通过主轴联轴器与主轴伺服电机连接，主轴联轴器外套有联轴器套筒。
主轴包括主轴动力段，主轴动力段上设置有主轴支撑段，主轴动力段和主轴支撑段通过紧固螺钉和销钉连接，主轴支撑段上通过滚打轮轴承套有滚打轮，滚打轮轴承和滚打轮轴向通过滚打轮轴承端盖与主轴动力段连接。
主轴箱体通过螺钉与横梁连接，横梁上的孔攻丝，主轴箱体上的螺栓孔为弧形条孔。
本发明的有益效果是：一种立式冷滚打机床通过伺服电机直接驱动滚打轮对毛坯进行滚压和打击成形，以形成零件廓形的这一近净成形加工方法，可完成齿条和板料快料打槽的加工，也可双轮对打加工花键轴，齿轮，蜗轮等工件，且加工时可调整安装角要求，该机床具有可加工种类范围广，直驱传动高刚度，效率高。
附图说明
图1是本发明一种立式冷滚打机床的结构示意图；
图2是本发明一种立式冷滚打机床的左视图；
图3是图1中A-A剖视图；
图4是图2中B-B剖视图；
图5是本发明一种立式冷滚打机床中主轴的结构示意图；
图6是本发明一种立式冷滚打机床中主轴的左视图。
图中，1.床身，2.进给伺服电机，3.导轨和滑块，4.工作台，5.立柱，6.横梁端盖，7.横梁，8.紧定螺钉，9.给油器，10.上横梁，11.立柱紧固螺母，12.升降机，13.主机头，14.下横架，15.主轴伺服电机，16.轴套，17.芯轴，18.主机头箱体，19.主轴轴承端盖，20.主轴轴承，21.主轴，22.主机头箱盖，23.联轴器套筒，24.主轴联轴器，25.丝杠联轴器，26.丝杠端座，27.丝杠螺母副，28.丝杠螺母座，29.主轴动力段，30.滚打轮轴承端盖，31.滚打轮轴承，32.滚打轮，33.主轴支撑段，34.紧固螺钉，35.销钉。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种立式冷滚打机床，如图1和图2所示，包括床身1，床身1上连接有工作台4、下横架14、立柱5和用于驱动工作台4的进给伺服电机2，立柱5从下到上依次套有横梁7和上横梁10，上横梁10上设置有升降机12，升降机12与横梁7连接，横梁7和下横架14上均设置有主机头13，横梁7上的主机头13与下横架14的主机头13相对，横梁7上的主机头13连接有主轴伺服电机15和滚打轮32，下横架14的主机头13也连接有主轴伺服电机15和滚打轮32；横梁7上的主机头13与下横架14的主机头13分别由各自的主轴伺服电机15驱动各自的滚打轮32对打作业；
横梁7上设置紧定螺母8和给油器9，横梁7在立柱5导向下在升降机12的驱动下运动，横梁7运动到指定位置时由紧定螺钉8锁死，横梁7的给油器9用于润滑立柱5。
上横梁10通过立柱紧固螺母11与立柱5连接；
如图4所示，床身1设置有丝杠端座26，丝杠端座26上设置有丝杠螺母副27，丝杠螺母副27中的丝杠通过丝杠联轴器25与进给伺服电机2连接，丝杠螺母副27的螺母通过丝杠螺母座28和工作台4连接，工作台4通过导轨和滑块3与床身1连接；
如图3所示，主机头13包括主机头箱体18，主机头箱体18与横梁7连接，主机头箱体18的中心设置有芯轴17，芯轴17穿过横梁7的中心，主机头箱体18上设置有主机头箱盖22，主机头箱体18内设置有主轴21，主轴21的两端均穿有主轴轴承20，主轴轴承20位于主机头箱体18内，主轴21的一端的主轴轴承20上设置有主轴轴承端盖19，主轴21的另一端通过主轴联轴器24与主轴伺服电机15连接，主轴联轴器24上套有联轴器套筒23，
立柱5和横梁7之间设置有轴套16，轴套16通过横梁端盖6与横梁7连接；
主轴箱体18通过螺钉与横梁7连接，横梁7上的孔攻丝，主轴箱体18上的螺栓孔为弧形条孔。
如图5和图6所示，主轴21包括主轴动力段29，主轴动力段29上设置有主轴支撑段33，主轴动力段29和主轴支撑段33通过紧固螺钉34和销钉35连接，主轴支撑段33上通过滚打轮轴承31套有滚打轮32，滚打轮轴承31和滚打轮32轴向通过滚打轮轴承端盖30与主轴动力段29连接。
本发明一种立式冷滚打机床的工作原理是：床身1通过地脚螺栓固定在地基上，床身1上通过导轨和滑块3安装工作台4，工作台4通过丝杠螺母座28连接丝杠螺母副27，进给伺服电机2带动丝杠螺母副27从而驱动工作台4做进给运动；
横梁7经升降机12带动在立柱5的导向下完成滚打深度的调整，横梁7调整好后，旋紧紧定螺钉8使横梁7与立柱5侧壁槽内完成锁死。
