CN114453683A - 数控式齿轮加工机床 - Google Patents

Abstract

一种数控式齿轮加工机床，包括：机床主体；纵向轨道组件；横向轨道组件；竖向轨道组件；刀具系统；工件固定系统以及控制系统，控制系统包括有控制器，控制器与纵向轨道组件、横向轨道组件、竖向轨道组件、刀具系统以及工件固定系统控制连接。本发明设置纵向轨道组件、横向轨道组件以及竖向轨道组件，并在纵向轨道组件上安装刀具系统，在竖向轨道组件上安装工件固定系统，从而实现刀具与待加工工件之间的三维相对运动，本发明通过工件固定系统对待加工工件一次夹装固定后，通过更换刀具就可以完成工件加工操作。本发明结构设计合理，使用方便，由于无需进行多次工件固定操作，能够极大程度地提高待加工工件的加工效率，有效缩短工件加工周期。

Description

数控式齿轮加工机床

技术领域

本发明涉及工件数控加工设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种数控式齿轮加工机床。

背景技术

在现有技术中，对于齿轮的加工通常涉及多道工序，分别为：第一道工序，通过其他机床加工出齿轮外形；第二道工序，在齿轮加工设备上加工出齿形部分；第三道工序，使用专用设备去除毛刺。这种传统的齿轮加工模式不仅所需设备较多，加工周期较长，制造成本较高，而且，每一道工序都需要对被加工零件进行找正，严重地降低了齿轮的加工效率。

发明内容

(一)技术问题

综上所述，如何解决现有技术中传统的齿轮加工工艺所存在的加工效率低、加工周期长等问题，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

(二)技术方案

本发明提供了一种数控式齿轮加工机床，在本发明中，该数控式齿轮加工机床包括：

机床主体；

纵向轨道组件，所述纵向轨道组件包括有设置于所述机床主体上的纵向轨道，于所述纵向轨道上设置有受控运动的纵向滑块；

横向轨道组件，所述横向轨道组件包括有设置于所述机床主体上的横向轨道，所述横向轨道相对于所述纵向轨道的一端设置，所述横向轨道与所述纵向轨道垂直，于所述横向轨道上设置有受控运动的横向滑块；

竖向轨道组件，所述竖向轨道组件包括有设置于所述横向滑块上的竖向轨道，所述竖向轨道与所述纵向轨道以及所述横向轨道垂直，于所述竖向轨道上设置有受控运动的竖向滑块；

刀具系统，所述刀具系统包括有第一驱动装置、第一夹具以及第一制动装置，所述第一驱动装置设置于所述纵向滑块上，所述第一夹具设置于所述第一驱动装置的驱动轴上并可由所述第一驱动装置驱动旋转，所述第一制动装置与所述第一驱动装置的驱动轴配合用于实现所述第一驱动装置的驱动轴的制动，所述第一夹具用于固定装夹加工用刀具；

工件固定系统，所述工件固定系统包括有第二驱动装置、第二夹具以及第二制动装置，所述第二驱动装置设置于所述竖向滑块上，所述第二夹具设置于所述第二驱动装置的驱动轴上并可由所述第二驱动装置驱动旋转，所述第二制动装置与所述第二驱动装置的驱动轴配合用于实现所述第二驱动装置的驱动轴的制动，所述第二夹具用于固定装夹待加工工件；

控制系统，所述控制系统包括有控制器，所述控制器与所述纵向轨道组件、横向轨道组件、竖向轨道组件、刀具系统以及所述工件固定系统控制连接。

优选地，在本发明所提供的数控式齿轮加工机床中，所述纵向轨道包括有纵向轨道主体以及设置于所述纵向轨道主体上的限位滑行轨道；所述纵向轨道主体为长方体结构，所述纵向轨道主体的下侧面与所述机床主体固定连接，所述纵向轨道主体的上侧面为平面结构；所述限位滑行轨道的上侧面为长方形平面结构，所述限位滑行轨道的上侧面的长中心线与所述纵向轨道主体的上侧面的长中心线平行设置且位于同一个立面内，所述限位滑行轨道的上侧面宽度小于所述纵向轨道主体的上侧面宽度；所述纵向滑块为长方体结构，所述纵向滑块的底面设置有与所述限位滑行轨道形状适配的限位滑行轨道槽，所述纵向滑块通过所述限位滑行轨道槽可滑动地卡装于所述限位滑行轨道上，所述纵向滑块的底面与所述纵向轨道主体的上侧面平面接触形式且可相对滑动；所述第一驱动装置固定设置于所述纵向滑块的上侧面中部。

