CN114406362B - 一种倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，包括床身和设置在床身上的龙门架和磨齿设备，龙门架包括立柱、横梁、工件箱和顶尖机构，两个立柱设置在床身位于磨齿设备两侧，横梁位于磨齿设备的上方；工件箱安装在龙门架的其中一个立柱上，工件箱内水平横向设置有工件轴和力矩电机，在工件轴上安装有卡盘；顶尖机构安装在横梁上，顶尖机构包括顶尖和用于驱动顶尖沿横梁移动的驱动装置，所述顶尖与工件轴同轴设置。本发明的倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，刀轴箱倾斜布置，设备刚度更高，提高磨削精度，框架式的机构提升工件加工时的动态刚度，提升工件的加工精度，磨削屑下落在车床上，不会掉落在工件箱传动装置和设备平台的导轨内。
Description
技术领域
本发明属于机械加工设备领域，具体涉及一种倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机。
背景技术
现有磨齿设备多采用刀轴水平布置或竖直布置，即在磨削工作中，工件与砂轮摩擦产生的力全部径向作用在刀轴上，使得刀轴的工作中会发生径向的形变或颤动，影响加工精度，工件箱多采用竖直安装在机床床身，在磨削工作中，同样动态刚度较差，在加工工程中，磨削屑会直接进入到工件箱传动部件和磨齿机动作平台内，造成损坏。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中磨齿机精度较低、结构不合理的问题，提供一种倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，包括床身、龙门架和磨齿设备，龙门架和磨齿设备均安装在所述床身上；
所述磨齿设备包括安装板、倾斜座、旋转机构、刀架和刀轴箱，在床身上设置有X轴导轨，所述安装板安装在X轴导轨上，安装板上设置有Y轴导轨，倾斜座设置在Y轴导轨上，倾斜座上表面为斜面，旋转机构固定在倾斜座上表面的斜面上，旋转机构倾斜布置，旋转机构横向贯穿有旋转轴，旋转轴端部安装有旋转盘；所述刀架固定在旋转盘上，刀架上设置有倾斜布置的Z轴导轨，刀轴箱倾斜设置在设备平台Z轴上；
所述龙门架包括立柱、横梁、工件箱、顶尖机构，两个立柱设置在床身位于磨齿设备两侧，横梁位于磨齿设备的上方并安装在立柱上；工件箱安装在龙门架的其中一个立柱上，工件箱内水平横向设置有工件轴和力矩电机，在工件轴上安装有卡盘；所述顶尖机构安装在横梁上，顶尖机构包括顶尖和用于驱动顶尖沿横梁移动的驱动装置，所述顶尖与工件轴同轴设置。
在上述方案中，所述旋转机构的旋转轴与Z轴导轨相垂直。
在上述方案中，所述X轴导轨包括两个相平行布置的导轨，两导轨中间设置有滚珠丝杠，丝杠端部连接有第一伺服电机，丝杠上设置有丝杠螺母，安装板连接丝杠螺母，第一伺服电机驱动安装板沿X轴导轨移动。
在上述方案中，所述Y轴导轨与X轴导轨相垂直，Y轴导轨包括两个相平行布置的导轨，两导轨中间设置有滚珠丝杠，丝杠端部连接有第二伺服电机，丝杠上设置有丝杠螺母，倾斜座连接丝杠螺母，第二伺服电机驱动倾斜座沿Y轴导轨移动。
在上述方案中，所述旋转机构包括壳体，壳体通过螺栓固定在倾斜座的斜面上，所述旋转轴贯穿安装在壳体中部，旋转轴上套设有蜗轮，所述壳体顶部设置有第三伺服电机，第三伺服电机输出轴连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合，第三伺服电机驱动蜗杆蜗轮转动带动旋转轴端部的旋转盘转动。
在上述方案中，所述Z轴导轨包括两个相平行布置的导轨，两导轨中间设置有滚珠丝杠，丝杠端部连接有第四伺服电机，丝杠上设置有丝杠螺母，刀轴箱连接丝杠螺母，第四伺服电机驱动刀轴箱沿Z轴导轨移动。
在上述方案中，所述刀轴箱内设置有刀轴、第五伺服电机、蜗杆砂轮，其中蜗杆砂轮设置在刀轴端部，第五伺服电机驱动刀轴转动。