主轴伺服电机15驱动主机头13内的主轴21做回转运动，主轴21内的滚打轮32做偏心回转运动，完成冷滚打成形的主运动；
加工成形齿条零件时，床身1上不安装下横架14，待加工零件直接固定在工作台4上；成形齿轮、蜗轮和花键轴时床身1上安装下横架14，通过下横架14上安装的主机头13和横梁7上的主机头13实现对打，此时待加工零件所需要的回转夹具安装在工作台4上，采用展成法加工时，主轴21回转轴线和待加工零件进给方向需要满足±3°范围内的安装角要求，因此主轴箱体18上用于连接横梁7和下横架14的螺栓孔开弧形条孔，将紧固主轴箱体18的连接螺钉松开以调整工作位置，主轴箱体18在调整工作位置时芯轴17起到定心的作用。
加工不同的齿形时只需更换滚打轮32，此时将主轴联轴器24、主机头轴承端盖19和联轴器套筒23卸下，拆下主机头箱盖22将主轴44卸下，抽出销钉35，松开紧固螺钉34使主轴动力段29和主轴支撑段33分开，然后更换滚打轮32。
本发明的一种立式冷滚打机床通过伺服电机直接驱动滚打轮对毛坯进行滚压和打击成形，以形成零件廓形的这一近净成形加工方法，可完成齿条和板料快料打槽的加工，也可双轮对打加工花键轴，齿轮，蜗轮等工件，且加工时可调整安装角要求，该机床具有可加工种类范围广，直驱传动高刚度，效率高。

Claims (8)

1.一种立式冷滚打机床，其特征在于：包括床身(1)，床身(1)上连接有工作台(4)、下横架(14)、立柱(5)和用于驱动工作台(4)的进给伺服电机(2)，立柱(5)从下到上依次套有横梁(7)和上横梁(10)，上横梁(10)上设置有升降机(12)，升降机(12)与横梁(7)连接，横梁(7)和下横架(14)上均设置有主机头(13)，横梁(7)上的主机头(13)与下横架(14)的主机头(13)相对，横梁(7)上的主机头(13)连接有主轴伺服电机(15)和滚打轮(32)，下横架(14)的主机头(13)也连接有主轴伺服电机(15)和滚打轮(32)。
2.根据权利要求1所述的一种立式冷滚打机床，其特征在于：所述立柱(5)和横梁(7)之间设置有轴套(16)，轴套(16)通过横梁端盖(6)与横梁(7)连接。
3.根据权利要求1所述的一种立式冷滚打机床，其特征在于：所述横梁(7)上设置紧定螺母(8)和给油器(9)。
4.根据权利要求1所述的一种立式冷滚打机床，其特征在于：所述上横梁(10)通过立柱紧固螺母(11)与立柱(5)连接。
5.根据权利要求1所述的一种立式冷滚打机床，其特征在于：所述床身(1)设置有丝杠端座(26)，丝杠端座(26)上设置有丝杠螺母副(27)，丝杠螺母副(27)中的丝杠通过丝杠联轴器(25)与进给伺服电机(2)连接，丝杠螺母副(27)的螺母通过丝杠螺母座(28)和工作台(4)连接，工作台(4)通过导轨和滑块(3)与床身(1)连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种立式冷滚打机床，其特征在于：所述主机头(13)包括主机头箱体(18)，主机头箱体(18)与横梁(7)连接，主机头箱体(18)的中心设置有芯轴(17)，芯轴(17)穿过横梁(7)的中心，主机头箱体(18)上设置有主机头箱盖(22)，主机头箱体(18)内设置有主轴(21)，主轴(21)的两端均穿有主轴轴承(20)，主轴轴承(20)位于主机头箱体(18)内，主轴(21)的一端的主轴轴承(20)上设置有主轴轴承端盖(19)，主轴(21)的另一端通过主轴联轴器(24)与主轴伺服电机(15)连接，主轴联轴器(24)外套有联轴器套筒(23)。
7.根据权利要求6所述的一种立式冷滚打机床，其特征在于：所述主轴(21)包括主轴动力段(29)，主轴动力段(29)上设置有主轴支撑段(33)，主轴动力段(29)和主轴支撑段(33)通过紧固螺钉(34)和销钉(35)连接，主轴支撑段(33)上通过滚打轮轴承(31)套有滚打轮(32)，滚打轮轴承(31)和滚打轮(32)轴向通过滚打轮轴承端盖(30)与主轴动力段(29)连接。
8.根据权利要求7所述的一种立式冷滚打机床，其特征在于：所述主轴箱体(18)通过螺钉与横梁(7)连接，横梁(7)上的孔攻丝，主轴箱体(18)上的螺栓孔为弧形条孔。
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