CN1102367A - 用内齿刀具精加工齿轮式工件的齿腹的机床 - Google Patents

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Abstract

用内齿刀具精加工齿轮工件齿腹的机床，有绕与 工件轴线横向交叉的轴线而可调节角位的刀具头架； 有夹持工件的装置；还有改变刀具相对于工件的进给 与操作运动的装置，避免了现有机床中装工件的移动 工作台。具体的结构为：底座上有横向滑座，它的上 面有垂直移动的滑座，后者的圆导轨使刀具能绕轴线 回转。刀具头架的左、右方各有支持工件的头架与尾 架，能在底座上沿工件轴向移动，此头架是可驱动的， 尾架则是适当地随后被引导。

Description

本发明涉及用有内齿的刀具精加工齿轮式工件齿腹的一种机床，
-有一可以绕与二件轴线呈横向布置的第一轴线可调节角位的刀具头架，该头架能在回转驱动状态下容纳内齿刀具，
-有支持被加工工件的装置，
-有改变刀具相对于工件的进给及操作运动的装置，其结构如下：
在这样一种从德国专利说明书DE2719524A1可知的机床中，支持工件的装置是安置在工作台上的。在加工过程中工作台在工件的轴向做往复运动。工作台相当大的质量引起冲击运动，尤其是在反向运动的区域内，这种冲出随时在工件齿腹上呈显出来。已知技术中也有前面讲到的式样的机床，其中用中央直立枢轴安装并定心的中间工作台是安装在移动的工作台上并可以在水平面内用导轨或数控主轴来调节或绕枢轴转动，两夹持工件的尾架装在所述中间工作台上。为了能自由转动，工件必须手工装卡，如果工件是自动装卡的，就至少要有一个尾架在中间工作台上可以移动。手工或者自动夹紧的运动是由尾架套简来实现的。诸工作台的大质量还有一层叠一层的多层工作台在这种情况下也是缺点，因为中间台在液压夹紧运动时可能呈弓形，即变形。
这机床用龙门式有双夹紧爪的上料器上料，上料器装在工件轴线上方且平行于此轴线，缺点是在加工过程中机床的工作空间是关闭的，为了更换工件必须向上打开，油雾难免要逸出。而且，由于是从上方上料，结果机床是很高的结构。
在这些缺点的基础上，本发明的目的是开发一种避免列举的缺点的上述型式的机床。根据本发明，该机床有以下特点：
a）一水平滑座安排在机床床身上，可以沿X方向亦即沿工件轴线的横向移动，并可为此目的加以驱动。
b）一垂直滑座安排在水平滑座上，可以沿Y向亦即垂直于工件轴线且垂直于X方向移动，并为此目的加以驱动;
c）-在垂直滑座背离水平滑座的一侧刀具头架安装于圆形导轨中，因此围绕在X方向中伸展的轴线刀具头架可以转动角位，
d）在刀具头架的左方与右方分别设有接纳工件的头架与尾架，且它们在机床床身上可沿Z方向亦即垂直于X与Y方向移动，为此目的，头架是可驱动的而尾架在适当的受控制状态下随后可以引导。
使工件在其轴向（Z向）移动并使刀具头架在Y向移动，实际上就存在一种交叉滑移的作用，这种作用联同沿X向的径向进给运动就使所有工艺过程所需要的运动得以实现而无需使工作台绕枢轴转动或这一类运动。以本发明的这种机床，工件就能按照切入法，平行法或者对角法进行加工。此外，还可能范成冕状中凸齿腹和/或斜锥状齿腹。此机床还可以采用宽刃刀具或者那种使刀具移位因而有粗加工区与细加工区的刀具。
根据本发明的机床对加工特殊齿形有利。
本发明即使有传送装置也能得到紧凑的结构。给出的设施是永久性地组合到机床里的，可以传送在实际加工空间之外的所有可能的齿轮形状和轴，这种空间结果可以保持很小而且可以用简单的元件来加以封闭。
本发明将更详细的加以描述，参改附图所表示的两种实施例，其中：
图1是根据本发明的机床结构的透视图;
图2与3是通过工作空间垂直截面与水平截面的简化表示，和
图4是图1中所示带整体的传送装置的机床一种改进方案。
图1至3中所示机床有机床底座1，基本上是水平T的形状。相当T形的横向部分的机床前区形成床身2，上面安装有可移动的头架3与尾架4。机床底座1的另一区5向后伸展，基本上在机床床身2的中央与之成直角关系。水平滑座7安装在纵向导轨6上，使得可以沿X前头方向移动，为此目的用电动机8驱动。在滑座7面向床身2的端部上有垂直导轨9，其中安排有垂直滑座10，因而可以沿Y箭头方向垂直调节，为此目的用电动机11驱动。在背离水平滑座7的一侧，垂直滑座10有一圆形导轨12，仅在图1中示明。圆导轨12中接纳的刀具头架13可以绕在X方向内延伸的A轴线（见图2）作角位调整。刀具头架13基本上伸出在头架3与尾架4之间。在刀具头架13的中央开口14中装有回转的内齿刀具T。由电动机15通过具有预加应力齿轮的传动装置16（仅指明而未详细表示）驱动，因而没有串动，或者有一链驱动。
