CN110756914A - 一种多齿轮部轴齿双面倒棱机及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多齿轮部轴齿双面倒棱机及加工方法,属于齿轮倒棱机技术领域,解决了对于多齿轮部的齿轮轴倒角高效加工的问题,其技术方案要点是通过多轴驱动机构实现不同方位的空间调节,同步高效完成多齿轮部的轴齿棱角两侧一步到位高效完成倒棱加工,达到了提高工作效率,便于调节。

Description

一种多齿轮部轴齿双面倒棱机及加工方法
技术领域
本发明涉及倒棱机技术领域,特别地,涉及一种多齿轮部轴齿双面倒棱机及加工方法。
背景技术
倒棱机是一种常见的齿轮加工机床。在汽车工业、机械制造业等行业得到了广泛的应用。目前的倒棱机一般适合加工,具有一个齿轮部的齿轮或齿轮轴,而对于加工多个齿轮部的齿轮轴,则需要多次装夹、多次调整,效率不高,传统的加工方式是单次进行倒棱加工,也就是每次只能加工一个齿轮部的棱角。对于具有多个齿轮部的齿轮轴工件,其具多个棱角位置需要加工,因此上述做法效率不高。而且每次倒棱加工前,的装夹和调整也需要耽误较多的时间。上述的多个齿轮部的齿轮轴工件一般可以是指变速箱齿轮轴,但并不限定仅为变速箱齿轮轴,还可以是其他具有多个齿轮部的齿轮轴工件。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。有鉴于此,本发明目的在于提出一种多齿轮部轴齿双面倒棱机及加工方法,具有高效加工具有多个齿轮部的齿轮轴工件的优势,兼具空间调整范围广,自动化程度高的优点。
为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种多齿轮部轴齿双面倒棱机,包括床身、横向安装于床身上用于装夹工件的主轴装夹装置、以及横向安装于床身上的刀轴系统,所述刀轴系统包括:
B轴驱动机构,固定于床身上,用于实现横向水平直线驱动,
G轴驱动机构,固定于床身上,用于实现横向水平直线驱动,
C轴驱动机构,固定于B轴驱动机构之上,用于实现纵向直线驱动,
刀轴立柱,安装于C轴驱动机构上,受C轴驱动机构驱动,并且安装有左刀轴机构,E轴驱动机构,固定于G轴驱动机构之上,用于实现竖直升降驱动,F轴回转驱动机构,安装于E轴驱动机构的一侧上,用于实现以回转中心进行回转驱动,D轴驱动机构,安装于F轴回转驱动机构上,用于实现直线伸缩驱动,
右刀轴机构,安装于D轴驱动机构上,受D轴驱动机构驱动。
作为本发明的具体方案可以优选为:所述左刀轴机构和右刀轴机构结构相同均包括:回转座、转动连接于回转座上的回转板、以及固定于回转板上带有刀具的铣刀电机,所述回转板上设置有回转限位槽,所述回转板配合回转限位槽实现360度回转调节。
作为本发明的具体方案可以优选为:所述刀轴立柱上设有硬导轨,所述立柱内安装有丝杆轴,所述丝杆轴上设置有安装座,所述安装座和刀轴立柱滑移配合供左刀轴机构固定。
作为本发明的具体方案可以优选为:所述B轴驱动机构和G轴驱动机构共同包括一滑座、滑移装配在滑座的两个顶边上的B滑动副和G滑动副、装配在滑座左侧的B轴丝杆驱动器、以及装配在滑座右侧的G轴丝杆驱动器,B滑动副和G滑动副分别通过丝杆附受B轴丝杆驱动器和G轴丝杆驱动器驱动。
作为本发明的具体方案可以优选为:所述E轴驱动机构和D轴驱动机构均为丝杆传动结构。
作为本发明的具体方案可以优选为:所述主轴装夹装置包括装夹头机构、设置在床身上横向滑移的尾座机构,所述装夹头机构上设置有A轴电机用于驱动工件旋转。
作为本发明的具体方案可以优选为:所述刀轴系统上还设置有用于测量和定位齿轮齿部进刀位置的接近开关。
另外,提供了一种采用上述的多齿轮部轴齿双面倒棱机加工齿轮轴的方法,包括如下步骤:
步骤1:初始位置调整包括,调整左刀轴机构在刀轴立柱位置上的固定高度,右刀轴机构在右立柱机构上数控调节;
步骤2:主轴装夹装置对工件进行装夹,接近开关对工件进行定位,通过数控机床的智能控制模块进行位置校准;
步骤3:多轴联动加工,同时调整左刀轴机构和右刀轴机构的位置,同时加工齿轮轴工件的两侧棱角。
本发明技术效果主要体现在以下方面:通过七轴联动对工件进行加工,并且能够自动实现全方位的空间位置调整,适合快速、高效加工多齿轮部轴齿的齿型棱角。工作效率高,空间调整范围广,调整速度快,能从两侧同时倒棱,而且是多轴联动,空间调整范围广,能从不同角度加工工件,提高工作质量和效率,取消了,多次装夹、多次调整、多次加工,避免了因装夹产生的误差。滑台采用了直线导轨和滚珠丝杆的结构,使机床的加工精度得到明显的提高,加工出的齿轮棱面光滑。