优选地，在本发明所提供的数控式齿轮加工机床中，所述限位滑行轨道的两侧面为倾斜面，自所述限位滑行轨道的上侧面指向其下侧面的方向上，所述限位滑行轨道的两侧面互相靠拢。

优选地，在本发明所提供的数控式齿轮加工机床中，所述横向轨道包括有横向轨道主体，所述横向轨道主体固定设置于所述机床主体上；所述横向轨道主体的上侧面为平面结构，于所述横向轨道主体上设置有长直线型的横向轨道槽；所述横向滑块为竖直设置的柱体结构，所述横向滑块的底面设置有横向滑块稳定板，所述横向滑块稳定板的下侧面为平面结构，所述横向滑块稳定板的下侧面与所述横向轨道主体的上侧面滑动式接触，于所述横向滑块稳定板的下侧面设置有联动块，所述联动块可滑动地设置于所述横向轨道槽内。

优选地，在本发明所提供的数控式齿轮加工机床中，所述横向轨道槽为贯通所述横向轨道主体的槽体结构；于所述横向轨道主体的一端设置有横向动力装置，与所述横向动力装置连接有横向动力轴，所述横向动力轴为螺纹杆结构，所述横向动力轴可转动地设置于所述横向轨道槽内并与所述联动块螺纹连接。

优选地，在本发明所提供的数控式齿轮加工机床中，所述横向滑块的一侧立面为横向滑块安装面，所述横向滑块安装面为竖直平面结构，所述竖向轨道设置于所述横向滑块安装面上。

优选地，在本发明所提供的数控式齿轮加工机床中，所述竖向轨道为平板式结构，所述竖向滑块可滑动地卡装于所述竖向轨道上；于所述横向滑块内固定设置有竖向动力装置，所述竖向动力装置与所述竖向滑块动力连接、用于驱动所述竖向滑块在竖直方向上的上下运动。

优选地，在本发明所提供的数控式齿轮加工机床中，所述竖向动力装置为液压缸或者气压缸。

优选地，在本发明所提供的数控式齿轮加工机床中，于所述纵向滑块的限位滑行轨道槽内并沿所述纵向滑块的滑动方向设置有多个滚珠，所述纵向滑块通过所述滚珠可滑动地安装于所述限位滑行轨道上。

优选地，在本发明所提供的数控式齿轮加工机床中，于所述纵向轨道上设置有纵向动力装置，所述纵向动力装置与所述纵向滑块动力连接、用于驱动所述纵向滑块在所述纵向轨道上进行往复运动。

(三)有益效果

本发明提供了一种数控式齿轮加工机床，在本发明中，该数控式齿轮加工机床包括：机床主体；纵向轨道组件，纵向轨道组件包括有设置于机床主体上的纵向轨道，于纵向轨道上设置有受控运动的纵向滑块；横向轨道组件，横向轨道组件包括有设置于机床主体上的横向轨道，横向轨道相对于纵向轨道的一端设置，横向轨道与纵向轨道垂直，于横向轨道上设置有受控运动的横向滑块；竖向轨道组件，竖向轨道组件包括有设置于横向滑块上的竖向轨道，竖向轨道与纵向轨道以及横向轨道垂直，于竖向轨道上设置有受控运动的竖向滑块；刀具系统，刀具系统包括有第一驱动装置、第一夹具以及第一制动装置，第一驱动装置设置于纵向滑块上，第一夹具设置于第一驱动装置的驱动轴上并可由第一驱动装置驱动旋转，第一制动装置与第一驱动装置的驱动轴配合用于实现第一驱动装置的驱动轴的制动，第一夹具用于固定装夹加工用刀具；工件固定系统，工件固定系统包括有第二驱动装置、第二夹具以及第二制动装置，第二驱动装置设置于竖向滑块上，第二夹具设置于第二驱动装置的驱动轴上并可由第二驱动装置驱动旋转，第二制动装置与第二驱动装置的驱动轴配合用于实现第二驱动装置的驱动轴的制动，第二夹具用于固定装夹待加工工件；控制系统，控制系统包括有控制器，控制器与纵向轨道组件、横向轨道组件、竖向轨道组件、刀具系统以及工件固定系统控制连接。