头架3与尾架4带有夹持齿轮型工件W的装置17，18。工件W在刀具T内被加工时与刀具相啮合。工件的轴线C2，前面提到过的轴线A，以及当刀具T没有绕枢轴转动时的刀具轴线C1在同一平面内。为了更换工件W，先把工件移出刀具T。为此目的，在床身2上的头架3可以在导轨19中沿箭头方向Z用电动机驱动20来移动，而尾架4相继（也类似地）在导轨21中沿箭头方向Z被导引，为此目的，备有一种控制装置（未示出）和液压驱动22。为了在头架3与尾架4运动时不影响夹持装置17，18的作用，尾架4在按图1向左移动时必须导先，而向右移动时则必须滞后。
箭头方向X，Y，Z三者彼此互相垂直。
刀具T一般是有内齿的珩轮，或者是淬硬的剃齿刀或者有带磨料表面的齿腹的同类刀具，即没有几何意义的切削刃，特别是为精加工淬硬工件时用。它也可以明显地比图3中所示的宽得多，或者象图2中下半部分所示，在它齿腹的宽度上对于粗加工与精加工有不同的结构。刀具T在加工时必须相对工件W作偏移，以便使不同的齿腹区进入应用。在齿腹上带有几何定义的切削刃的内齿剃齿刀也可以代替上述磨料工具用来加工尚未淬硬的工件。
当用齿轮型刀具精加工时，通常在刀具轴线C1与工件轴线C2之间有一交叉轴线角γ来进行工作。为此目的，带刀具T的刀具头架13绕轴线A转到使轴线C1倾斜于轴线C2，轴线C2始终是沿箭头方向Z延伸。为了改变轴线分离程度的目的，刀具T相对于工件W的进给运动受到水平滑座7沿箭头方向X移动的影响。为了刀具T与工件W之间沿轴向C2相对运动，象在平行法及对角法中所需要的那样，上述使头架3位移并随后引导尾架4的可能性被利用，这运动在对角法中与刀具T在那里的垂直运动相叠加，这一点是通过垂直滑座10沿Y箭头方向移位来实现的。为了范成冕状齿腹和/或锥形齿腹，刀具T沿X箭头方向的另一个运动要补充叠加上去。这原理从专利申请P4214851.0可以得知。
有时应最好或者甚至需要不让工件W随着刀具T转动，但仍要驱动它。这种情况下机床（从DE2711282A1可知）可以配备以电子方式联接地刀具T的单独驱动和工件W的单独驱动。工件W的驱动（图中未表示）装在头架3内或在头架3上。
有T形机床底座1的机床的结构可以使传送装置25以节省空间的方式设置。它有联接到底座1和区5一侧的机架26，而且整个布置在水平滑座7的上方。机架26面向头架3的一侧备有导轨27。夹持装置28在导轨27中可在沿U箭头方向水平移动，即平行于X箭头方向，向着床身2及从床身2离开。夹持装置28有两个夹持器29，30，能沿V箭头方向垂直移动，即平行于Y箭头方向，例如其中之一（29），接纳一件待加工的工件W，而另一个（30）接纳一件已加工好的工件。为了更换工件，头架3与尾架4按照图4象上面描述的那样向左移动直到它们所装入的一件已加工完的工件位置在内齿刀具T和头架3的外面的转换位置24上（图3）。夹持装置28移到转换位置24使自由的夹持器30能接纳由夹持装置17，18（图2）所释放的工件。然后夹持装置28继续移动直到由另一夹持器29所夹持的待加工工件已经传送到转换位置24中，在此处待加工工件被夹持装置17，18所接纳。最后，夹持装置28回到所示位置而待加工工件则由头架3与尾架4相应的位移移入刀具T内，通过水平滑座7移动而减少轴向距离，于是刀具T与工件W之间就互相啮合。（交叉轴线夹角γ随着轴向距离的改变也相应地同时变动，以保证刀具和/或工件的齿腹在工件被引导就位时不会被损坏，这从DE3344548A1可知）。夹持器30把工件释放在一料仓或传送器上（未示出）或者把工件转移到外部传送装置上，而另一夹持器29从另一个料仓或传送器（一样未示出）或者从另一外部传送装置接纳一新工件。根据情况，夹持器29，30能绕它们的立轴线B1，B2回转和/或在夹持装置28上平行于Z箭头方向作额外移动。在这方面，所示夹持装置28只能认为是众多可能的实施例之一。
当预定数的工件W已经加工完，就不再送进新的待加工工件W，而是可将有同样尺寸的修正轮（未示出）送入机床，刀具T可以用所述修正轮重新磨锐利。
从图3可以明显看出机床的比较小的工作空间可以用简单已知的方法例如墙和窗等组件加以围封（为了清晰起见，图中未示出），使它封闭。仅在后侧备有为夹持装置的相应开口，而且一般是关闭的，例如用弹性活页基本上能防止油雾逸出，但仍能保持夹持装置可以通过而无需其他帮助。

