CN110340451A - 数控磨齿机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了数控磨齿机，包括：机身，设置有第一安装座和第二安装座；第二回转轴箱体，可运动地安装于第一安装座上，第二回转轴箱体设置有回转轴B轴，回转轴B轴的端部安装有第一回转轴箱体，第一回转轴箱体设置有工件主轴A轴，工件主轴A轴的端部安装有工件；滑台，可运动地安装于第二安装座上；第三回转轴箱体，可运动地安装于滑台上，第三回转轴箱体设置有砂轮主轴C轴，砂轮主轴C轴的下端安装有砂轮；冷却油箱，沿X轴方向设置于第一回转轴箱体的下方。本发明中的磨齿机较传统结构而言，由于无需控制砂轮从工件主轴A轴的一端移动至另一端，因此可以减小磨齿机的体积、占地面积，降低生产成本，提高市场竞争力。

Description

数控磨齿机

技术领域

本发明属于齿轮加工设备技术领域，具体涉及一种数控磨齿机。

背景技术

螺旋锥齿轮是一种可以按稳定传动比平稳、低噪音传动的传动零件，在不同的地区有不同的名字，又叫弧齿伞齿轮、弧齿锥齿轮、螺伞锥齿轮、圆弧锥齿轮、螺旋伞齿轮等。螺旋锥齿轮传动效率高，传动比稳定，圆弧重叠系数大，承载能力高，传动平稳平顺，工作可靠，结构紧凑，节能省料，节省空间，耐磨损，寿命长，噪音小，因此广泛应用于机械领域。

在生产加工过程中，螺旋锥齿轮采用磨齿机加工轮齿，由于螺旋锥齿轮分左旋和右旋两个方向，为了满足磨齿机能加工两种螺旋锥齿轮，如图3所示，在传统的磨齿机中，一般设置有一工件箱700和一砂轮箱800，工件箱700上设置有水平的工件主轴，工件主轴的两端穿出工件箱700并设置有用于安装工件的工件装夹转台，砂轮箱800可从工件主轴的一端移动至另一端，从而实现左旋和右旋的螺旋锥齿轮加工。这种结构设计中，需要设置较长的导轨来实现砂轮箱的移动，导致磨齿机的体积大、占用空间大，并且需要分别对应工件主轴的两端设置冷却油箱，生产成本较高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种体积小、成本低的数控磨齿机。

本发明解决其技术问题所采用的一种技术方案是：

数控磨齿机，包括：

机身，所述机身设置有L形安装座，所述安装座包括水平的第一安装座和竖直的第二安装座；

第二回转轴箱体，所述第二回转轴箱体可沿水平轴向X轴运动地安装于第一安装座上，以用于调节与第二安装座之间的距离，且所述第二回转轴箱体设置有沿水平方向并垂直于X轴的回转轴B轴，所述回转轴B轴的端部延伸于第一安装座的外侧并固定安装有第一回转轴箱体，所述第一回转轴箱体可绕回转轴B轴旋转，在所述第一回转轴箱体设置有垂直于回转轴B轴的工件主轴A轴，所述工件主轴A轴的端部安装有工件；

滑台，所述滑台可沿水平轴向Y轴运动地安装于第二安装座上；

第三回转轴箱体，所述第三回转轴箱体可沿竖直轴向Z轴运动地安装于滑台上并位于第一回转轴箱体的上方，所述第三回转轴箱体设置有竖直的砂轮主轴C轴，所述砂轮主轴C轴的下端安装有砂轮；

冷却油箱，所述冷却油箱沿X轴方向设置于第一回转轴箱体的下方。

优选的，所述第一安装座设置有X轴导轨，所述第二回转轴箱体滑动安装于X轴导轨上；所述第二安装座设置有Y轴导轨，所述滑台滑动安装于Y轴导轨上；所述滑台设置有Z轴导轨，所述第三回转轴箱体滑动安装于Z轴导轨上。

优选的，还包括：

第一驱动机构，设置于第一安装座上并传动连接第二回转轴箱体，以用于控制第二回转轴箱体沿X轴导轨移动；

第二驱动机构，设置于第二安装座上并传动连接滑台，以用于控制滑台沿Y轴导轨移动；

第三驱动机构，设置于滑台上并传动连接第三回转轴箱体，以用于控制第三回转轴箱体沿Z轴导轨移动。

优选的，所述第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构为电机丝杆机构或直线电机或气缸或油缸。

优选的，所述第一回转轴箱体设置有驱动工件主轴A轴转动的工件旋转驱动电机，所述第二回转轴箱体设置有驱动回转轴B轴转动的工件换向驱动电机，所述第三回转轴箱体设置有驱动砂轮主轴C轴转动的砂轮旋转驱动电机。

