CN206047264U - 一种数控滚齿机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数控滚齿机，立柱与床身呈L形刚性连接；底座、滑板、尾座、刀架在立柱上成冂形布置；底座的右侧通过外套连有刀架；底座后侧与滑板配合相连，滑板带动底座及刀架作水平方向移动；实现机床X向进给；滑板在立柱上作垂直移动，实现机床Z向进给；尾座包括固定在立柱上的座体，座体上纵向滑动装设有顶尖滑座组件；工作台装在床身上，且工作台上装有能定位工件的工件夹具，且工件通过顶尖滑座组件上的顶尖顶紧或松开；刀架的分度主轴与外套连接，分度主轴通过驱动装置旋转，从而带动刀架上的滚刀旋转对工件切削。本实用新型立柱、工作台不移动，机床工作配合底座、滑板、尾座和刀架的运动来实现，其结构紧凑，刚性高。

Description

一种数控滚齿机

技术领域：

本实用新型涉及滚齿机设备领域，更具体的说是涉及一种干式或湿式超精超高速数控滚齿机的主机。

背景技术：

现有数控滚齿机的主机不是立柱移动就是工作台移动的设计,设有后立柱，将顶尖尾座体固定在后立柱上，这样的装置使数控滚齿机的主机的顶尖尾座体部分与尾座基础部分连接不紧密，整体刚性差，而且顶尖的回转精度不能调节，顶尖运动过程中不稳定，顶尖的刚性不好，整个装置结构不紧凑。

同时现有结构在滚刀和工作台之间有很长的传动链，机床的分度精度取决于传动链的精度。传动链中传动元件之间的间隙降低了传动刚性，并且在滚刀和工件间产生的冲击会造成滚刀的快速磨损。由于这个原因，滚齿机的设计者一直在追求缩短机床的传动链。

现有数控滚齿机的主机的底座虽然不是直接切削用功能部件，但却是机床滑板和刀架组件这两部分的连接体，其要求具有高刚性、抗震性等特性，这样才能保证机床在高速、高精、高强度切削中性能稳定，效果佳，现有技术中的底座结构不紧凑，底座占地面积大，其刚性差，抗震性不好。

实用新型内容：

本实用新型的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种数控滚齿机，立柱、工作台不移动，机床工作配合底座、滑板、尾座和刀架的运动来实现，其结构紧凑，刚性高。

本实用新型的技术解决措施如下：

一种数控滚齿机，所述主机呈立式布局，所述主机包括床身、底座、滑板、立柱、尾座、刀架、工件、工件夹具和工作台，所述立柱与床身呈L形刚性连接结构；所述底座、滑板、尾座、刀架分别装设在立柱上，且在立柱上成冂形布置；所述底座的右侧通过外套连接有刀架；所述底座后侧的螺母支架与滑板上的滚珠丝杆付螺母相连接，滚珠丝杆回转就带动底座及刀架作水平方向移动；实现机床X轴的径向进给；所述滑板在立柱上作垂直上下移动，实现机床Z轴垂直进给；所述尾座包括锁紧固定在立柱上的座体，座体上纵向滑动装设有顶尖滑座组件；所述工作台安装在床身上，且工作台上安装有工件夹具，工件夹具上定位有工件，且工件通过顶尖滑座组件上的顶尖顶紧或松开；所述刀架的分度主轴与所述外套连接，分度主轴通过驱动装置带动而旋转，从而带动刀架上的滚刀对工件进行切削。

作为优选，所述底座为直角形底座体，外套上设有与刀架安装在一起的预置螺孔。

作为优选，所述外套与分度主轴的前段紧固连接；所述分度主轴的后段采用球轴承a支撑，且分度主轴上紧固有主齿轮，且分度主轴与主齿轮之间通过法兰定位，且法兰与分度主轴之间装设有短套；伺服电机通过减速器带动分度主轴回转，从而使刀架部件也跟着回转。

作为优选，所述尾座5的座体上紧固有顶座，所述座体锁紧固定在立柱上使座体呈悬挂式结构；所述座体上纵向装设有直线导轨，直线导轨上安装有顶尖滑座组件；所述顶尖滑座组件包括安装在直线导轨上的滑座和活动安装在滑座内的具有高回转精度的顶尖；所述顶座上安装有驱动滚珠丝杆旋转的顶尖驱动装置，滚珠丝杆上配合安装有滚珠螺母，所述滚珠螺母固定在所述滑座上。