通过上述结构设计，本发明所提供的数控式齿轮加工机床通过设置纵向轨道组件、横向轨道组件以及竖向轨道组件，并在纵向轨道组件上安装刀具系统，在竖向轨道组件上安装工件固定系统，从而实现刀具与待加工工件之间的三维相对运动，本发明通过工件固定系统对待加工工件一次夹装固定后，通过更换刀具就可以完成工件加工操作。本发明结构设计合理，使用方便，由于无需进行多次工件固定操作，能够极大程度地提高待加工工件的加工效率，有效缩短工件加工周期。

附图说明

图1为本发明一种实施例中数控式齿轮加工机床的结构示意图；

图2为本发明一种实施例中数控式齿轮加工机床的主视图；

图3为本发明一种实施例中数控式齿轮加工机床的俯视图；

图4为本发明一种实施例中数控式齿轮加工机床的后视图；

图5为本发明一种实施例中数控式齿轮加工机床垂直于纵向方向上的截面结构示意图。

在图1至图5中，部件名称与附图标记的对应关系为：

机床主体1、纵向轨道2、纵向滑块3、横向轨道4、横向滑块5、竖向滑块6、第一驱动装置7、第一夹具8、第一制动装置9、

第二驱动装置10、第二夹具11、第二制动装置12。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

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；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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“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。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。

请参考图1至图5，其中，图1为本发明一种实施例中数控式齿轮加工机床的结构示意图；图2为本发明一种实施例中数控式齿轮加工机床的主视图；图3为本发明一种实施例中数控式齿轮加工机床的俯视图；图4为本发明一种实施例中数控式齿轮加工机床的后视图；图5为本发明一种实施例中数控式齿轮加工机床垂直于纵向方向上的截面结构示意图。

本发明的目的在于提供一种能够通过一次装夹即可完成齿轮形状加工(齿轮大体轮廓形状加工)、齿轮上孔或者螺纹结构加工、齿部加工和去毛刺等作业。在本发明中，通过工件旋转以及锁止刀具，完成工件的车削；通过锁止工件以及旋转的刀具完成铣、钻、攻等工序；通过回转机构将刀具旋转至适当角度，刀具主轴和工件主轴根据刀具、工件齿数比进行异步旋转，并通过进给机构完成切削，从而达到一次装夹完成工件所有工序的目的。

具体地，本发明提供了一种数控式齿轮加工机床，能够在对待加工零件进行一次装夹后，即可完成齿轮加工的整个流程操作。

在本发明中，数控式齿轮加工机床包括如下组成部分：

1、机床主体1。

机床主体1是本发明的基本结构，用于安装其他组成结构，例如各个轨道组件(纵向轨道组件、横向轨道组件、竖向轨道组件)等，因此，其必须要具备较高的结构强度，同时还应当具备一定的重量，以降低整体重心提高本发明使用时整个机床的稳定性(如果重心太高，则会造成机床的不稳定，容易发生倾倒的问题)。

在本发明的一个优选实施例中，机床主体1采用金属材料制造而成，优选为不锈钢材料或者铸铁材料。

机床主体1具有安装其他组成结构的作用，具体是将各个轨道组件安装到机床主体1的顶部，为了方便各个轨道组件的安装，本发明所提供的机床主体1在其顶面设置了一个安装平台，安装平台的上侧面可以是平面结构，也可以根据各个轨道组件的安装要求进行设计。

2、纵向轨道组件。

纵向轨道组件是本发明中提供纵向往复运动的组件。其中，纵向轨道组件包括有设置于机床主体1上的纵向轨道2，纵向轨道2相对于机床主体1固定设置，其连接结构可以选择螺栓从纵向轨道2底部进行固定。于纵向轨道2上设置有受控运动的纵向滑块3，纵向滑块3能够在纵向轨道2上沿直线进行往复滑动。

