CN114769739A - 一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床 - Google Patents

一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床,属于精密机械加工设备技术领域。该发明的Y轴滑动模组水平设置于X轴静压滑台相邻侧的加工底座上,平移扇形板水平滑动设置于Y轴滑动模组上侧,立架底板沿X轴静压滑台侧端部与平移扇形板的圆心之间竖直设置有C轴转动轴,平移扇形板与立架底板之间设置有环形驱动机构,Z轴滑动模组竖直设置于加工立架上,B轴转台外侧固定设置有平移调节支架,加工砂轮竖直转动连接于加工主电机输出端。本发明结构设计合理,能够根据环面包络蜗杆加工的需要将加工砂轮进行大范围和高精度的调节,实现全规格环面包络蜗杆的磨削加工,适用范围广且加工精度高,满足生产加工使用的需要。

Description

一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床
技术领域
本发明属于精密机械加工设备技术领域,尤其涉及一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床。
背景技术
机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改变的过程。按加工方式上的差别可分为切削加工和压力加工。加工需要的机械包括铣床、磨床、车床、电火花机、磨床、加工中心、激光焊接机等,可进行精密零件的车、铣、刨、磨等加工,可以加工各种不规则形状零件,加工精度好,而精密加工是精度更高的一种机械加工方式,而高精度磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床,具有很好的加工精度。
蜗杆是指具有一个或几个螺旋齿,并且与蜗轮啮合而组成交错轴齿轮副的齿轮,环面包络蜗杆是蜗杆中的主要一种,环面包络蜗杆的传动与普通圆柱蜗杆传动相比较,环面包络蜗杆在传动时具备多齿接触、重合度大、承载能力高、使用寿命长等优点,环面包络蜗杆为当前动力蜗杆传动的主要发展方向,在航空航天、船舶航海、矿山冶金、煤矿化工等领域大量使用,尤其是在精密分度装置,包括五轴数控机床摆头和旋转工作台等都有着广泛的应用前景。
环面包络蜗杆在磨削加工过程中,环面包络蜗杆的齿面是一段在空间中不断运动变化的复杂曲面,从啮入端到啮出端,齿形都是不同的,齿厚在也不断变化,并且它的分度圆面是一个内凹的圆环面,这使得它在磨削加工中存在许多难点,环面包络蜗杆主要加工难点如下,环面包络蜗杆在磨削加工时,加工砂轮在加工工位的调整布局上受限制,加工砂轮的调节范围有限,加工砂轮和毛坯工件中心距调整范围有限导致加工范围有限,导致难以适用于多规格环面包络蜗杆的磨削加工,并且现有磨床在对加工砂轮的加工工位进行调整时,通常采用人工手动调整,易产生调整误差和增加调整辅助工时,降低环面包络蜗杆的加工精度和磨削效率,环面包络蜗杆属于变齿厚蜗杆,在齿厚控制方面目前还沿用齿厚卡尺测量喉部齿厚,其精度完全依赖于操作者的技术水平,在生产过程中需要多次重复检测修整直至精度达到要求,从而大大增加了操作工时和劳动强度,加工完成的环面包络蜗杆废品率高,难以满足生产加工使用的需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足,而提供一种结构设计合理,能够根据环面包络蜗杆加工的需要将加工砂轮进行大范围和高精度的调节,实现全规格环面包络蜗杆的磨削加工,适用范围广且加工精度高,满足生产加工使用需要的全规格环面包络蜗杆全自动磨床。