作为优选，所述顶尖驱动装置包括通过伺服电机固定座安装在顶座上的伺服电机，所述伺服电机连接蜗轮减速机，蜗轮减速机的主轴通过联轴器连接有滚珠丝杆。

作为优选，所述滑座上安装有轴承套，所述轴承套内部通过球轴承b安装有轴，且轴套接在所述的顶尖外部；所述轴承套下方连接有下法兰，且下法兰紧固在滑座上；所述下法兰下方固定安装有护盖。

作为优选，所述工作台包括工作台壳体和安装于工作台壳体上的力矩电机，所述力矩电机的转子固定在主轴上，力矩电机的定子固定在连接盘上，且连接盘与工作台壳体下部紧密固连；所述工作台壳体外侧的中上部位置处设有凹槽，凹槽内紧固有垫片，主轴上安装有角度绝对编码器，且角度绝对编码器的测量头位于凹槽内，且测量头的下端从垫片中穿过。

作为优选，所述主轴下端紧套有球轴承c，且球轴承c安装在连接盘的孔中，并用孔用弹性挡圈a加以固定；所述主轴下端紧固有油缸接盘，且油缸接盘、孔用弹性挡圈a与球轴承c之间安装有回转密封圈；所述油缸接盘下端紧固有回转油缸。

作为优选，所述刀架6包括刀架本体部、刀架滑板部、刀架尾座部、刀具更换系统部和刀架窜刀部，所述刀架本体部装设于机床底座的外套上；所述刀架滑板部滑动安装在刀架本体部上，刀架尾座部安装在刀架本体部上；所述刀具更换系统部安装在刀架尾座部上；所述刀架窜刀部安装在刀架滑板部上。

作为优选，所述刀架滑板部包括高速主轴电机和刀架滑板，所述高速主轴电机的转子热套在主轴的右端，高速主轴电机的定子紧固在后盖座上；后盖座连同高速主轴电机的定子一同装入刀架滑板的预置孔中，并用内六角螺钉紧固在刀架滑板的右端面上；所述刀架尾座部包括刀架尾座体和尾轴，所述尾轴外套接有推力球轴承c，且推力球轴承c装入刀架尾座体的孔中，尾轴的左端且位于推力球轴承c的左端通过紧固在刀架尾座体上的法兰定位，尾轴的右端且位于推力球轴承c的右端套接有垫套；所述刀具更换系统部包括小轴、安装在小轴上的手把、通过一对齿轮付的啮合与小轴连接的丝杆，所述丝杆上配合安装有丝杆螺母，且丝杆螺母固定在刀架尾座体上；所述刀架窜刀部包括装设在刀架体上的伺服电机、与伺服电机通过弹性联轴节相连接的滚珠丝杆付，所述滚珠丝杆付上装设有推力球轴承d进行支撑，且推力球轴承d的外圈装在压套上，且压套装设于刀架体上；所述滚珠丝杆付的丝杆部上紧固定位有双螺母，滚珠丝杆付上配合安装有丝杆螺母，丝杆螺母紧固在固定块上，固定块紧固在刀架滑板部的刀架滑板上。

本实用新型的有益效果在于：

本发明没有常规设置安装尾架的后立柱，而是将座体锁紧固定在机床立柱上使座体呈悬挂式方式，使整体刚性极高。本发明顶尖有很高的回转精度，而且整体刚性也要求非常高。顶尖、滑座部分与顶座基础部分成直角布置，两者不仅紧密相连，而且凭借高刚度直线导轨的连接可作相对运动。整个尾座结构不仅新颖而且紧凑，刚度极高。

本发明力矩电机直接驱动分度主轴，不但驱动力矩大，而且真正做到零间隙传动，工件精度超μ级，使直驱工作台具有超短传动链结构，同时角度绝对编码器能够自动检测，闲环控制，有力保证机床高精、高效、高强度切削。