纵向轨道组件是用于安装刀具系统的运动组件，其必须具备较高的结构强度以保证刀具系统能够稳定安装。因此，在本发明中，纵向轨道2以及纵向滑块3均采用金属材料制造而成。

具体地，纵向轨道2包括有纵向轨道主体以及设置于纵向轨道主体上的限位滑行轨道，其中，纵向轨道主体为长方体结构(纵向轨道主体的长度大于纵向滑块3的纵向移动距离)，纵向轨道主体的下侧面与机床主体1固定连接，纵向轨道主体的上侧面为平面结构，限位滑行轨道的上侧面为长方形平面结构，限位滑行轨道的上侧面的长中心线与纵向轨道主体的上侧面的长中心线平行设置且位于同一个立面内，限位滑行轨道的上侧面宽度小于纵向轨道主体的上侧面宽度，纵向滑块3为长方体结构，纵向滑块3的底面设置有与限位滑行轨道形状适配的限位滑行轨道槽，纵向滑块3通过限位滑行轨道槽可滑动地卡装于限位滑行轨道上，纵向滑块3的底面与纵向轨道主体的上侧面平面接触形式且可相对滑动，第一驱动装置7固定设置于纵向滑块3的上侧面中部。

在上述结构设计中，纵向轨道2由金属材料制造而成，并且纵向轨道2为一体式结构(车削加工而成)。纵向滑块3可滑动地设置在纵向轨道2上，本发明在纵向轨道2的两端设置了限位结构，这样可以通过限位结构对纵向滑块3的滑动进行限位，避免纵向滑块3从纵向轨道2上脱落，同时，限位结构可拆卸地安装在纵向轨道2上，这样可以方便纵向滑块3在纵向轨道2上的安装。

进一步地，为了提高纵向滑块3在纵向轨道2上滑动的稳定性，降低纵向滑块3在纵向轨道2上左右摇晃(沿纵向滑块3滑行方向上的左右两侧)，本发明对纵向轨道2以及纵向滑块3作出了如下结构优化：限位滑行轨道的两侧面为倾斜面，自限位滑行轨道的上侧面指向其下侧面的方向上，限位滑行轨道的两侧面互相靠拢，将限位滑行轨道的侧面设计为倾斜面，能够增加限位滑行轨道与纵向滑块3侧面之间的配合面积，达到提高纵向滑块3稳定性的目的。同时，采用了倾斜面结构，还能够防止纵向滑块3从纵向轨道2上脱落的情况出现。

为了提高纵向滑块3在纵向轨道2上滑动的平滑程度，本发明在纵向滑块3的限位滑行轨道槽(设置在纵向滑块3的一个直线型槽结构)内并沿纵向滑块3的滑动方向设置有多个滚珠(在限位滑行轨道槽的槽底根据滚柱直径设置一条直线型的滚珠槽，滚珠槽的深度大于滚柱的半径且小于滚珠的直径，滚珠槽的槽口小于滚柱的半径，这样将滚柱装入滚珠槽中就能够使得滚柱的一部分暴露在滚珠槽外，滚柱暴露的部分与纵向轨道2接触，从而实现纵向滑块3与纵向轨道2之间的滑动配合，且纵向滑块3滑动的流畅程度非常高)，纵向滑块3通过滚珠可滑动地安装于限位滑行轨道上。

本发明于纵向轨道2上设置有纵向动力装置，纵向动力装置与纵向滑块3动力连接、用于驱动纵向滑块3在纵向轨道2上进行往复运动。具体地，纵向动力装置为步进电机，其包括有一个电机轴，通过连接器在电机轴上安装有一根细长的螺纹杆，螺纹杆通过轴承座安装在纵向轨道2上，在纵向滑块3上固定设置一个与上述螺纹杆螺纹配合的螺母。由步进电机驱动螺纹杆旋转(正向旋转或者反向旋转)，螺母能够将螺纹杆的旋转运动转换成直线运动，从而带动纵向滑块3在纵向轨道2滑行。

3、横向轨道组件。

横向轨道组件是本发明中提供横向直线运动的组件。

在本发明中，横向轨道组件包括有设置于机床主体1上的横向轨道4，横向轨道4相对于纵向轨道2的一端设置，横向轨道4与纵向轨道2垂直，于横向轨道4上设置有受控运动的横向滑块5。