为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床,其特征在于:所述全规格环面包络蜗杆全自动磨床包括加工底座、X轴静压滑台、Y轴滑动模组、平移扇形板、立架底板、加工立架、Z轴滑动模组、B轴转台、往复调节滑块、加工主电机和加工砂轮,所述X轴静压滑台水平固定设置于加工底座上侧,X轴静压滑台上方两侧分别滑动设置有头架和尾架,头架和尾架之间转动设置有毛坯工件,所述Y轴滑动模组水平设置于X轴静压滑台相邻侧的加工底座上,所述平移扇形板水平滑动设置于Y轴滑动模组上侧,所述立架底板水平设置于平移扇形板上侧,立架底板沿X轴静压滑台侧端部与平移扇形板的圆心之间竖直设置有C轴转动轴,平移扇形板上侧设置有环形导条,立架底板下侧水平设置有与环形导条相适配的环形导轨,环形导轨沿环形方向滑动设置于环形导条,所述平移扇形板与立架底板之间设置有环形驱动机构,所述加工立架竖直固定设置于立架底板上,所述Z轴滑动模组竖直设置于加工立架上,Z轴滑动模组包括Z轴驱动电机和Z轴升降滑块,Z轴升降滑块竖直滑动设置于加工立架,加工立架上竖直转动连接有Y轴驱动丝杆,Y轴驱动丝杆螺纹连接于Z轴升降滑块,Z轴驱动电机固定设置于加工立架上侧,Z轴驱动电机带动Y轴驱动丝杆往复转动,所述B轴转台转动设置于Z轴升降滑块,Z轴升降滑块一侧固定设置有B轴驱动电机,B轴驱动电机带动B轴转台往复转动,所述B轴转台外侧固定设置有平移调节支架,平移调节滑块滑动设置于平移调节支架,平移调节支架上转动连接有平移调节丝杆,平移调节丝杆螺纹连接于平移调节滑块,平移调节支架上固定设置有平移调节电机,平移调节电机带动平移调节丝杆往复转动,所述平移调节滑块上固定设置有电机安装连板,所述加工主电机固定设置于电机安装连板,所述加工砂轮竖直转动连接于加工主电机输出端。
进一步地,所述头架和尾架的相邻侧分别水平对应转动连接有头架压紧轴和尾架压紧轴,头架压紧轴和尾架压紧轴之间压紧固定设置有毛坯工件,所述头架外侧固定设置有伺服电机,伺服电机带动头架压紧轴转动。
进一步地,所述Y轴滑动模组包括平移导轨底板、Y轴滑动导轨和Y轴驱动电机,所述加工底座上方两侧分别水平固定设置有平移导轨底板,Y轴滑动导轨水平固定设置于平移导轨底板上侧,两块平移导轨底板之间水平固定设置有Y轴驱动支座,Y轴驱动支座上水平转动连接有Y轴驱动丝杆,Y轴驱动电机固定设置于Y轴驱动支座,Y轴驱动电机带动Y轴驱动丝杆往复转动,所述平移扇形板底部固定设置有Y轴平移滑块,Y轴驱动丝杆螺纹连接于Y轴平移滑块,平移扇形板下方两侧分别固定设置有平移往复导板,平移往复导板滑动设置于Y轴滑动导轨。
进一步地,所述环形驱动机构包括环形驱动电机和环形驱动齿条,所述环形驱动电机沿平移扇形板的径向水平固定设置于平移扇形板外侧上部,环形驱动电机输出端竖直转动连接有环形驱动伞齿轮,所述环形驱动齿条水平固定设置于立架底板外侧下部,环形驱动齿条与环形驱动伞齿轮啮合连接。
进一步地,所述Z轴升降滑块两侧的加工立架上分别竖直固定设置有Z轴升降导轨,Z轴升降滑块两侧分别设置有与Z轴升降导轨相适配的往复限位导板。
进一步地,所述平移调节滑块两侧的平移调节支架上分别固定设置有平移调节导轨,平移调节滑块两侧分别设置有与平移调节导轨相适配的往复限位滑块。
进一步地,所述加工主电机输出端的加工砂轮为碗形砂轮。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和效果:
1.通过X轴静压滑台上方两侧分别滑动设置有头架和尾架,头架的头架压紧轴和尾架的尾架压紧轴之间压紧固定设置有毛坯工件,伺服电机带动头架压紧轴转动,使得在环面包络蜗杆的加工过程中,待加工的毛坯工件能够在伺服电机的带动下进行转动,待加工的毛坯工件外侧在转动过程中能够被高效均匀的进行磨削加工,提高环面包络蜗杆的加工效率和加工质量。
2.通过Y轴滑动模组水平设置于X轴静压滑台相邻侧的加工底座上,平移扇形板水平滑动设置于Y轴滑动模组上侧,Y轴滑动模组能够带动平移扇形板沿Y轴方向进行平移调节,通过立架底板水平设置于平移扇形板上侧,加工立架竖直固定设置于立架底板上,Z轴滑动模组竖直设置于加工立架上,Z轴滑动模组能够带动B轴转台沿Z轴方向进行升降调节,加工砂轮能够在Y轴滑动模组和Z轴滑动模组的带动下分别进行Y轴方向平移和Z轴方向升降运动,加工砂轮的加工工位调节范围大,使能较大范围的对加工砂轮和毛坯工件中心距的调整,适用于多规格直径系数蜗杆的加工,实现全规格环面包络蜗杆的磨削加工。
3.通过立架底板沿X轴静压滑台侧端部与平移扇形板的圆心之间竖直设置有C轴转动轴,平移扇形板与立架底板之间设置有环形驱动机构,立架底板下侧的环形导轨能够沿平移扇形板的环形导条进行环形滑动,环形驱动机构能够带动立架底板绕C轴转动轴进行摆动,立架底板在摆动过程中能够带动加工砂轮同步进行摆动,加工砂轮在摆动过程中与毛坯工件接触位置的运动轨迹为环面,使能实现对环面包络蜗杆的准确加工。