本实用新型的直角形底座体是机床滑板和刀架组件这两部分的连接体。由于其高刚性抗震性优良的特性，确保本机床在高速、高精、高强度切削中性能稳定，效果佳。

本实用新型高速主轴电机带动主轴回转，直接驱动，真正实现无隙传动，传动链超短，采用绝对编码器，闲环控制。转速可达10000rpm，这样使夹在尾轴与主轴之间的滚刀旋转；伺服电机通过弹性联轴节直接驱动滚珠丝杆付旋转，使丝杆螺母推动刀架滑板部件作左右移动，伺服电机采用绝对编码器且闭环控制，窜刀传动精度达到1*10-mm。同时换刀时通过手把带动小轴转动，在齿轮付的作用下，使丝杆转动，使丝杆螺母带动刀架尾座体左右移动，便于滚刀更换与安装，整个刀具更换系统部是一个一体化动力滚刀夹紧系统，操作简单，安全可靠，更换一次滚刀所用时间少于30秒。本直驱滚齿机刀架，布局形式独特，结构设计巧妙创新。在运动副多，组成零件多的情况下，保持整个刀架不仅具有足够高的整体刚性，而且还有足够强的抗震性。充分满足机床进行高速、高精、高效、高强度切削加工的一切条件。

本实用新型床身采用人造大理石，高低温状态下，热变形小。机床本身几何精度保持性持久，在高速切削条件下机床加工精度不但高而且稳定。机床巧妙设计用于干滚或湿滚的清洁加工区，可确保有效去除加工区干切片或切削残留。机床装有干滚或湿滚时的排屑系统以及相应的粉尘或油雾过滤器的选项。机床装有热交换器，加工中液压油、冷却油通过热交换保证刀具主轴高精度轴承、分度轴高精度轴承在长期运转中保持恒温，保持其高精度回转。冷却油通过热交换，始终冷却刀具，提高刀具耐用度。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的底座的结构示意图；

图3为图2中A-A的结构示意图；

图4为图2中B-B的结构示意图；

图5为本实用新型的尾座的结构示意图；

图6为图5中A-A剖视图；

图7为图6中A处的结构示意图；

图8为图6中B处的结构示意图；

图9为本实用新型的工作台的结构示意图；

图10为图9中A处的放大结构示意图；

图11为图9中B处的放大结构示意图；

图12为本实用新型的刀架的主视图；

图13为图12的左视图；

图14为图12中A-A的剖视图；

图15为图13中B-B的剖视图；

图16为图14中C-C的剖视图；

图17为图13中J-J的剖视图。

图中符号说明：1—床身；3—滑板；4—立柱；7—工件；8—工件夹具；10—外套；17—分度主轴；

2—底座；201—直角形底座体；202—后盖；204—左紧定套；205—主齿轮；206—右紧定套；207—短套；208—球轴承a；209—长套；211—直线导轨；212—油管接头；213—板；214—垫；215—多通分油块；216—盖板；217—分度主轴；218—法兰；220—螺母支架；221—调整垫片；222—伺服电机；223—减速器；224—螺母；225—法兰b；226—支架；228—法兰盘；230—支架板；231—圆锥滚子轴承；233—法兰c；234—轴齿轮。

5—尾座；501—顶座；502—蜗轮减速机；503—伺服电机；504—座体；506—法兰；507—轴承；508—垫圈；509—螺母；511—滚珠丝杆；512—直线导轨；513—顶尖；514—滑座；516—机床立柱；517—内套；518—外套；519—轴；522—护盖；523—球轴承b；524—下法兰；525—轴承套；527—挡圈。

9—工作台；901—工作台壳体；902—架板；904—孔用弹性挡圈b；905—回转密封圈；906—外圈；907—外垫圈；908—顶盖；909—内挡圈；910—内垫圈；912—内圈；914—球轴承d；915—主轴；916—工作台小盖板；918—角度绝对编码器；919—垫片；920—力矩电机；922—套；924—球轴承c；926—回转密封圈；927—油缸接盘；928—高速回转油缸；930—孔用弹性挡圈a；931—垫圈；933—连接盘。