横向轨道组件所提供的直线往复运动方向与纵向轨道组件所提供的直线往复运动方向在水平面内垂直。横向轨道组件以及纵向轨道组件均固定设置在机床主体1上。

具体地，横向轨道4包括有横向轨道主体(金属轨道结构)，横向轨道主体固定设置于机床主体1上(底部通过螺栓固定)，横向轨道主体的上侧面为平面结构，于横向轨道主体上设置有长直线型的横向轨道槽，优选地，横向轨道槽靠近横向轨道主体上侧面宽度方向的中心部位设置。横向滑块5为竖直设置的柱体结构(梯形柱体结构，底部横截面面积大，顶部横截面面积小)，横向滑块5的底面设置有横向滑块稳定板(横向滑块稳定板的轮廓形状与横向滑块5的底面轮廓形状吻合，横向滑块5的底面固定设置在横向滑块稳定板上，优选地，横向滑块5与横向滑块稳定板形成一体式结构)，横向滑块稳定板的下侧面为平面结构，横向滑块稳定板的下侧面与横向轨道主体的上侧面滑动式接触，于横向滑块稳定板的下侧面设置有联动块，联动块可滑动地设置于横向轨道槽内。

具体地，横向轨道槽为贯通横向轨道主体的槽体结构。

本发明在横向轨道主体的一端设置有横向动力装置，横向动力装置优先为步进电机或者伺服电机，与横向动力装置连接有横向动力轴，横向动力轴为螺纹杆结构。具体地，横向动力装置包括有电机轴，与电机轴通过联轴器安装有一个横向动力轴(螺纹杆结构)，横向动力轴的两端各设置有一个轴承座，横向动力轴通过两个轴承座安装在横向轨道4上，横向动力轴可转动地设置于横向轨道槽内并与联动块螺纹连接。

进一步地，横向滑块5的一侧立面为横向滑块安装面，横向滑块安装面为竖直平面结构，竖向轨道设置于横向滑块安装面上。

4、竖向轨道组件。

竖向轨道组件是本发明中提供竖直方向直线运动的组件。

在本发明中，竖向轨道组件包括有设置于横向滑块5上的竖向轨道(竖向轨道安装在横向滑块5上能够随横向滑块5进行横向运动)，竖向轨道与纵向轨道2以及横向轨道4垂直，于竖向轨道上设置有受控运动的竖向滑块6。在本发明的一个优选实施方式中，竖向滑块6为L型直角板。

具体地，竖向轨道为平板式结构，竖向滑块6可滑动地卡装于竖向轨道上(竖向滑块6与竖向轨道滑动配合的一侧面设置有一个卡槽结构，竖向滑块6通过该卡槽结构安装在竖向轨道上)。于横向滑块5内固定设置有竖向动力装置，竖向动力装置与竖向滑块6动力连接、用于驱动竖向滑块6在竖直方向上的上下运动。其中，竖向动力装置为液压缸或者气压缸。

在上述结构设计中，纵向轨道组件、横向轨道组件以及竖线轨道组件能够在纵向、横向以及竖向方向上提供直线运动，为了满足更加复杂的加工操作要求，本发明进一步设置了能够提供量旋转自由度的旋转系统。旋转系统包括有第一旋转组件和第二旋转组件，第一旋转组件包括有第一旋转基盘、第一旋转盘和第一旋转驱动装置，第一旋转基盘安装在竖向滑块6上，第一旋转盘可旋转地安装在第一旋转盘上，第一旋转盘由第一旋转驱动装置驱动旋转，第一旋转基盘水平安装在竖向滑块6上，这样由第一旋转组件能够在水平面内提供旋转运动。第二旋转组件包括有第二旋转基盘、第二旋转盘和第二旋转驱动装置，第二旋转基盘安装在第一旋转盘(在第一旋转盘上固定设置有旋转盘安装架)上，第二旋转盘可旋转地安装在第二旋转盘上，第二旋转盘由第二旋转驱动装置驱动旋转，第二旋转基盘水平安装在第一旋转盘上，这样由第二旋转组件能够在竖直平面内提供旋转运动。

5、刀具系统。

刀具系统包括有第一驱动装置7、第一夹具8以及第一制动装置9，第一驱动装置7为电机，第一驱动装置7设置于纵向滑块3上，第一夹具8(三爪卡盘)设置于第一驱动装置7的驱动轴上并可由第一驱动装置7驱动旋转，第一制动装置9与第一驱动装置7的驱动轴配合用于实现第一驱动装置7的驱动轴的制动，第一夹具8用于固定装夹加工用刀具。第一制动装置9为电控式制动器，第一驱动装置7包括有电机轴，电机轴的一端为动力输出端，电机轴的另一端为制动端，制动端与第一制动装置9配合，就能够实现第一驱动装置7的制动。