优选的，所述第二回转轴箱体竖直设置有砂轮修整装置，所述砂轮修整装置位于第二回转轴箱体靠近第一回转轴箱体的一端，同时位于第一回转轴箱体靠近滑台的一端。

本发明的有益效果是：

本发明中的磨齿机，砂轮与工件之间可以通过前述结构的设置实现六轴调节运动，并且旋转回转轴B轴使得工件主轴A轴水平，便可进行螺旋锥齿轮的加工，在需要将左旋加工切换至右旋加工时，只需控制回转轴B轴旋转180°即可，较传统结构而言，由于无需控制砂轮从工件主轴A轴的一端移动至另一端，因此可以减小磨齿机的体积、占地面积，降低生产成本，提高市场竞争力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是本发明第一视角的结构示意图；

图2是本发明第二视角的结构示意图；

图3是传统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

实施例1

参照图1和图2，本发明是一种数控磨齿机，包括：

机身100，所述机身100设置有L形安装座，所述安装座包括水平的第一安装座101和竖直的第二安装座102；

第二回转轴箱体200，所述第二回转轴箱体200可沿水平轴向X轴运动地安装于第一安装座101上，以用于调节与第二安装座102之间的距离，且所述第二回转轴箱体200设置有沿水平方向并垂直于X轴的回转轴B轴，所述回转轴B轴的端部延伸于第一安装座101的外侧并固定安装有第一回转轴箱体300，所述第一回转轴箱体300可绕回转轴B轴旋转，在所述第一回转轴箱体300设置有垂直于回转轴B轴的工件主轴A轴，所述工件主轴A轴的端部安装有工件；

滑台400，所述滑台400可沿水平轴向Y轴运动地安装于第二安装座102上；

第三回转轴箱体500，所述第三回转轴箱体500可沿竖直轴向Z轴运动地安装于滑台400上并位于第一回转轴箱体300的上方，所述第三回转轴箱体500设置有竖直的砂轮主轴C轴，所述砂轮主轴C轴的下端安装有砂轮；

冷却油箱600，所述冷却油箱600沿X轴方向设置于第一回转轴箱体300的下方。

其中，在所述第一安装座101的上端面设置有X轴导轨203，并且所述第一安装座101上设置有第一驱动机构，所述第二回转轴箱体200滑动安装于X轴导轨203上并通过第一驱动机构驱动而可沿X轴方向运动。在本实施例中，X轴导轨203设置有平行的两条，并且两条X轴导轨203关于第二回转轴箱体200沿Y轴方向的中心线对称，从而通过X轴导轨203支撑第二回转轴箱体200并同时进行导向。而所述第一驱动机构包括X轴丝杆201和第一驱动电机202，所述X轴丝杆201穿设于第二回转轴箱体200的底部并与第二回转轴箱体200螺纹连接，并且该X轴丝杆201位于两条X轴导轨203之间的中间线位置，从而隐藏式安装于第二回转轴箱体200和第一安装座101之间。所述第一驱动电机202设置于X轴丝杆201远离第二安装座102的一端并传动连接X轴丝杆201，以用于控制X轴丝杆201转动，进而控制第二回转轴箱体200于X轴导轨203上运动。

这样在第二回转轴箱体200于X轴导轨203上运动时可以避免重心偏移导致靠近重心的X轴导轨203磨损较多的问题发生，有助于延长使用寿命。并且X轴丝杆201的设置，既可以保证第二回转轴箱体200均匀地受到牵引，减小X轴丝杆201的磨损，也可以减小设备体积，且整体性更好。