6—刀架；Ⅰ—刀架本体部；Ⅱ—刀架滑板部；Ⅲ—刀架尾座部；Ⅳ—刀具更换系统部；Ⅴ—刀架窜刀部；601—手把；602—固定套盖；604—挡圈；605—六角块；606—固定套；608—平键c；609—下轴承板；610—上轴承板；611—碟形弹簧；612—丝杆；613—护筒；614—刀架体；616—丝杆螺母；6161—挡圈；617—主轴电机；619—刀架滑板；621—后盖座；622—编码器；624—推力球轴承a；625—圆柱销；627—法兰；629—推力球轴承c；630—刀架尾座体；631—尾轴；632—套板；633—垫套；634—左定位套；635—右定位套；636—回转密封圈；637—套板；638—套；639—推力球轴承b；640—内隔套；641—外隔套；642—主轴；644—轴承后盖板；645—调整垫片；647—压盖；648—平键a；650—拉轴；652—法兰式固定套；653—弹簧；655—小盖；656—小拉手；657—深沟球轴承；658—套；659—平键b；660—齿轮付；661—小轴；662—伺服电机；663—双螺母；664—推力球轴承d；669—圆柱销；6 71—橡皮挡圈；672—挡圈；673—弹簧垫圈；675—直线导轨；676—弹性联轴节；677—压套；679—固定块；680—滚珠丝杆付。

具体实施方式：

见附图1～17，一种数控滚齿机，所述主机呈立式布局，所述主机包括床身1、底座2、滑板3、立柱4、尾座5、刀架6、工件7、工件夹具8和工作台9，所述立柱4与床身1呈L形刚性连接结构；所述底座2、滑板3、尾座5、刀架6分别装设在立柱4上，且在立柱上成冂形布置；所述底座2的右侧通过外套10连接有刀架6；所述底座2后侧的螺母支架与滑板3上的滚珠丝杆付螺母相连接，滚珠丝杆回转就带动底座2及刀架6作水平方向移动；实现机床X轴的径向进给；所述滑板3在立柱4上作垂直上下移动，实现机床Z轴垂直进给；所述尾座5包括锁紧固定在立柱上的座体，座体上纵向滑动装设有顶尖滑座组件；所述工作台9安装在床身1上，且工作台9上安装有工件夹具8，工件夹具8上定位有工件7，且工件7通过顶尖滑座组件上的顶尖顶紧或松开；所述刀架6的分度主轴17与所述外套连接，分度主轴通过驱动装置带动而旋转，从而带动刀架6上的滚刀对工件7进行切削。

见附图2～4，所述底座为直角形底座体，包括直角形底座体201，直角形底座体201上安装有外套10，所述直角形底座体201上安装有螺母支架220，且直角形底座体201与螺母支架220之间安装有调整垫片221；所述外套10通过8个M12*40内六角螺钉与分度主轴17的前段紧固连接，所述分度主轴17的后段采用2个130*200*33单列向心推力球轴承a208支撑，且分度主轴17上采用6个M10*85内六角螺钉并通过左紧定套204和右紧定套206紧固有主齿轮205，且分度主轴17与主齿轮205之间通过法兰218定位，且法兰与分度主轴17之间装设有短套207。所述直角形底座体201上通过24个M10*70内六角螺钉安装有直线导轨211。所述外套10上设有与刀架部件安装在一起的预置螺孔，刀架部件可方便的安装在外套10上。所述分度主轴17左端通过3个M5*16内六角螺钉紧固有后盖202。

所述刀架部件的两根油管分别穿过分度主轴17上的两个内孔，且两根油管分别与2个1/2油管接头212相连接，两个油管接头分别连接长油管并连通到液压站。所述分度主轴17上且位于法兰218与分度主轴17的后段之间安装有两组推力球轴承208，且两组推力球轴承208的内套之间通过长套209连接。

所述主齿轮205与轴齿轮234相啮合，所述轴齿轮234通过17*40*13.25单列圆锥滚子轴承231支撑并通过法兰盘228定位，法兰盘228一侧通过6个M4*12内六角螺钉固接有法兰b25，轴齿轮34上位于圆锥滚子轴承231的端部安装有2个M16*1.5螺母224；法兰盘228的另一侧通过6个内六角螺钉固接有法兰c233；所述法兰盘28与法兰c233之间安装有支架板230，且支架板230通过3个M5*16内六角螺钉紧固在法兰盘228上；所述支架板230与法兰盘228之间安装有支架226，且支架板230与支架226之间通过4个M8*20内六角螺钉固定；支架板230上安装有能够将支架板230固定的5个M12*30内六角螺钉。

所述直角形底座体201安装有盖板216，盖板216上安装有多通分油块215，多通分油块215上连通有多组油管道，且油管道通过安装在直角形底座体201外侧的板213和垫214导向定位。

