CN111805008A - 一种数控螺旋锥齿轮铣齿机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控螺旋锥齿轮铣齿机，包括床身、工件箱体、滑台、转轴箱和刀具箱体，工件箱体沿水平X轴方向移动地安装于床身上，滑台沿水平Y轴方向移动地安装于床身上，转轴箱沿竖直Z轴方向移动地安装于滑台内，刀具箱体转动安装于转轴箱靠近工件箱体的一端，并且工件箱体设置有工件主轴A轴，刀具箱体设置有刀具主轴C轴。本发明既能够实现工件与刀具的工作配合，又能够有效地将滑台、转轴箱、刀具箱体的整体重心确保在滑台的范围内，较传统的设置于侧壁上的结构而言，稳定性更高，便于调节。并且工件主轴A轴可以沿Z轴方向设置而使得工件位于工件主轴A轴的上端，以便于工件拆装，实用性强。

Description

一种数控螺旋锥齿轮铣齿机

技术领域

本发明涉及一种数控加工设备，特别涉及一种数控螺旋锥齿轮铣齿机。

背景技术

数控铣齿机是用于齿轮加工的一种自动化加工中心。在传统结构中，为了实现刀具在竖直方向的移动，在数控铣齿机的床身上设置一足够高的立柱，以提供足够的移动行程。目前的立柱普遍由一块金属实体制成，刀具箱体安装于立柱的侧壁上，造成立柱的重心较高，结构稳定性差且不便于调节，尤其是在大规格的机床中。同时传统结构中，工件通常固定在工件箱体的侧面，在工件的尺寸规格较大的时候，拆装难度大。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种数控螺旋锥齿轮铣齿机，包括床身、工件箱体、滑台、转轴箱和刀具箱体，其中，所述工件箱体沿水平X轴方向移动地安装于所述床身上，所述滑台沿水平Y轴方向移动地安装于所述床身上，所述转轴箱沿竖直Z轴方向移动地安装于所述滑台内，所述刀具箱体转动安装于所述转轴箱靠近所述工件箱体的一端，并且所述工件箱体设置有工件主轴A轴，所述刀具箱体设置有刀具主轴C轴。

根据本发明实施例的，至少具有如下技术效果：

本发明中通过将转轴箱安装于滑台内、将刀具箱体安装于转轴箱靠近工件箱体的一端，既能够实现工件与刀具的工作配合，又能够有效地将滑台、转轴箱、刀具箱体的整体重心确保在滑台的范围内，较传统的设置于侧壁上的结构而言，稳定性更高，便于调节。并且工件主轴A轴可以沿Z轴方向设置而使得工件位于工件主轴A轴的上端，以便于工件拆装，实用性强。

根据本发明的一些实施例，所述转轴箱可绕B轴转动，所述工件主轴A轴平行Z轴，所述B轴平行X轴，所述刀具主轴C轴垂直B轴。

根据本发明的一些实施例，所述滑台沿Z轴方向的中间位置开设有沿Y轴方向延伸的安装腔，所述转轴箱位于所述安装腔内。

根据本发明的一些实施例，所述滑台的外侧壁上设置有Z轴导轨，所述转轴箱安装于所述Z轴导轨上。

根据本发明的一些实施例，所述转轴箱靠近所述工件箱体的一端延伸于所述滑台的外侧。

根据本发明的一些实施例，所述床身于所述工件箱体的一侧设置有立柱，所述滑台安装于所述立柱上。

根据本发明的一些实施例，所述立柱上设置有沿Y轴方向延伸的凹腔，所述滑台的底部位于所述凹腔内，并且所述滑台的侧壁上具有搭载于所述凹腔的侧壁的端面上的凸起结构。

根据本发明的一些实施例，所述工件箱体、所述滑台和所述转轴箱分别连接有用于控制移动的驱动机构。

根据本发明的一些实施例，所述驱动机构为直线电机、力矩电机、电机丝杆传动机构、油缸驱动机构、齿轮传动机构、曲柄连杆传动机构、蜗轮蜗杆传动机构中的一种。

根据本发明的一些实施例，还包括排屑器，所述床身于所述工件箱体的周侧设置有排屑结构，所述排屑器对应所述排屑结构设置。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是第一种实施例的结构示意图；