4.通过B轴转台转动设置于Z轴升降滑块,B轴转台外侧的平移调节支架上滑动设置有平移调节滑块,平移调节丝杆螺纹连接于平移调节滑块,平移调节电机带动平移调节丝杆往复转动,平移调节滑块上的电机安装连板上设置有加工主电机,加工砂轮竖直转动连接于加工主电机输出端,利用B轴驱动电机带动B轴转台往复转动,使得加工砂轮能够沿B轴方向进行转动调节,使能对环面包络蜗杆的螺旋角进行准确调节,利用平移调节电机带动平移调节滑块进行平移调节,使得加工砂轮能够与平移调节滑块同步进行平移,实现对加工砂轮与毛坯工件之间的相对位置进行调整,能够对环面包络蜗杆加工过程中齿厚准确调整控制,提高环面包络蜗杆的加工精度和加工质量。
5.通过Y轴滑动模组、Z轴滑动模组、环形驱动机构、B轴驱动电机和平移调节电机对加工砂轮的加工工位准确高效调整,调整误差微小,确保环面包络蜗杆的加工精度和磨削效率,利用环面包络蜗杆加工的需要将加工砂轮进行大范围和高精度的调节,实现全规格环面包络蜗杆的磨削加工,适用范围广且加工精度高,满足生产加工使用的需要。
附图说明
图1是本发明一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床的主视结构示意图。
图2是本发明的X轴静压滑台和立架底板的俯视结构示意图。
图3是本发明的Z轴滑动模组和加工砂轮的连接俯视示意图。
图4是本发明的环形驱动机构的主视结构示意图。
图5是本发明的平移调节支架和平移调节滑块的连接主视示意图。
图中:1.加工底座,2.X轴静压滑台,3.Y轴滑动模组,4.平移扇形板,5.立架底板,6.加工立架,7.Z轴滑动模组,8.B轴转台,9.往复调节滑块,10.加工主电机,11.加工砂轮,12.头架,13.尾架,14.毛坯工件,15.C轴转动轴,16.环形导条,17.环形导轨,18.环形驱动机构,19.Z轴驱动电机,20.Z轴升降滑块,21.Y轴驱动丝杆,22.B轴驱动电机,23.平移调节支架,24.平移调节丝杆,25.平移调节电机,26.电机安装连板,27.头架压紧轴,28.尾架压紧轴,29.伺服电机,30.平移导轨底板,31.Y轴滑动导轨,32.Y轴驱动电机,33.Y轴驱动支座,34.Y轴驱动丝杆,35.Y轴平移滑块,36.平移往复导板,37.环形驱动电机,38.环形驱动齿条,39.环形驱动伞齿轮,40.Z轴升降导轨,41.往复限位导板,42.平移调节导轨,43.往复限位滑块。
具体实施方式
为了进一步描述本发明,下面结合附图进一步阐述一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床的具体实施方式,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
如图1、图2、图3、图4和图5所示,本发明一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床,包括加工底座1、X轴静压滑台2、Y轴滑动模组3、平移扇形板4、立架底板5、加工立架6、Z轴滑动模组7、B轴转台8、往复调节滑块9、加工主电机10和加工砂轮11,X轴静压滑台2水平固定设置于加工底座1上侧,X轴静压滑台2上方两侧分别滑动设置有头架12和尾架13,头架12和尾架13之间转动设置有毛坯工件14,头架12和尾架13的相邻侧分别水平对应转动连接有头架压紧轴27和尾架压紧轴28,头架压紧轴27和尾架压紧轴28之间压紧固定设置有毛坯工件14,头架12外侧固定设置有伺服电机29,伺服电机29带动头架压紧轴27转动。本发明的Y轴滑动模组3水平设置于X轴静压滑台2相邻侧的加工底座1上,平移扇形板4水平滑动设置于Y轴滑动模组3上侧,立架底板5水平设置于平移扇形板4上侧,立架底板5沿X轴静压滑台2侧端部与平移扇形板4的圆心之间竖直设置有C轴转动轴15,平移扇形板4上侧设置有环形导条16,立架底板5下侧水平设置有与环形导条16相适配的环形导轨17,环形导轨17沿环形方向滑动设置于环形导条16,Y轴滑动模组3包括平移导轨底板30、Y轴滑动导轨31和Y轴驱动电机32,加工底座1上方两侧分别水平固定设置有平移导轨底板30,Y轴滑动导轨31水平固定设置于平移导轨底板30上侧,两块平移导轨底板30之间水平固定设置有Y轴驱动支座33,Y轴驱动支座33上水平转动连接有Y轴驱动丝杆34,Y轴驱动电机32固定设置于Y轴驱动支座33,Y轴驱动电机32带动Y轴驱动丝杆34往复转动,平移扇形板4底部固定设置有Y轴平移滑块35,Y轴驱动丝杆34螺纹连接于Y轴平移滑块35,平移扇形板4下方两侧分别固定设置有平移往复导板36,平移往复导板36滑动设置于Y轴滑动导轨31。