附图说明
图1为实施例中结构整机示意图;
图2为实施例中整机结构俯视图;
图3为实施例中主轴装夹装置结构示意图;
图4为实施例中B轴驱动机构和G轴驱动机构示意图;
图5为实施例中安装于刀轴立柱上的左刀轴机构示意图;
图6为实施例中右刀轴机构示意图;
图7为实施例中E轴驱动机构和F轴回转驱动机构。
附图标记:1、床身;2、主轴装夹装置;21、装夹头机构;211、A轴电动机;22、尾座机构;3、刀轴系统;31、B轴驱动电机;32、G轴驱动电机;33、C轴驱动电机;34、左刀轴立柱;341、立柱导轨;342、丝杆轴;343、安装座;35、左刀轴调整支撑机构;36、右立柱机构;37、F轴回转驱动电机;38、D轴驱动电机;39、右刀轴调整支撑机构;391、回转座;392、回转板;393、铣刀电机;394、回转限位槽;395、圆盘固定板;301、滑座;302、B滑动副;303、G滑动副;304、B轴丝杆驱动电机;305、G轴丝杆驱动电机;306、丝杆副;4、接近开关;01、工件;5、E电机;6、刀具。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,以使本发明技术方案更易于理解和掌握,而不能理解为对本发明的限制。
实施例:
一种多齿轮部轴齿双面倒棱机,参考图1图2和图3所示,包括床身1、横向安装于床身1上用于装夹工件01的主轴装夹装置2、以及横向安装于床身1上的刀轴系统3。
刀轴系统3包括:
B轴驱动机构31,固定于床身1上,用于实现横向水平直线驱动,G轴驱动机构32,固定于床身1上,用于实现横向水平直线驱动。
B轴驱动机构31和G轴驱动机构32共同包括一滑座301、滑移装置配在滑座301的两个顶边上的B滑动副302和G滑动副303、装配在滑座301左侧的B轴丝杆驱动器304、以及装配在滑座301右侧的G轴丝杆驱动器305,B滑动副302和G滑动副303分别通过丝杆副306受B轴丝杆驱动器304和G轴丝杆驱动器305驱动。滑座301的两侧横向的边作为滑轨,双线轨结构具有较稳定的移动效果。B轴驱动机构31和G轴驱动机构32是共用一个滑座301,并且将两个方向驱动整合起来,能够独立控制B轴丝杆驱动器304、G轴丝杆驱动器305。B轴丝杆驱动器304、G轴丝杆驱动器305也是采用丝杆传动结构,丝杆轴306的位置安置在滑座301内,两个丝杆轴306平行。由此可见可以控制B滑动副302和G滑动副303相互靠近和远离。
在上述基础上,还具有C轴驱动机构33,固定于B轴驱动机构31之上,用于实现纵向直线驱动。
参考图5所示,刀轴立柱34,安装于C轴驱动机构33上,受C轴驱动机构33驱动,并且安装有左刀轴机构35,刀轴立柱34上设有安装槽341,安装槽341内安装有丝杆轴342,丝杆轴342上设置有安装座343,安装座343和刀轴立柱34滑移配合供左刀轴机构35固定。刀轴立柱34上的丝杆轴342是在安装的过程中用来调试用。在工作之前,一般都会通过刀轴立柱34对左刀轴机构35进行位置调整。
参考图6和图7所示,E轴驱动机构36,E轴驱动机构36包括提供动力的E电机5。固定于G轴驱动机构32之上,用于实现竖直升降驱动。F轴回转驱动机构37,安装于E轴驱动机构36的一侧上,用于实现以回转中心进行回转驱动。D轴驱动机构38,安装于F轴回转驱动机构37上,用于实现直线伸缩驱动。右刀轴机构39,安装于D轴驱动机构38上,受D轴驱动机构38驱动。图6中还示意了刀具6,刀具6可以采用一般的铣刀,可以用专用的机夹刀具,换刀便捷,图6中的两种刀具可以相互更换使用。
对于直线运动的驱动均是采用丝杆传动结构,具有精度高、可控性好的效果。
左刀轴机构35和右刀轴机构39结构相同均包括:回转座391、转动连接于回转座391上的回转板392、以及固定于回转板392上带有刀具的铣刀电机393,回转板392上设置有回转限位槽394,回转板392配合回转限位槽394实现角度回转调节。回转板392和回转座391之间可以通过螺栓固定。回转板392配合回转限位槽394实现0-50度回转调节。圆盘固定板395可以实现360度位置的调整固定。
E轴驱动机构36和D轴驱动机构38均为丝杆传动结构。丝杆传动结构为现有结构,而本发明方案的创新点在于借助多个丝杆传动结构实现多方位,位置调整,便于适合加工本文中的工件01。
参考图1和图3所示,主轴装夹装置2包括装夹头机构21、设置在床身1上横向滑移的尾座机构22,装夹头机构21上设置有A轴电机用于驱动工件01旋转。