图2是第二种实施例的结构示意图；

图3是第一种传统结构示意图；

图4是第二种传统结构示意图；

图5是第三种传统结构示意图。

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，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1～图2，本发明是一种数控螺旋锥齿轮铣齿机，包括床身100、工件箱体500、滑台200、转轴箱300和刀具箱体400，其中，工件箱体500沿水平X轴方向移动地安装于床身100上，滑台200沿水平Y轴方向移动地安装于床身100上，转轴箱300沿竖直Z轴方向移动地安装于滑台200内，刀具箱体400转动安装于转轴箱300靠近工件箱体500的一端，并且工件箱体500设置有工件主轴A轴，刀具箱体400设置有刀具主轴C轴。

采用上述结构设置的本发明，通过将转轴箱300安装于滑台200内、将刀具箱体400安装于转轴箱300靠近工件箱体500的一端，既能够实现工件与刀具的工作配合，又能够有效地将滑台200、转轴箱300、刀具箱体400的整体重心确保在滑台200的范围内，较传统的设置于侧壁上的结构而言，稳定性更高，便于调节。并且工件主轴A轴可以沿Z轴方向设置而使得工件位于工件主轴A轴的上端，以便于工件拆装，实用性强。

在部分实施例中，转轴箱300绕B轴转动，工件主轴A轴平行Z轴，B轴平行X轴，刀具主轴C轴垂直B轴。

由于在实际工作过程中，数控螺旋锥齿轮铣齿机的设置方位通常如图1所示，其中X轴、Y轴为水平轴，Z轴为竖直轴，因此如此设置的三条旋转轴能够实现工件装夹在工件箱体500的上端。这样在用于加工大尺寸的工件时，方便拆装。并且如此设置的旋转轴，工件对于工件箱体500、工件主轴A轴只有竖直方向的作用力，较传统工件主轴A轴水平设置的结构而言，工件转动更平稳，工件主轴A轴的使用寿命更长，适用于大尺寸的工件加工。

在部分实施例中，滑台200沿Z轴方向的中间位置开设有沿Y轴方向延伸的安装腔203，转轴箱300位于安装腔203内。

如图1所示，在一实施例中安装腔203沿Y轴方向穿透滑台200，在滑台200靠近工件箱体500的一端的侧壁上设置两组Z轴导轨301，转轴箱300的两侧延伸于Z轴导轨301上并与之滑动连接，而转轴箱300的主体结构位于安装腔203内。该安装腔203的高度大于或等于转轴箱300的调节行程。在滑台200的上端安装有第一驱动机构302，第一驱动机构302传动连接转轴箱300，以控制转轴箱300于Z轴导轨301上运动。

如此设置的滑台200，由于Z轴导轨301位于外侧，安装时方便对位，同时安装腔203穿透滑台200，在安装时，能够从另一端来支撑转轴箱300，因此方便转轴箱300安装。同时在满足结构性能的前提下减轻重量。

当然，在实际生产过程中，该安装腔203也可以不穿透滑台200，可以根据需要灵活设定。

在部分实施例中，转轴箱300靠近工件箱体500的一端延伸于滑台200的外侧。这样既方便安装刀具箱体400，也便于保证刀具与工件的配合工作。

如图1所示，在一实施例中，转轴箱300靠近工件箱体500的一端设置有竖直且平行的两组悬臂结构303，刀具箱体400转动安装于两组悬臂结构303之间。在一组悬臂结构303的外侧安装有旋转驱动机构401，旋转驱动机构401传动连接刀具箱体400，以控制刀具箱体400转动。

这种安装结构的设置能够有效确保刀具箱体400在转动过程中的稳定性及强度。

为了减小滑台200的高度，以提高设备的稳定性以及对相应驱动的作用力要求，在部分实施例中，床身100于工件箱体500的一侧设置有立柱101，滑台200安装于立柱101上。

在工作过程中刀具需要上下调节，而工件箱体500本身具备一定高度，因此若将工件箱体500和滑台200安装于同一水平面，为了满足刀具上下调节的行程需要，则势必需要增加滑台200的高度。而通过立柱101的设置则能够降低滑台200的高度，有效提高结构的稳定性。

该立柱101可以与床身100一体成型，也可以是后期通过焊接、螺栓连接等方式安装到床身100上，在实际生产过程中可以灵活选定。

进一步的，立柱101上设置有沿Y轴方向延伸的凹腔103，滑台200的底部位于凹腔103内，并且滑台200的侧壁上具有搭载于凹腔103的侧壁的端面上的凸起结构。

在凹腔103的底部和凹腔103两个侧壁的上端均设置有Y轴导轨201，滑台200滑动安装于Y轴导轨201上。并且在凹腔103的底部设置有第二驱动机构202，第二驱动机构202传动连接滑台200，以控制滑台200于Y轴导轨201上运动。