为了减小体积，所述第二安装座102于靠近第一安装座101的侧壁上设置有Y轴导轨403，并且所述第二安装座102上设置有第二驱动机构，所述滑台400滑动安装于Y轴导轨403上并通过第二驱动机构驱动而可沿Y轴方向运动。与X轴导轨203相似的，Y轴导轨403也设置有平行的两条，并且两条Y轴导轨403关于滑台400沿Z轴方向的中心线对称，从而通过Y轴导轨403支撑滑台400并进行导向。所述第二驱动机构包括Y轴丝杆402和第二驱动电机401，所述Y轴丝杆402穿设于滑台400靠近第二安装座102的一端并与滑台400螺纹连接，并且该Y轴丝杆402位于两条Y轴导轨403的中间线位置，从而隐藏式安装于第二安装座102和滑台400之间。所述第二驱动电机401传动连接Y轴丝杆402，以用于控制Y轴丝杆402转动，进而控制滑台400于Y轴导轨403上运动。并且该第二驱动电机401优选设置于Y轴丝杆402

进一步的，所述滑台400背离Y轴导轨403的一端设置有Z轴导轨503，并且所述滑台400上设置有第三驱动机构，所述第三回转轴箱体500滑动安装于Z轴导轨503上并通过第三驱动机构驱动而可沿Z轴方向运动。与X轴导轨203相似的，Z轴导轨503也设置有平行的两条，并且两条Z轴导轨503关于第三回转轴箱体500沿Y轴方向的中心线对称。所述第三驱动机构包括Z轴丝杆502和第三驱动电机501，所述Z轴丝杆502穿设于第三回转轴箱体500靠近滑台400的一端并与第三回转轴箱体500螺纹连接，并且Z轴丝杆502位于两条Z轴导轨503的中心线位置。所述第三驱动电机501设置于Z轴丝杆502的上方并传动连接Z轴丝杆502，以用于控制Z轴丝杆502转动，进而控制第三回转轴箱体500于Z轴导轨503上运动。

这样设置，Y轴丝杆402和Z轴丝杆502均隐藏式安装，有利于设备的整体性，并且其分别设置于作用对象的中心线位置，有利于保证驱动的平稳、延长使用寿命，并且结构紧凑。

显然，X轴导轨203、Y轴丝杆402和Z轴丝杆502的数量也可以设置为其他数量，只需能够稳定导向和/或支撑对应的部件即可。

进一步的，所述工件主轴A轴的端部设置有工件装夹转台，以通过工件装夹转台装夹待加工工件。由于工件装夹转台和砂轮均属于公知常识，因此在此不对其具体结构进行详述。

所述第一回转轴箱体300设置有驱动工件主轴A轴转动的工件旋转驱动电机，所述第二回转轴箱体200设置有驱动回转轴B轴转动的工件换向驱动电机，所述第三回转轴箱体500设置有驱动砂轮主轴C轴转动的砂轮旋转驱动电机。工件旋转驱动电机与工件主轴A轴之间、工件换向驱动电机与回转轴B轴之间、砂轮旋转驱动电机与砂轮主轴C轴之间既可以是电机直连的形式，也可以是电机结合齿轮或皮带传动的方式实现传动。同样，在现有技术中也已公开其具体的结构、安装等，属于公知常识，因此本实施例中不再赘述。

同时，第一驱动电机202、第二驱动电机401、第三驱动电机501、工件旋转驱动电机、砂轮旋转驱动电机和工件换向驱动电机的具体型号选择、参数设定可以根据实际生产需求进行设定，故在本实施例中不作详述。且其具体选择力矩电机或直线电机或其他已知结构的电机均可以灵活选择，在此不作详述。

除此之外，所述第二回转轴箱体200上设置有砂轮修整装置900，所述砂轮修整装置900位于第二回转轴箱体200靠近第一回转轴箱体300的一端，同时位于第一回转轴箱体300靠近滑台400的一端。

在需要进行砂轮修整时，只需调节砂轮至砂轮修整头的上方即可，并且可以旋转第一回转轴箱体300来避开加工区域，结构紧凑，实用性强。

综上所述，采用上述结构的磨齿机，砂轮与工件之间可以通过前述结构的设置实现六轴调节运动，由于砂轮主轴C轴沿Z轴方向，因此只需旋转回转轴B轴使得工件主轴A轴水平，便可进行螺旋锥齿轮的加工，在需要将左旋加工切换至右旋加工时，只需控制回转轴B轴旋转180°即可，较传统结构而言，由于无需控制砂轮从工件主轴A轴的一端移动至另一端，因此可以减小磨齿机的体积、占地面积，降低生产成本，提高市场竞争力，并且切换效率更高，有利于提高生产效率。

