CN201376233Y - 三轴数控一体式砂轮法向修整器 - Google Patents

三轴数控一体式砂轮法向修整器 Download PDF

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CN201376233Y CN200920035776U CN200920035776U CN201376233Y CN 201376233 Y CN201376233 Y CN 201376233Y CN 200920035776 U CN200920035776 U CN 200920035776U CN 200920035776 U CN200920035776 U CN 200920035776U CN 201376233 Y CN201376233 Y CN 201376233Y
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张四弟
王金凎
张兆祥
左健民
胡仁礼
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南京山能机电工程有限公司
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Abstract

本实用新型提供一种三轴数控一体式砂轮法向修整器,包括在基座板(14)上分层安装有X、Y进给装置,其中X进给轴由电机(15)通过联轴器(16)直接带动滚珠丝杆(11)驱动中滑板(17)运动,中滑板(17)以直线滚动导轨副(3)支承导向,其中Y进给轴由电机(20)通过联轴器(19)直接带动滚珠丝杆(1)驱动下滑板(18)运动,下滑板(18)以直线滚动导轨副(10)支承导向,所述X、Y两进给轴方向均装有直线光栅,其特征在于,所述下滑板(18)上安装有C轴回转装置,C轴回转装置前端装有工具夹头(4)。本实用新型采用三轴数字控制方案实现任意型线的法向精确修整。

Description

三轴数控一体式砂轮法向修整器
技术领域
本实用新型涉及一种砂轮任意线形精确修整装置,具体说是一种采用金刚 笔对砂轮进行精确修整的三轴数控一体式法向修整器,主要用于齿轮、花键等 零件的齿形磨削机床进行砂轮在线修整。 背景技术
机床装备作为战略性产业, 一直以来受到世界各国的高度重视。精密齿形
加工机床更有"皇冠上的珍珠"工业之称。上世纪90年代前的磨齿机几乎都是 采用展成原理工作的,这种机床存在一定的问题,如少齿根切等。近年来,随 着数控等相关技术的发展,齿形精密加工机床逐步由展成法加工向成形法加工 过度。
成形法加工的关键技术之一是对砂轮截面曲线的修整。传统的砂轮曲线修 整一般采用机械靠模人工操作进行。在这种情况下,存在机械靠模本身的制造 精度以及各种人为因素等问题,从更深层次讲,金刚笔修整到曲线的不同位置 时,与曲线轮廓的接触点会发生变化,这样刃部的形状会影响修整精度。因此 传统的靠模修整法形成的砂轮曲线形状精度低,修整线形很困难,无法满足高 精度、多品种、高效率自动化生产的要求,这正是制约成形法加工发展的核心 技术问题。 发明内容
本实用新型的目的旨在提供一种三轴数控一体式砂轮法向修整器,解决金 刚笔对砂轮进行精确修整时,金刚笔修整到砂轮曲线的不同位置时,与曲线轮 廓的接触点会发生变化,导致刀具刃部的形状影响修整精度的问题。
本实用新型是通过以下技术方案实现的:
一种三轴数控一体式砂轮法向修整器,包括基座板14、中滑板17、下滑板 18,所述基座板14上分层安装有X、 Y进给装置,其中X进给轴由电机15通过联轴 器16直接带动滚珠丝杆11驱动中滑板17运动,中滑板17以直线滚动导轨副3支承导向,Y进给轴由电机20通过联轴器19直接带动滚珠丝杆1驱动下滑板18运动, 下滑板18以直线滚动导轨副10支承导向,所述X、 Y两进给轴方向均装有直线光 栅,其特征在于,所述下滑板18上安装有C轴回转装置,C轴回转装置前端装有 工具夹头4。
作为优选的技术方案,C轴回转装置采用蜗轮蜗杆传动副,蜗轮6装于主轴8 中部,主轴8两端以圆锥滚子轴承支承在壳体孔中,主轴8通过蜗轮蜗杆传动副 由带编码器伺服电机驱动,主轴8的前端带有工具夹头4,夹头端部可安装金刚 笔5,笔尖设定在主轴8回转轴线上。蜗轮采用双片组合结构。
本实用新型具有以下优点:
1、 本实用新型采用X、 Y轴直线移动和C轴回转,其中X-Y十字数控装置 两轴插补可以形成任意线形轨迹,C轴数控摆动装置可以使得金刚笔刃口与修整 曲线始终处于法向接触状态,通过软件型线计算,数字三轴联动控制,可以实 现任意型线的法向精确修整。
2、 本实用新型的蜗轮采用双片组合结构实现错齿调整消隙。
3、 本实用新型采用三轴数字控制方案,改变了传统的人工操作模式,实现 了在线自动化高效修整;通过对X-Y十字坐标轴的控制形成所需任意修整轨迹, 通用性强;通过对C轴的附加回摆控制,始终保持金刚笔刃口与修整曲线处于 法向接触状态,消除金刚笔刃部形状对砂轮修整精度的影响,修整精度高;与 数控成形砂轮磨齿装备配套,满足高精度、多品种、高效自动化生产的要求。 附图说明
图1为本实用新型实施例的主剖视图。 图2为本实用新型实施例的A-A侧剖视图。 具体实施方式
下边结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步地说明。 如图l、图2所示,整个修整器主要包括X、 Y两个直线运动坐标和一个C轴回 转运动坐标执行装置。包括基座板14,所述基座板14上分层安装有X、 Y进给装 置,所述X进给轴由伺服电机15通过联轴器16直接带动滚珠丝杆11驱动滑板17运 动,滑板17以直线滚动导轨副3导向,所述Y进给轴由伺服电机20通过联轴器19 直接带动滚珠丝杆1驱动下滑板18运动,下滑板18以直线滚动导轨副10导向,所述X、 Y两进给轴方向均装有直线光栅,所述下滑板18上安装有C轴回转装置,所 述C轴回转装置采用蜗轮蜗杆传动副,蜗轮6装于主轴8中部,主轴8两端以圆锥 滚子轴承支承在壳体孔中,主轴8通过蜗轮蜗杆传动副由带编码器伺服电机驱 动,主轴8的前端带有工具夹头4,夹头端部可安装金刚笔5,笔尖设定在主轴8 回转轴线上。
X、 Y直线运动坐标执行装置由两层滑板组成,14为基座板,既是整个修整 器的基础件,也是与配套磨齿装备的安装连接件。中间的中滑板17和下面的下 滑板18可以各自在X、 Y两个相互垂直方向运动。
X坐标运动在基座板14与中滑板17间进行,中滑板17通过两组直线滚动导轨 副3支承在基座14上实现X坐标精确导向,滚珠丝杆11通过轴承和丝杆支承座9、 电机丝杆座13安装在基座板14上,其螺母则通过螺母座12连接到中滑板17,伺 服电机5通过联轴器16直接驱动滚珠丝杆11旋转,从而驱动中滑板17相对基座板 14作精确直线运动。
Y坐标运动在中滑板17与下滑板18间进行,下滑板18通过两组直线滚动导轨 副10支承在中滑板17上实现Y坐标精确导向,滚珠丝杆l通过轴承和丝杆支承座 2、电机丝杆座21安装在十字滑板17上,其螺母则通过螺母座22连接到下滑板18, 伺服电机20通过联轴器19直接驱动滚珠丝杆1旋转,从而驱动下滑板相对中滑板 作精确直线运动。
C轴回转运动坐标执行装置采用蜗轮蜗杆传动方案,其主轴8两端以圆锥滚 子轴承支承在壳体孔中实现精确回转导向,主轴中间装有蜗轮6,蜗轮采用双片 组合结构,通过对双片蜗轮进行周向相对旋转一个微小角度,可以改变轮槽实 际有效宽度,从而消除与传动蜗杆间的间隙,采用伺服电机驱动,电机通过联 轴器与蜗杆直联结构(同X、 Y丝杆电机),伺服电机自带编码器,可以实现C轴 的半闭环控制。
C轴回转运动坐标执行装置输出轴带有圆柱端面安装接口,夹头4装有金刚 笔修整工具,可以通过相应接口安装紧固在输出轴上。
将修整器作为一个整体安装到所配套的成形磨齿装备设定位置,通过软件 型线计算和数字三轴联动控制运动,即可对砂轮实现法向精确修整。