6、工件固定系统。

工件固定系统包括有第二驱动装置10、第二夹具11以及第二制动装置12，第二驱动装置10设置于竖向滑块6上，第二夹具11(三爪卡盘)设置于第二驱动装置10的驱动轴上并可由第二驱动装置10驱动旋转，第二制动装置12与第二驱动装置10的驱动轴配合用于实现第二驱动装置10的驱动轴的制动，第二夹具11用于固定装夹待加工工件。在本发明中，工件固定系统的结构与刀具系统的结构相近，请具体参考上述刀具系统的结构。

7、控制系统。

控制系统是本发明的智能控制核心，控制系统包括有控制器，控制器内置有已经设定好的加工程序，控制器与纵向轨道组件、横向轨道组件、竖向轨道组件、刀具系统以及工件固定系统控制连接，可以根据操控人员输入的加工指令选择特定的加工程序进行加工作业。

本发明提供了一种数控式齿轮加工机床，在本发明中，该数控式齿轮加工机床包括：机床主体1；纵向轨道组件，纵向轨道组件包括有设置于机床主体1上的纵向轨道2，于纵向轨道2上设置有受控运动的纵向滑块3；横向轨道组件，横向轨道组件包括有设置于机床主体1上的横向轨道4，横向轨道4相对于纵向轨道2的一端设置，横向轨道4与纵向轨道2垂直，于横向轨道4上设置有受控运动的横向滑块5；竖向轨道组件，竖向轨道组件包括有设置于横向滑块5上的竖向轨道，竖向轨道与纵向轨道2以及横向轨道4垂直，于竖向轨道上设置有受控运动的竖向滑块6；刀具系统，刀具系统包括有第一驱动装置7、第一夹具8以及第一制动装置9，第一驱动装置7设置于纵向滑块3上，第一夹具8设置于第一驱动装置7的驱动轴上并可由第一驱动装置7驱动旋转，第一制动装置9与第一驱动装置7的驱动轴配合用于实现第一驱动装置7的驱动轴的制动，第一夹具8用于固定装夹加工用刀具；工件固定系统，工件固定系统包括有第二驱动装置10、第二夹具11以及第二制动装置12，第二驱动装置10设置于竖向滑块6上，第二夹具11设置于第二驱动装置10的驱动轴上并可由第二驱动装置10驱动旋转，第二制动装置12与第二驱动装置10的驱动轴配合用于实现第二驱动装置10的驱动轴的制动，第二夹具11用于固定装夹待加工工件；控制系统，控制系统包括有控制器，控制器与纵向轨道组件、横向轨道组件、竖向轨道组件、刀具系统以及工件固定系统控制连接。

通过上述结构设计，本发明所提供的数控式齿轮加工机床通过设置纵向轨道组件、横向轨道组件以及竖向轨道组件，并在纵向轨道组件上安装刀具系统，在竖向轨道组件上安装工件固定系统，从而实现刀具与待加工工件之间的三维相对运动，本发明通过工件固定系统对待加工工件一次夹装固定后，通过更换刀具就可以完成工件加工操作。本发明结构设计合理，使用方便，由于无需进行多次工件固定操作，能够极大程度地提高待加工工件的加工效率，有效缩短工件加工周期。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (10)

1.一种数控式齿轮加工机床，其特征在于，包括：

机床主体(1)；

纵向轨道组件，所述纵向轨道组件包括有设置于所述机床主体上的纵向轨道(2)，于所述纵向轨道上设置有受控运动的纵向滑块(3)；

横向轨道组件，所述横向轨道组件包括有设置于所述机床主体上的横向轨道(4)，所述横向轨道相对于所述纵向轨道的一端设置，所述横向轨道与所述纵向轨道垂直，于所述横向轨道上设置有受控运动的横向滑块(5)；

竖向轨道组件，所述竖向轨道组件包括有设置于所述横向滑块上的竖向轨道，所述竖向轨道与所述纵向轨道以及所述横向轨道垂直，于所述竖向轨道上设置有受控运动的竖向滑块(6)；

刀具系统，所述刀具系统包括有第一驱动装置(7)、第一夹具(8)以及第一制动装置(9)，所述第一驱动装置设置于所述纵向滑块上，所述第一夹具设置于所述第一驱动装置的驱动轴上并可由所述第一驱动装置驱动旋转，所述第一制动装置与所述第一驱动装置的驱动轴配合用于实现所述第一驱动装置的驱动轴的制动，所述第一夹具用于固定装夹加工用刀具；