本发明的平移扇形板4与立架底板5之间设置有环形驱动机构18,环形驱动机构18包括环形驱动电机37和环形驱动齿条38,环形驱动电机37沿平移扇形板4的径向水平固定设置于平移扇形板4外侧上部,环形驱动电机37输出端竖直转动连接有环形驱动伞齿轮39,环形驱动齿条38水平固定设置于立架底板5外侧下部,环形驱动齿条38与环形驱动伞齿轮39啮合连接。本发明的加工立架6竖直固定设置于立架底板5上,Z轴滑动模组7竖直设置于加工立架6上,Z轴滑动模组7包括Z轴驱动电机19和Z轴升降滑块20,Z轴升降滑块20竖直滑动设置于加工立架6,加工立架6上竖直转动连接有Y轴驱动丝杆21,Y轴驱动丝杆21螺纹连接于Z轴升降滑块20,Z轴驱动电机19固定设置于加工立架6上侧,Z轴驱动电机19带动Y轴驱动丝杆21往复转动,Z轴升降滑块20两侧的加工立架6上分别竖直固定设置有Z轴升降导轨40,Z轴升降滑块20两侧分别设置有与Z轴升降导轨40相适配的往复限位导板41。本发明的B轴转台8转动设置于Z轴升降滑块20,Z轴升降滑块20一侧固定设置有B轴驱动电机22,B轴驱动电机22带动B轴转台8往复转动,B轴转台8外侧固定设置有平移调节支架23,平移调节滑块9滑动设置于平移调节支架23,平移调节滑块9两侧的平移调节支架23上分别固定设置有平移调节导轨42,平移调节滑块9两侧分别设置有与平移调节导轨42相适配的往复限位滑块43,平移调节支架23上转动连接有平移调节丝杆24,平移调节丝杆24螺纹连接于平移调节滑块9,平移调节支架23上固定设置有平移调节电机25,平移调节电机25带动平移调节丝杆24往复转动,平移调节滑块9上固定设置有电机安装连板26,加工主电机10固定设置于电机安装连板26,加工砂轮11竖直转动连接于加工主电机10输出端,加工砂轮11为碗形砂轮。
采用上述技术方案,本发明一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床在使用的时候,通过伺服电机29带动头架压紧轴27转动,使得待加工的毛坯工件14能够在伺服电机29的带动下进行转动,加工砂轮11在加工主电机10的带动下进行转动,毛坯工件14外侧在转动过程中能够被加工砂轮11高效均匀的进行磨削加工,通过Y轴滑动模组3能够带动平移扇形板4沿Y轴方向进行平移调节,Z轴滑动模组7能够带动B轴转台8沿Z轴方向进行升降调节,加工砂轮11能够在Y轴滑动模组3和Z轴滑动模组7的带动下分别进行Y轴方向平移和Z轴方向升降运动,实现对加工砂轮11和毛坯工件14中心距的调整,适用于多规格直径系数蜗杆的加工,通过环形驱动机构18能够带动立架底板5绕C轴转动轴15进行摆动,立架底板5在摆动过程中能够带动加工砂轮11同步进行摆动,加工砂轮11在摆动过程中与毛坯工件14接触位置的运动轨迹为环面,通过B轴驱动电机22带动B轴转台8往复转动,使得加工砂轮11能够沿B轴方向进行转动调节,使能对环面包络蜗杆的螺旋角进行准确调节,利用平移调节电机25带动平移调节滑块9进行平移调节,实现对加工砂轮11与毛坯工件14之间的相对位置进行调整,能够对环面包络蜗杆加工过程中齿厚准确调整控制,通过Y轴滑动模组3、Z轴滑动模组7、环形驱动机构18、B轴驱动电机22和平移调节电机25对加工砂轮11的加工工位准确高效调整,调整误差微小,确保环面包络蜗杆的加工精度和磨削效率,实现全规格环面包络蜗杆的磨削加工。通过这样的结构,本发明结构设计合理,能够根据环面包络蜗杆加工的需要将加工砂轮进行大范围和高精度的调节,实现全规格环面包络蜗杆的磨削加工,适用范围广且加工精度高,满足生产加工使用的需要。