在上述方案中，所述顶尖机构包括第六伺服电机、丝杠、滑板和顶尖座，第六伺服电机设置在横梁内，第六伺服电机的输出轴与丝杠的一端连接，丝杠通过轴承座和轴承组件水平安装在横梁内，丝杠上套设有丝杠螺母，所述横梁底部设置有滑轨，所述滑板滑动安装在该滑轨上，并且滑板的顶端与丝杠上的丝杠螺母连接，所述顶尖座安装在滑板的底部，顶尖座上设置顶尖。
在上述方案中，在工件轴端部设置有与顶尖相对的轴心孔，顶尖能够插入其中，顶尖插入轴心孔后，在第六伺服电机驱动下二者能够发生相对转动。
在上述方案中，将工件固定在工件轴的卡盘上，驱动顶尖移动至工件处，使顶尖顶在工件轴端部的轴心孔上，驱动工件轴带动工件转动，并控制磨齿设备的磨削位置，对工件进行磨削。
本发明优点和有益效果为：
1.本发明的倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，刀轴箱倾斜布置，设备刚度更高，提高磨削精度。
2.本发明的倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，龙门式布局，床身上固定龙门架提升机床刚度，减少工作时的微颤。
3.本发明的倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，工件箱设置在龙门架，龙门架还设置顶尖机构，框架式的机构提升工件在转动和加工时的动态刚度，顶尖机构顶在工件的卡盘上，提升工件的加工精度。
4.本发明的倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，刀轴倾斜布置配合龙门架上的工件箱，磨削屑下落在车床上，不会掉落在工件箱传动装置和设备平台的导轨内，降低设备故障率，磨削屑容易清理。
附图说明
图1是本发明倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机立体结构示意图。
图2是本发明倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机龙门架立体结构示意图。
其中：
1：床身，2：龙门架，3：磨齿设备，11：X轴导轨，12：第一伺服电机，21：顶尖机构，22：工件箱，23：立柱，24：横梁，211：第六伺服电机，212：丝杠，213：滑板，214：顶尖座，221：工件轴，31：安装板，32：倾斜座，33：旋转机构，331：旋转轴，332：旋转盘，34：刀架，341：Z轴导轨，35：刀轴箱，311：Y轴导轨，312：第二伺服电机，333：壳体，334：第三伺服电机，341：Z轴导轨，342：第四伺服电机，352：蜗杆砂轮，353：刀轴。
对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。
一种倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，包括床身1、龙门架2和磨齿设备3三部分，龙门架2和磨齿设备3均安装在所述床身1上。
所述磨齿设备3包括安装板31、倾斜座32、旋转机构33、刀架34和刀轴箱35，在床身1上设置有X轴导轨11，所述安装板31安装在X轴导轨11上，安装板31上设置有Y轴导轨311，倾斜座32设置在Y轴导轨311上，倾斜座32上表面为斜面，旋转机构33固定在倾斜座32上表面的斜面上，旋转机构33倾斜布置，旋转机构33横向贯穿有旋转轴331，旋转轴331与所述Y轴导轨311之间的夹角为锐角，旋转轴331端部安装有旋转盘332；所述刀架34固定在旋转盘332上，即刀架34倾斜布置，刀架34上设置有倾斜布置的Z轴导轨341，所述刀轴箱35安装在Z轴导轨341上，即刀轴箱35倾斜设置在设备平台Z轴上，所述旋转机构的旋转轴331与Z轴导轨341相垂直。