Claims (3)

1、一种三轴数控一体式砂轮法向修整器,包括基座板(14)、中滑板(17)、下滑板(18),所述基座板(14)上分层安装有X、Y进给装置,其中X进给轴由电机(15)通过联轴器(16)直接带动滚珠丝杆(11)驱动中滑板(17)运动,中滑板(17)以直线滚动导轨副(3)支承导向,其中Y进给轴由电机(20)通过联轴器(19)直接带动滚珠丝杆(1)驱动下滑板(18)运动,下滑板(18)以直线滚动导轨副(10)支承导向,所述X、Y两进给轴方向均装有直线光栅,其特征在于,所述下滑板(18)上安装有C轴回转装置,C轴回转装置前端装有工具夹头(4)。
2、 根据权利要求l所述的三轴数控一体式砂轮法向修整器,其特征在于所述C轴 回转装置采用蜗轮蜗杆传动副,所述蜗轮(6)装于主轴(8)中部,主轴(8)两 端以圆锥滚子轴承支承在壳体孔中,主轴(8)通过蜗轮蜗杆传动副由带编码器 伺服电机驱动,主轴(8)的前端带有工具夹头(4),夹头端部可安装金刚笔(5), 笔尖设定在主轴(8)回转轴线上。
3、 根据权利要求2所述的三轴数控一体式砂轮法向修整器,其特征在于所述的 蜗轮(6)采用双片组合结构。
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