而对于市面上部分将砂轮和工件并排设置的磨齿机结构而言，本实施例中的磨齿机将砂轮和工件上下排布，可以缩小设备的宽度，减小设备体积。并且砂轮和工件并排设置的磨齿机结构，为了实现图示X轴方向的运动调节，需要在机身100背离砂轮和工件的后端设置较长的导向结构，机身100需要设置较重的配重，导致这类结构的体积大、重量大，而本实施例中的磨齿机用于实现砂轮与工件沿X轴运动的导向、驱动结构设置于第二回转轴箱体200的底部，机身100无需再设置配重，可以减轻设备重量、降低设备成本。进而相应的驱动机构的功率要求也会降低，进一步降低生产成本。本实施例中磨齿机的结构设置的空间布局合理、紧凑，左旋、右旋加工切换的效率高，实用性强。

另外，工件直接装夹于冷却油箱600上方，磨齿加工过程中使用到的冷却油会直接下落至冷却油箱600内，有利于保持设备整洁、便于回收利用。

实施例2

本实施例以实施例1为主体，不同之处在于，本实施例中的第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构不是电机直连丝杆的直线驱动轴结构，而是在电机与丝杆之间设置皮带轮，通过皮带实现传动连接。

实施例3

本实施例以实施例1为主体，不同之处在于，本实施例中的第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构设置为直线电机、气缸或油缸，从而减少丝杆的设置，达到结构优化的目的。

上述实施例只是本发明的优选方案，本发明还可有其他实施方案。本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所设定的范围内。

Claims (6)

1.一种数控磨齿机，其特征在于，包括：

机身，所述机身设置有L形安装座，所述安装座包括水平的第一安装座和竖直的第二安装座；

第二回转轴箱体，所述第二回转轴箱体可沿水平轴向X轴运动地安装于第一安装座上，以用于调节与第二安装座之间的距离，且所述第二回转轴箱体设置有沿水平方向并垂直于X轴的回转轴B轴，所述回转轴B轴的端部延伸于第一安装座的外侧并固定安装有第一回转轴箱体，所述第一回转轴箱体可绕回转轴B轴旋转，在所述第一回转轴箱体设置有垂直于回转轴B轴的工件主轴A轴，所述工件主轴A轴的端部安装有工件；

滑台，所述滑台可沿水平轴向Y轴运动地安装于第二安装座上；

第三回转轴箱体，所述第三回转轴箱体可沿竖直轴向Z轴运动地安装于滑台上并位于第一回转轴箱体的上方，所述第三回转轴箱体设置有竖直的砂轮主轴C轴，所述砂轮主轴C轴的下端安装有砂轮；

冷却油箱，所述冷却油箱沿X轴方向设置于第一回转轴箱体的下方。

2.根据权利要求1所述的数控磨齿机，其特征在于，所述第一安装座设置有X轴导轨，所述第二回转轴箱体滑动安装于X轴导轨上；所述第二安装座设置有Y轴导轨，所述滑台滑动安装于Y轴导轨上；所述滑台设置有Z轴导轨，所述第三回转轴箱体滑动安装于Z轴导轨上。

3.根据权利要求2所述的数控磨齿机，其特征在于，还包括：

第一驱动机构，设置于第一安装座上并传动连接第二回转轴箱体，以用于控制第二回转轴箱体沿X轴导轨移动；

第二驱动机构，设置于第二安装座上并传动连接滑台，以用于控制滑台沿Y轴导轨移动；

第三驱动机构，设置于滑台上并传动连接第三回转轴箱体，以用于控制第三回转轴箱体沿Z轴导轨移动。

4.根据权利要求3所述的数控磨齿机，其特征在于，所述第一驱动机构、第二驱动机构和第三驱动机构为电机丝杆机构或直线电机或气缸或油缸。

5.根据权利要求1-4任一项所述的数控磨齿机，其特征在于，所述第一回转轴箱体设置有驱动工件主轴A轴转动的工件旋转驱动电机，所述第二回转轴箱体设置有驱动回转轴B轴转动的工件换向驱动电机，所述第三回转轴箱体设置有驱动砂轮主轴C轴转动的砂轮旋转驱动电机。

6.根据权利要求1-4任一项所述的数控磨齿机，其特征在于，所述第二回转轴箱体竖直设置有砂轮修整装置，所述砂轮修整装置位于第二回转轴箱体靠近第一回转轴箱体的一端，同时位于第一回转轴箱体靠近滑台的一端。