所述X轴导轨11包括两个相平行布置的导轨，两导轨中间设置有滚珠丝杠，丝杠端部连接有第一伺服电机12，丝杠上设置有丝杠螺母，安装板31连接丝杠螺母，第一伺服电机12可驱动安装板31沿X轴导轨11移动。
所述Y轴导轨与X轴导轨相垂直，Y轴导轨311包括两个相平行布置的导轨，两导轨中间设置有滚珠丝杠，丝杠端部连接有第二伺服电机312，丝杠上设置有丝杠螺母，倾斜座32连接丝杠螺母，第二伺服电机312可驱动倾斜座32沿Y轴导轨311移动。
所述旋转机构33包括壳体333，壳体333通过螺栓固定在倾斜座32斜面上，所述旋转轴331贯穿安装在壳体333中部，旋转轴331上套设有蜗轮，所述壳体333顶部设置有第三伺服电机334，第三伺服电机334输出轴连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合，第三伺服电机334驱动蜗杆蜗轮转动带动旋转轴331端部的旋转盘332转动。
所述Z轴导轨341包括两个相平行布置的导轨，两导轨中间设置有滚珠丝杠，丝杠端部连接有第四伺服电机342，丝杠上设置有丝杠螺母，刀轴箱35连接丝杠螺母，第四伺服电机342可驱动刀轴箱35沿Z轴导轨341移动。
所述刀轴箱35内设置有刀轴353、第五伺服电机、蜗杆砂轮352，其中蜗杆砂轮352设置在刀轴353端部，第五伺服电机可驱动刀轴353转动。
所述龙门架2包括顶尖机构21、工件箱22、立柱23和横梁24，两根立柱23固定设置在床身1上位于磨齿设备3的两侧，两根立柱23的顶端固定连接所述横梁24，顶尖机构21设置在横梁24上。
所述顶尖机构21包括第六伺服电机211、丝杠212、滑板213和顶尖座214，第六伺服电机211设置在横梁24内，第六伺服电机211的输出轴与丝杠212的一端通过联轴器连接，丝杠212通过轴承座和轴承组件水平安装在横梁24内，丝杠212上套设有丝杠螺母，所述横梁24底部设置有滑轨，所述滑板213滑动安装在该滑轨上，并且滑板213的顶端与丝杠212上的丝杠螺母连接，所述顶尖座214安装在滑板213的底部，顶尖座214上设置有顶尖(图中未示出)。工作时，通过第六伺服电机211驱动丝杠212转动，丝杠212通过丝杠螺母带动所述滑板213沿横梁24横向移动，滑板213同步带动顶尖座214运动。
所述工件箱22安装在龙门架2的其中一个立柱23上，工件箱22内水平横向设置有工件轴221和力矩电机，在工件轴221上安装有卡盘(图中未示出)，卡盘用于夹持工件，所述力矩电机通过传动部件与工件轴221连接，进而能够驱动工件轴221和卡盘旋转，工件轴221与顶尖在同一直线上(即同轴)，顶尖通过第六伺服电机211驱动沿横梁24平移顶在工件轴221端部的轴心孔上(在工件轴221端部设置有与顶尖相对的轴心孔，顶尖能够插入其中，顶尖插入轴心孔后，在第六伺服电机211驱动下二者能够发生相对转动)，由于顶尖与工件轴221处在同一直线，在旋转加工过程中，在顶尖的限位作用下可以减小工件轴221的径向偏移(由于待加工的工件质量较大，工件轴221可能会发生径向偏移)，从而提高对工件的加工精度。
使用时，将工件(待磨削的锥齿轮)固定在工件轴221的卡盘上，第六伺服电机211驱动顶尖机构21移动至工件处，使顶尖顶在工件轴221端部的轴心孔上，力矩电机转动驱动工件轴221带动工件转动，控制磨齿设备3的磨削位置，第一伺服电机12驱动磨齿设备3沿X轴导轨11移动，第二伺服电机312驱动磨齿设备3沿Y轴导轨311移动，第三伺服电机334驱动刀轴箱35旋转，第四伺服电机342可驱动刀轴箱35沿Z轴导轨341移动，通过上述电机控制磨齿设备3的磨削深度和磨削位置。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，其特征在于，包括床身、龙门架和磨齿设备，龙门架和磨齿设备均安装在所述床身上；