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床,其特征在于:所述全规格环面包络蜗杆全自动磨床包括加工底座、X轴静压滑台、Y轴滑动模组、平移扇形板、立架底板、加工立架、Z轴滑动模组、B轴转台、往复调节滑块、加工主电机和加工砂轮,所述X轴静压滑台水平固定设置于加工底座上侧,X轴静压滑台上方两侧分别滑动设置有头架和尾架,头架和尾架之间转动设置有毛坯工件,所述Y轴滑动模组水平设置于X轴静压滑台相邻侧的加工底座上,所述平移扇形板水平滑动设置于Y轴滑动模组上侧,所述立架底板水平设置于平移扇形板上侧,立架底板沿X轴静压滑台侧端部与平移扇形板的圆心之间竖直设置有C轴转动轴,平移扇形板上侧设置有环形导条,立架底板下侧水平设置有与环形导条相适配的环形导轨,环形导轨沿环形方向滑动设置于环形导条,所述平移扇形板与立架底板之间设置有环形驱动机构,所述加工立架竖直固定设置于立架底板上,所述Z轴滑动模组竖直设置于加工立架上,Z轴滑动模组包括Z轴驱动电机和Z轴升降滑块,Z轴升降滑块竖直滑动设置于加工立架,加工立架上竖直转动连接有Y轴驱动丝杆,Y轴驱动丝杆螺纹连接于Z轴升降滑块,Z轴驱动电机固定设置于加工立架上侧,Z轴驱动电机带动Y轴驱动丝杆往复转动,所述B轴转台转动设置于Z轴升降滑块,Z轴升降滑块一侧固定设置有B轴驱动电机,B轴驱动电机带动B轴转台往复转动,所述B轴转台外侧固定设置有平移调节支架,平移调节滑块滑动设置于平移调节支架,平移调节支架上转动连接有平移调节丝杆,平移调节丝杆螺纹连接于平移调节滑块,平移调节支架上固定设置有平移调节电机,平移调节电机带动平移调节丝杆往复转动,所述平移调节滑块上固定设置有电机安装连板,所述加工主电机固定设置于电机安装连板,所述加工砂轮竖直转动连接于加工主电机输出端。
2.根据权利要求1所述的一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床,其特征在于:所述头架和尾架的相邻侧分别水平对应转动连接有头架压紧轴和尾架压紧轴,头架压紧轴和尾架压紧轴之间压紧固定设置有毛坯工件,所述头架外侧固定设置有伺服电机,伺服电机带动头架压紧轴转动。
3.根据权利要求1所述的一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床,其特征在于:所述Y轴滑动模组包括平移导轨底板、Y轴滑动导轨和Y轴驱动电机,所述加工底座上方两侧分别水平固定设置有平移导轨底板,Y轴滑动导轨水平固定设置于平移导轨底板上侧,两块平移导轨底板之间水平固定设置有Y轴驱动支座,Y轴驱动支座上水平转动连接有Y轴驱动丝杆,Y轴驱动电机固定设置于Y轴驱动支座,Y轴驱动电机带动Y轴驱动丝杆往复转动,所述平移扇形板底部固定设置有Y轴平移滑块,Y轴驱动丝杆螺纹连接于Y轴平移滑块,平移扇形板下方两侧分别固定设置有平移往复导板,平移往复导板滑动设置于Y轴滑动导轨。
4.根据权利要求1所述的一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床,其特征在于:所述环形驱动机构包括环形驱动电机和环形驱动齿条,所述环形驱动电机沿平移扇形板的径向水平固定设置于平移扇形板外侧上部,环形驱动电机输出端竖直转动连接有环形驱动伞齿轮,所述环形驱动齿条水平固定设置于立架底板外侧下部,环形驱动齿条与环形驱动伞齿轮啮合连接。
5.根据权利要求1所述的一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床,其特征在于:所述Z轴升降滑块两侧的加工立架上分别竖直固定设置有Z轴升降导轨,Z轴升降滑块两侧分别设置有与Z轴升降导轨相适配的往复限位导板。
6.根据权利要求1所述的一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床,其特征在于:所述平移调节滑块两侧的平移调节支架上分别固定设置有平移调节导轨,平移调节滑块两侧分别设置有与平移调节导轨相适配的往复限位滑块。
7.根据权利要求1所述的一种全规格环面包络蜗杆全自动磨床,其特征在于:所述加工主电机输出端的加工砂轮为碗形砂轮。
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