直角形底座体201上的螺母支架220与机床滑板上的滚珠丝杆付螺母相连接，滚珠丝杆回转就带动直角形底座体201及安装在外套10上的刀架作水平方向移动，实现机床X轴的径向进给；所述机床滑板在立柱上作垂直上下移动，直角形底座体201及刀架也随机床滑板作垂直上下移动，实现机床Z轴垂直进给；所述1FT7044-1AF71伺服电机222通过1:20减速器减速器223带动分度主轴17回转，从而使刀架部件也跟着回转。

见附图5～8，所述尾座5的座体504上紧固有顶座501，且座体504位于顶座501的右下方，所述座体504锁紧固定在机床立柱上使座体呈悬挂式方式。所述座体504通过8个M16*60内六角螺钉锁紧固定在立柱516上。由于本装置没有常规设置安装尾架的后立柱，而是将顶尖尾座体直接固定在机床立柱上，整体刚性更好。

所述座体504左侧纵向装设有直线导轨512，直线导轨512上安装有顶尖滑座组件；本实施例中直线导轨512有两组，每组直线导轨512上配合安装有两组直线滑块，四组直线滑块上安装有顶尖滑座组件。所述顶座501上安装有驱动滚珠丝杆511旋转的顶尖驱动装置，滚珠丝杆上配合安装有滚珠螺母，所述滚珠螺母用8个M8*25内六角螺杆固定在所述滑座上。

所述滚珠丝杆511的上端与顶座501之间安装有轴承507，且轴承上部安装有法兰506，且法兰506通过4个M6*16内六角螺钉固定在顶座501内。所述顶尖驱动装置包括通过伺服电机固定座安装在顶座501上的伺服电机503，所述伺服电机连接蜗轮减速机502，蜗轮减速机的主轴通过联轴器连接有滚珠丝杆。本实施例中，采用1FK7060-0WB15伺服电机503及K202VF008MB20高精度蜗轮减速机502驱动滚珠丝杆511转动，实现滑座514的上下运动。

所述滚珠丝杆511上且位于轴承507的上方安装有螺母509，且滚珠丝杆511上位于螺母509与轴承507之间安装有垫圈508。所述滚珠螺母通过8个M8*25内六角螺杆固定在所述滑座上。

所述顶尖滑座组件包括安装在直线导轨512上的滑座514和活动安装在滑座内的具有高回转精度的顶尖513。所述滑座上安装有轴承套525，所述轴承套525内部通过球轴承b523安装有轴519，所述球轴承523为5套高精度35*55*10单列向心推力球轴承，且5套单列向心推力球轴承中对应轴519上端设有一套，对应轴519下部并排设有四套，且上端的一套和下端的四套之间通过内套517和外套518连接在一起。所述轴519套接在所述的顶尖513外部；所述轴承套525下方通过M8*25内六角螺钉连接有下法兰524，所述下法兰通过4个M6*20内六角螺钉紧固在滑座514上；所述下法兰524下方固定安装有护盖522。所述轴519和球轴承523的上端密封有挡圈527，且顶尖513上端螺接有内六角螺钉，且内六角螺钉从挡圈527上穿过。

伺服电机503及高精度蜗轮减速机502驱动滚珠丝杆511转动，实现滑座514沿着直线导轨512上下运动，从而带动顶尖上下运动顶紧或放松工件。整个顶尖尾座结构新颖而且紧凑，刚度高。

见附图9～11，所述工作台9包括工作台壳体901和安装于工作台壳体901上的1FW6060-0WB15力矩电机920，所述力矩电机920的转子用套922及4个M6*12内六角螺钉固定在主轴915上，力矩电机920的定子用8个M6*16内六角螺钉固定在连接盘933上，且连接盘933与工作台壳体901下部通过6个M8*45内六角螺钉紧密固连；所述工作台壳体901外侧的中上部位置处设有凹槽，凹槽内通过2个M3*25内六角螺钉紧固有垫片919，主轴915上通过6个M5*20内六角螺钉安装有ERA4480C角度绝对编码器918，且角度绝对编码器918的测量头位于凹槽内，且测量头的下端从垫片919中穿过。

所述工作台壳体901上通过4个M10*25内六角螺钉紧固有架板902。所述主轴915下端紧套有高精度65*100*18单列向心推力球轴承c924，且球轴承c924安装在连接盘933的孔中，并用孔用弹性挡圈a930加以固定。所述连接盘933的孔中安装有用于调整球轴承c924的轴向安装尺寸的垫圈931。