Claims (4)

1、一种用内齿刀具精加工齿轮型工件的齿腹的机床，具有一刀具头架，回绕在工件轴线横向延伸的第一轴线能调整角位并在回转驱动的状态下容纳一有内齿的刀具，还有安装待加工工件的装置，以及改变刀具相对于工件的进给及操作运动的装置，它具有以下的结构：
a)水平滑座安装在机床床身上，使其可沿X向，即工件轴线的横向移动并为此目的而可以被驱动；
b)垂直滑座安装在水平滑座上，因而可以在Y向，即垂直于工件轴线并垂直于X向移动，并为此目的而可以被驱动；
c)在垂直滑座背离水平滑座的一侧，刀具头架被安装在圆形导轨中，因而可以绕所述在X方向伸展的第一轴作角位调整，以及
d)安装工件用的头架与尾架分别布置在刀具头架的左方与右方，并能在机床床身上沿Z向即垂直于X与Y向移动，为此目的头架可以驱动而尾架则在一种适当地受控状态下随着被导引。
2、根据权利要求1的机床，其特征在于：工件也是在一种回转驱动的状态中被接纳的，为刀具和工件备有以电子方式偶联的单独驱动。
3、根据权利要求1或2的机床，其特征在于：用一整体的传送系统，该系统用于把待加工工件送入到刀具头架侧面的转换位置或者用于从这位置移开加工好的工件（W），该系统有联接到机床底座的机架，并有在所述机架上可移动地引导着的为接纳，传送及移开工件用的装置。
4、根据权利要求3的机床，其特征在于：所述装置在机架上沿分别平行于X方向的U方向和/或平行Y方向的V方向可以移动，而且安排在紧临水平滑座面向头架的一侧。
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