采用上述结构设置进行安装的滑台200，通过凹腔103的设置能够有效降低滑台200的重心，并且提升滑台200的安装稳定性，提高滑台200沿Y轴运动的稳定性。

进一步的，床身100上设置有若干X轴导轨501，工件箱体500滑动安装于X轴导轨501上。并且床身100上设置有第三驱动机构502，第三驱动机构502传动连接工件箱体500，以控制工件箱体500于X轴导轨501上运动。

上述的第一驱动机构302、第二驱动机构202和第三驱动机构502可以设置为直线电机、力矩电机、电机丝杆传动机构、油缸驱动机构、齿轮传动机构、曲柄连杆传动机构、蜗轮蜗杆传动机构等传动机构中的一种，又或者设置为市面上已知的其他结构。

此外，该数控螺旋锥齿轮铣齿机还包括排屑器600，床身100于工件箱体500的周侧设置有排屑结构，排屑器600对应排屑结构设置。

如图1所示，在一实施例中，床身100上开设有上下导通的安装位102，将工件箱体500架设在该安装位102上方或者安装位102内。通过工件箱体500与安装位102之间的间隙形成排屑结构。排屑器600位于安装位102的下方。这样当加工过程中产生废屑时能够通过安装位102及时排入排屑器600，并通过排屑器600排出。

当然，在实际生产过程中，也可以设置其他结构形式的排屑结构，只需要能够将加工过程中产生的废屑引导排入排屑器600即可。

参照图3至图5，在传统的数控螺旋锥齿轮铣齿机中，工件箱体500一般为摇台结构或者摆台结构(即工件箱体500绕一与工件不同轴的轴线摆动)，受力有限，因此一般仅适用于安装小产品(即尺寸较小的齿轮)进行加工。同时由于传统的刀具箱体400相对于床身100而言突出距离较大，力臂大，因此也难以安装适用于大规格的齿轮加工的刀具。并且传统的工件箱体500与刀具箱体400呈左右并列分布或者上下分布的形式，难以进行大尺寸的齿轮安装。因此，传统的数控螺旋锥齿轮磨齿机仅适用于小产品加工。

而在本发明中的数控螺旋锥齿轮磨齿机中，工件箱体500竖直朝上设置，仅进行X轴方向的平移，刀具箱体400能够移动至工件上方或者侧面，在用于大产品加工的时候，直接通过吊装设备将齿轮吊装至工件箱体500上即可，不会产生较大力臂，能够有效进行大尺寸齿轮的装夹、加工，弥补传统结构的不足。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于：包括床身、工件箱体、滑台、转轴箱和刀具箱体，其中，所述工件箱体沿水平X轴方向移动地安装于所述床身上，所述滑台沿水平Y轴方向移动地安装于所述床身上，所述转轴箱沿竖直Z轴方向移动地安装于所述滑台内，所述刀具箱体转动安装于所述转轴箱靠近所述工件箱体的一端，并且所述工件箱体设置有工件主轴A轴，所述刀具箱体设置有刀具主轴C轴。

2.根据权利要求1所述的一种数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于：所述转轴箱可绕B轴转动，所述工件主轴A轴平行Z轴，所述B轴平行X轴，所述刀具主轴C轴垂直B轴。

3.根据权利要求1所述的一种数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于：所述滑台沿Z轴方向的中间位置开设有沿Y轴方向延伸的安装腔，所述转轴箱位于所述安装腔内。

4.根据权利要求3所述的一种数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于：所述滑台的外侧壁上设置有Z轴导轨，所述转轴箱安装于所述Z轴导轨上。

5.根据权利要求1所述的一种数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于：所述转轴箱靠近所述工件箱体的一端延伸于所述滑台的外侧。

6.根据权利要求1所述的一种数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于：所述床身于所述工件箱体的一侧设置有立柱，所述滑台安装于所述立柱上。

7.根据权利要求6所述的一种数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于：所述立柱上设置有沿Y轴方向延伸的凹腔，所述滑台的底部位于所述凹腔内，并且所述滑台的侧壁上具有搭载于所述凹腔的侧壁的端面上的凸起结构。

8.根据权利要求1所述的一种数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于：所述工件箱体、所述滑台和所述转轴箱分别连接有用于控制移动的驱动机构。

9.根据权利要求8所述的一种数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于：所述驱动机构为直线电机、力矩电机、电机丝杆传动机构、油缸驱动机构、齿轮传动机构、曲柄连杆传动机构、蜗轮蜗杆传动机构中的一种。

10.根据权利要求1所述的一种数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于：还包括排屑器，所述床身于所述工件箱体的周侧设置有排屑结构，所述排屑器对应所述排屑结构设置。

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