所述主轴915下端通过4个M6*25内六角螺钉紧固有油缸接盘927，且油缸接盘927、孔用弹性挡圈a930与球轴承c924之间安装有80*100*10的回转密封圈926；所述油缸接盘927下端通过4个M8*75内六角螺钉紧固有RK-100N高速回转油缸928。所述主轴915上端通过6个M10*50内六角螺钉连接有顶盖908。

所述工作台壳体901上且位于凹槽位置处安装有工作台小盖板916。所述主轴915上部设有3个高精度100*140*20单列向心推力球轴承d914，且从下到上的第一个球轴承d的外圈与第二个球轴承d的外圈之间安装有外垫圈907，第一个球轴承d的内圈与第二个球轴承d的内圈之间安装有内垫圈910。且最上边的球轴承d914的轴承内圈与顶盖之间设置有内圈912，最上边的球轴承d914的轴承外圈与顶盖之间设置有外圈906，且外圈6通过6个M8*25内六角螺钉紧固在工作台壳体901上。所述顶盖908与外圈906之间安装有内挡圈909。所述球轴承d914安装在工作台壳体901内部的孔中，并采用孔用弹性挡圈b904加以固定，且孔用弹性挡圈b904与球轴承d914之间安装有120*150*12的回转密封圈905。

工件夹具中的拉杆只要与高速回转油缸928中螺孔相连接，主轴915在高速回转中紧紧拉紧工件，让机床进行正常切削。采用力矩电机直接驱动分度主轴915，不但驱动力矩大，而且真正做到零间隙，整个工作台结构不但紧凑，而且传动链超短；同时角度绝对编码器18高分辨率的自动检测，工作台分度主轴915在3000rpm的情况下，仍能保持极高的分辨精度，有力保证机床高精、高效、高强度切削。

见附图12～17，所述刀架6包括刀架本体部Ⅰ、刀架滑板部Ⅱ、刀架尾座部Ⅲ、刀具更换系统部Ⅳ和刀架窜刀部Ⅴ，所述刀架本体部装设于机床底座的外套上；所述刀架滑板部滑动安装在刀架本体部上，刀架尾座部安装在刀架本体部上；所述刀具更换系统部安装在刀架尾座部上；所述刀架窜刀部安装在刀架滑板部上。

所述刀架本体部包括刀架体614和紧固在刀架体614上的直线导轨675，所述刀架滑板部安装在直线导轨上。本实施例中，直线导轨75采用60个M6*30内六角螺钉紧固在刀架体614上组成刀架本体刚性体，刀架本体刚性体直驱滚齿机的刀架最主要的基础部件，直驱滚齿机的刀架通过5个M12*55内六角螺钉与机床底座的外套紧固连接，5个M12*55内六角螺钉作为这两部分的专业连接体。

所述刀架滑板部包括高速主轴电机617和刀架滑板619，所述高速主轴电机617为1FE1082-6W高速主轴电机，所述高速主轴电机617的转子热套在主轴642的右端，电机转子热套温度在145～235℃范围内。高速主轴电机617的定子通过4个M6*40内六角螺钉紧固在后盖座621上；后盖座621连同高速主轴电机617的定子一同装入刀架滑板619的预置孔中，并用6个M6*35内六角螺钉紧固在刀架滑板619的右端面上。1FE1082-6W高速主轴电机617定子采用循环油冷却，确保其高速正常运行。高速主轴电机617带动主轴642回转，传动链超短，转速可达10000rpm。

所述主轴642的右末端装有高精度40*80*18单列向心推力球轴承a624和编码器622，推力球轴承a624右端设有轴承后盖板644，且轴承后盖板644通过4个M4*16内六角螺钉紧固在后盖座621上，且推力球轴承624与轴承后盖板644之间安装有调整垫片645。所述后盖座621右端通过5个M5*12内六角螺钉紧固有压盖647，且压盖将编码器622封装在后盖座621内。