在图2中,刀轴系统3上还设置有用于判断和定位齿轮轴工件01的齿轮棱角的接近开关4。
另外,提供了一种采用上述的多齿轮部轴齿双面倒棱机加工齿轮轴的方法,包括如下步骤:
步骤1:初始位置调整包括,调整左刀轴机构35在刀轴立柱34位置上的固定高度,右刀轴机构39在右立柱机构36上数控调节;
步骤2:主轴装夹装置2对工件01进行装夹,接近开关4对工件01进行定位,通过数控机床的智能控制模块进行位置校准;
步骤3:多轴联动加工,同时调整左刀轴机构35和右刀轴机构39的位置,同时加工齿轮轴工件01的两侧棱角。
参考图1和图2,关键的是对于左刀轴机构35的运动路径和右刀轴机构39的运动路径,配合工件01的旋转,高效完成齿轮轴工件01的双面同时倒棱。
左刀轴机构35上的刀具端点、右刀轴机构39上的刀具端点在加工过程中能够配合旋转的齿轮棱角进行空间移动。当完成一个齿轮部的双面棱角加工后可以在同一个工件01上进行第二个齿轮部的双面棱角加工,工件01无需拆卸调整,一步到位,效率显著提高。
七轴联动是指:附图中A、B、C、D、E、F、G所指代的驱动轴。
当然,以上只是本发明的典型实例,除此之外,本发明还可以有其它多种具体实施方式,凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种多齿轮部轴齿双面倒棱机,包括床身、横向安装于床身上用于装夹工件的主轴装夹装置、以及横向安装于床身上的刀轴系统,其特征是,所述刀轴系统包括:
B轴驱动机构,固定于床身上,用于实现横向水平直线驱动,
G轴驱动机构,固定于床身上,用于实现横向水平直线驱动,
C轴驱动机构,固定于B轴驱动机构之上,用于实现纵向直线驱动,
刀轴立柱,安装于C轴驱动机构上,受C轴驱动机构驱动,并且安装有左刀轴机构,
E轴驱动机构,固定于G轴驱动机构之上,用于实现竖直升降驱动,
F轴回转驱动机构,安装于E轴驱动机构的一侧上,用于实现D轴的角度调整,进行回转驱动,
D轴驱动机构,安装于F轴回转驱动机构上,用于实现直线伸缩驱动,
右刀轴机构,安装于D轴驱动机构上,受D轴驱动机构驱动。
2.如权利要求1所述的多齿轮部轴齿双面倒棱机,其特征是,所述左刀轴机构和右刀轴机构结构相同均包括:回转座、转动连接于回转座上的回转板、以及固定于回转板上带有刀具的铣刀电机,所述回转板上设置有回转限位槽,所述回转板配合回转限位槽实现0-50度回转调节。
3.如权利要求2所述的多齿轮部轴齿双面倒棱机,其特征是,所述刀轴立柱上设有硬导轨,所述立柱内安装有丝杆轴,所述丝杆轴上设置有安装座,所述安装座和刀轴立柱滑移配合供左刀轴机构固定。
4.如权利要求3所述的多齿轮部轴齿双面倒棱机,其特征是,所述B轴驱动机构和G轴驱动机构共同包括一滑座、滑移装配在滑座的两个顶边上的B滑动副和G滑动副、装配在滑座左侧的B轴丝杆驱动器、以及装配在滑座右侧的G轴丝杆驱动器,B滑动副和G滑动副分别通过丝杆副受B轴丝杆驱动器和G轴丝杆驱动器驱动。
5.如权利要求4所述的多齿轮部轴齿双面倒棱机,其特征是,所述E轴驱动机构和D轴驱动机构均为丝杆传动结构。
6.如权利要求1所述的多齿轮部轴齿双面倒棱机,其特征是,所述主轴装夹装置包括装夹头机构、设置在床身上横向滑移的尾座机构,所述装夹头机构上设置有A轴电机用于驱动工件旋转。
7.如权利要求1所述的多齿轮部轴齿双面倒棱机,其特征是,所述刀轴系统上还设置有用于测量和定位齿部进刀位置的接近开关。
8.一种采用如权利要求1-7任一所述的多齿轮部轴齿双面倒棱机加工齿轮轴的方法,其特征是,包括如下步骤:
步骤1:初始位置调整包括,调整左刀轴机构在刀轴立柱位置上的固定高度,右刀轴机构在右立柱机构上数控调节;
步骤2:主轴装夹装置对工件进行装夹,接近开关对工件进行定位,通过数控机床的智能控制模块进行位置校准;
步骤3:多轴联动加工,通过数控程序,同时调整左刀轴机构和右刀轴机构的位置,逐个同时加工多齿轮部轴齿工件的两侧棱角。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111546162A (zh) * 2020-05-11 2020-08-18 安徽永耀电器有限公司 一种用于电炖锅保护盖加工的磨光设备
CN112427746A (zh) * 2020-11-12 2021-03-02 苏州哈勒智能制造有限公司 一种齿轮齿形倒角设备及其加工方式

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