所述磨齿设备包括安装板、倾斜座、旋转机构、刀架和刀轴箱，在床身上设置有X轴导轨，所述安装板安装在X轴导轨上，安装板上设置有Y轴导轨，倾斜座设置在Y轴导轨上，倾斜座上表面为斜面，旋转机构固定在倾斜座上表面的斜面上，旋转机构倾斜布置，旋转机构横向贯穿有旋转轴，旋转轴端部安装有旋转盘；所述刀架固定在旋转盘上，刀架上设置有倾斜布置的Z轴导轨，刀轴箱倾斜设置在设备平台Z轴上；
所述龙门架包括立柱、横梁、工件箱、顶尖机构，两个立柱设置在床身位于磨齿设备两侧，横梁位于磨齿设备的上方并安装在立柱上；工件箱安装在龙门架的其中一个立柱上，工件箱内水平横向设置有工件轴和力矩电机，在工件轴上安装有卡盘；所述顶尖机构安装在横梁上，顶尖机构包括顶尖和用于驱动顶尖沿横梁移动的驱动装置，所述顶尖与工件轴同轴设置；
所述顶尖机构包括第六伺服电机、丝杠、滑板和顶尖座，第六伺服电机设置在横梁内，第六伺服电机的输出轴与丝杠的一端连接，丝杠通过轴承座和轴承组件水平安装在横梁内，丝杠上套设有丝杠螺母，所述横梁底部设置有滑轨，所述滑板滑动安装在该滑轨上，并且滑板的顶端与丝杠上的丝杠螺母连接，所述顶尖座安装在滑板的底部，顶尖座上设置顶尖；
在工件轴端部设置有与顶尖相对的轴心孔，顶尖能够插入其中，顶尖插入轴心孔后，在第六伺服电机驱动下二者能够发生相对转动。
2.根据权利要求1所述的倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，其特征在于，所述旋转机构的旋转轴与Z轴导轨相垂直。
3.根据权利要求1所述的倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，其特征在于，所述X轴导轨包括两个相平行布置的导轨，两导轨中间设置有滚珠丝杠，丝杠端部连接有第一伺服电机，丝杠上设置有丝杠螺母，安装板连接丝杠螺母，第一伺服电机驱动安装板沿X轴导轨移动。
4.根据权利要求1所述的倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，其特征在于，所述Y轴导轨与X轴导轨相垂直，Y轴导轨包括两个相平行布置的导轨，两导轨中间设置有滚珠丝杠，丝杠端部连接有第二伺服电机，丝杠上设置有丝杠螺母，倾斜座连接丝杠螺母，第二伺服电机驱动倾斜座沿Y轴导轨移动。
5.根据权利要求1所述的倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，其特征在于，所述旋转机构包括壳体，壳体通过螺栓固定在倾斜座的斜面上，所述旋转轴贯穿安装在壳体中部，旋转轴上套设有蜗轮，所述壳体顶部设置有第三伺服电机，第三伺服电机输出轴连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮啮合，第三伺服电机驱动蜗杆蜗轮转动带动旋转轴端部的旋转盘转动。
6.根据权利要求1所述的倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，其特征在于，所述Z轴导轨包括两个相平行布置的导轨，两导轨中间设置有滚珠丝杠，丝杠端部连接有第四伺服电机，丝杠上设置有丝杠螺母，刀轴箱连接丝杠螺母，第四伺服电机驱动刀轴箱沿Z轴导轨移动。
7.根据权利要求1所述的倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，其特征在于，所述刀轴箱内设置有刀轴、第五伺服电机、蜗杆砂轮，其中蜗杆砂轮设置在刀轴端部，第五伺服电机驱动刀轴转动。
8.根据权利要求1所述的倾斜刀架龙门式蜗杆砂轮磨齿机，其特征在于，将工件固定在工件轴的卡盘上，驱动顶尖移动至工件处，使顶尖顶在工件轴端部的轴心孔上，驱动工件轴带动工件转动，并控制磨齿设备的磨削位置，对工件进行磨削。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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