主轴642上从左端依次装入70*90*10回转密封圈636、一组高精度60*95*18单列向心推力球轴承b639，内隔套640、外隔套641和三组高精度60*95*18单列向心推力球轴承b639、套638和套板637，且套板637内压入一组所述的70*90*10回转密封圈636，且套板637采用6个M6*35内六角螺钉紧固在刀架滑板619上。本实施例中，四组高精度60*95*18单列向心推力球轴承b639按图3中所示方向安装并受力，4个推力球轴承b组装后预负荷EL达到100N。轴承组采用循环油润滑，通过热交换确保轴承组在长时间高速回转中温升不变。

所述主轴642左端用6个M6*20内六角螺钉紧固有右定位套635。所述刀架尾座部包括刀架尾座体630和尾轴631，所述尾轴631外套接有4个高精度60*95*18单列向心推力球轴承c629，且推力球轴承c629装入刀架尾座体630的孔中，且尾轴631和4个高精度60*95*18单列向心推力球轴承c629整体装入尾座体630孔中，推力球轴承c629按图3中所示方向安装并受力，尾轴631的左端且位于推力球轴承c629的左端通过紧固在刀架尾座体630上的法兰627定位，法兰627用8个M5*16内六角螺钉紧固在刀架尾座体630上，尾轴631的右端且位于推力球轴承c629的右端套接有垫套633。本实施例中，尾轴631和主轴642同轴，4个高精度60*95*18单列向心推力球轴承c629组装后预负荷EL也要达到100N。轴承组内腔涂满优良的高速润滑脂。整个刀架尾座部件结构相当紧凑，刚性高。

所述刀架尾座体630上装设有套板632，尾轴31上的右端紧固有左定位套634，套板632用6个M6*20内六角螺钉固定在刀架尾座体630上，左定位套634用6个M5*16内六角螺钉紧固在尾轴631上。整个刀架尾座部件结构相当紧凑，刚性高。

所述刀具更换系统部包括小轴661、安装在小轴661上的手把601、通过一对齿轮付660的啮合与小轴661连接的丝杆612，手把601与小轴661之间通过5*12圆柱销625定位，手摇手把601就能驱动丝杆612转动，所述齿轮付660中与小轴661安装在一起的齿轮通过6*12平键b659固定在小轴661上，且小轴661通过2个17*40*12单列深沟球轴承657支撑，深沟球轴承657与齿轮付660之间的小轴上套接有套658。所述丝杆612上配合安装有丝杆螺母616，且丝杆螺母616固定在刀架尾座体630上。所述丝杆612上套装有护筒613，且护筒613通过9个M5*16内六角螺钉紧固在丝杆螺母616上；所述丝杆螺母616的右端通过M8*25内六角螺钉安装有挡圈6161。

本实用新型由于丝杆螺母616固定在刀架尾座体630上，刀架尾座体630整个部件随着手把601摇动，而实现左右移动，便于滚刀安装。

所述丝杆612上安装有保证刀架尾座体630移动但不产生松动的13组碟形弹簧611。所述刀架尾座体630端部通过5个M5*16内六角螺钉紧固固定套606，固定套606的左端通过6个M5*12内六角螺钉锁紧有固定套盖602，所述丝杆612左部轴肩位置处安装有轴承，且轴承通过下轴承板609，上轴承板610夹紧定位，所述上轴承板610与13组50*25.4*3碟形弹簧611相抵持，13组碟形弹簧611的最小预紧力为13000N，丝杆612上且位于左部下轴承板609的左端安装有六角块605，且丝杆612左端通过M6*20内六角螺钉连接挡圈604，且六角块605夹持在挡圈604与下轴承板609之间，且六角块605通过2个6*20平键c608安装在丝杆612上。

所述六角块605上通过6*46平键a648安装有拉轴650，拉轴650的端部连接有小拉手656，拉轴650外套接有法兰式固定套652，法兰式固定套652的端部通过4个M6*12内六角螺4紧固有小盖655，所述拉轴650上且位于拉轴650的轴肩与小盖655之间装设有弹簧653，为了保证刀架尾座体630在手摇锁紧刀杆后不再发生移位，就通过拉轴650在弹簧653作用下定位在六角块605的任一平面上来实现。