工件固定系统，所述工件固定系统包括有第二驱动装置(10)、第二夹具(11)以及第二制动装置(12)，所述第二驱动装置设置于所述竖向滑块上，所述第二夹具设置于所述第二驱动装置的驱动轴上并可由所述第二驱动装置驱动旋转，所述第二制动装置与所述第二驱动装置的驱动轴配合用于实现所述第二驱动装置的驱动轴的制动，所述第二夹具用于固定装夹待加工工件；

控制系统，所述控制系统包括有控制器，所述控制器与所述纵向轨道组件、横向轨道组件、竖向轨道组件、刀具系统以及所述工件固定系统控制连接。

2.根据权利要求1所述的数控式齿轮加工机床，其特征在于，

所述纵向轨道包括有纵向轨道主体以及设置于所述纵向轨道主体上的限位滑行轨道；

所述纵向轨道主体为长方体结构，所述纵向轨道主体的下侧面与所述机床主体固定连接，所述纵向轨道主体的上侧面为平面结构；

所述限位滑行轨道的上侧面为长方形平面结构，所述限位滑行轨道的上侧面的长中心线与所述纵向轨道主体的上侧面的长中心线平行设置且位于同一个立面内，所述限位滑行轨道的上侧面宽度小于所述纵向轨道主体的上侧面宽度；

所述纵向滑块为长方体结构，所述纵向滑块的底面设置有与所述限位滑行轨道形状适配的限位滑行轨道槽，所述纵向滑块通过所述限位滑行轨道槽可滑动地卡装于所述限位滑行轨道上，所述纵向滑块的底面与所述纵向轨道主体的上侧面平面接触形式且可相对滑动；

所述第一驱动装置固定设置于所述纵向滑块的上侧面中部。

3.根据权利要求2所述的数控式齿轮加工机床，其特征在于，

所述限位滑行轨道的两侧面为倾斜面，自所述限位滑行轨道的上侧面指向其下侧面的方向上，所述限位滑行轨道的两侧面互相靠拢。

4.根据权利要求1所述的数控式齿轮加工机床，其特征在于，

所述横向轨道包括有横向轨道主体，所述横向轨道主体固定设置于所述机床主体上；

所述横向轨道主体的上侧面为平面结构，于所述横向轨道主体上设置有长直线型的横向轨道槽；

所述横向滑块为竖直设置的柱体结构，所述横向滑块的底面设置有横向滑块稳定板，所述横向滑块稳定板的下侧面为平面结构，所述横向滑块稳定板的下侧面与所述横向轨道主体的上侧面滑动式接触，于所述横向滑块稳定板的下侧面设置有联动块，所述联动块可滑动地设置于所述横向轨道槽内。

5.根据权利要求4所述的数控式齿轮加工机床，其特征在于，

所述横向轨道槽为贯通所述横向轨道主体的槽体结构；

于所述横向轨道主体的一端设置有横向动力装置，与所述横向动力装置连接有横向动力轴，所述横向动力轴为螺纹杆结构，所述横向动力轴可转动地设置于所述横向轨道槽内并与所述联动块螺纹连接。

6.根据权利要求4所述的数控式齿轮加工机床，其特征在于，

所述横向滑块的一侧立面为横向滑块安装面，所述横向滑块安装面为竖直平面结构，所述竖向轨道设置于所述横向滑块安装面上。

7.根据权利要求6所述的数控式齿轮加工机床，其特征在于，

所述竖向轨道为平板式结构，所述竖向滑块可滑动地卡装于所述竖向轨道上；

于所述横向滑块内固定设置有竖向动力装置，所述竖向动力装置与所述竖向滑块动力连接、用于驱动所述竖向滑块在竖直方向上的上下运动。

8.根据权利要求7所述的数控式齿轮加工机床，其特征在于，

所述竖向动力装置为液压缸或者气压缸。

9.根据权利要求3所述的数控式齿轮加工机床，其特征在于，

于所述纵向滑块的限位滑行轨道槽内并沿所述纵向滑块的滑动方向设置有多个滚珠，所述纵向滑块通过所述滚珠可滑动地安装于所述限位滑行轨道上。

10.根据权利要求9所述的数控式齿轮加工机床，其特征在于，

于所述纵向轨道上设置有纵向动力装置，所述纵向动力装置与所述纵向滑块动力连接、用于驱动所述纵向滑块在所述纵向轨道上进行往复运动。

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