本实用新型整个滚刀更换系统是一个一体化动力滚刀夹紧系统，操作简单，安全可靠，更换一次滚刀所用时间少于30秒。

所述刀架窜刀部包括装设在刀架体614上的1FT6044伺服电机662、与伺服电机662通过XLJ-19/19弹性联轴节676相连接的滚珠丝杆付680，所述滚珠丝杆付680上装设有35*80*35双列向心推力球轴承d664进行支撑，且推力球轴承d664的外圈装在压套677上，且压套677用4个M8*25内六角螺钉装设于刀架体614上；所述滚珠丝杆付680的丝杆部上紧固定位有M35*1.5的双螺母663，用双螺母663紧固定位滚珠丝杆付680的丝杆部分，滚珠丝杆付680上配合安装有丝杆螺母，丝杆螺母通过6个M8*55内六角螺钉紧固在固定块679上，固定块679紧固在刀架滑板部的刀架滑板619上。

所述滚珠丝杆付680的端部通过M8*30内六角螺钉和弹簧垫圈673紧固有挡圈672，弹簧垫圈673位于内六角螺钉和挡圈672之间，且滚珠丝杆付680的右部套装有橡皮挡圈671，且橡皮挡圈671与挡圈672相接触。

所述滚珠丝杆付的丝杆螺母螺母通过6个M8*55内六角螺钉紧固在固定块679上，固定块679通过2个圆柱销669和4个M8*20内六角螺钉紧固在刀架滑板619上，构成极短的窜刀传动链。

高速主轴电机617带动主轴642回转，传动链超短，转速可达10000rpm，这样使夹在尾轴631与主轴642之间的滚刀旋转；1FT6044伺服电机662通过弹性联轴节676直接驱动滚珠丝杆付680旋转，使丝杆螺母推动刀架滑板部件作左右移动，伺服电机662采用绝对编码器且闭环控制，窜刀传动精度达到1*10-mm，这样调整。同时换刀时通过手把601带动小轴661转动，在齿轮付660的作用下，使丝杆612转动，使丝杆螺母616带动刀架尾座体630左右移动，便于滚刀的更换与安装。

本实用新型采用油冷却刀具湿式滚齿。或采用气冷却干式滚齿，HRC50℃以下中硬齿面火后直接加工；或HRC60℃高硬齿面粗滚热处理后采用二次精密对刀技术精滚，以刮代磨，高精度加工。刀架主轴装上CBN砂轮，可进行磨齿加工。

本实用新型高速、高精度加工直齿、斜齿、圆柱齿轮和蜗轮等。一次装夹，进行滚齿和倒角或倒棱组合加工。采用滚铣组合刀具，一次装夹依次滚切齿轮，铣削花键，键槽等；安装CBN砂轮进行连续磨齿。

本实用新型机床刀具转速高达10000转/分，工作台分度轴1000转/分，切削速度可达300m/分以上，加工齿轮精度5级(GB/T10095-2008)，齿面粗糙度Ra0.8以下。

本机床控制系统可采用德国西门子或力士乐数控系统，为七轴数控六联动。机床传动链超短，特别是刀架刀具轴和工作台分度轴电机直接驱动无间隙传动回转精度超μ级。

上述实施例是对本实用新型进行的具体描述，只是对本实用新型进行进一步说明，不能理解为对本实用新型保护范围的限定，本领域的技术人员根据上述实用新型的内容作出一些非本质的改进和调整均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数控滚齿机，其特征在于：主机呈立式布局，主机包括床身、底座、滑板、立柱、尾座、刀架、工件、工件夹具和工作台，所述立柱与床身呈L形刚性连接结构；所述底座、滑板、尾座、刀架分别装设在立柱上，且在立柱上成冂形布置；所述底座的右侧通过外套连接有刀架；所述底座后侧的螺母支架与滑板上的滚珠丝杆付螺母相连接，滚珠丝杆回转就带动底座及刀架作水平方向移动；实现机床X轴的径向进给；所述滑板在立柱上作垂直上下移动，实现机床Z轴垂直进给；所述尾座包括锁紧固定在立柱上的座体，座体上纵向滑动装设有顶尖滑座组件；所述工作台安装在床身上，且工作台上安装有工件夹具，工件夹具上定位有工件，且工件通过顶尖滑座组件上的顶尖顶紧或松开；所述刀架的分度主轴与所述外套连接，分度主轴通过驱动装置带动而旋转，带动刀架上的滚刀对工件进行切削。

2.根据权利要求1所述的一种数控滚齿机，其特征在于：所述底座为直角形底座体，外套上设有与刀架安装在一起的预置螺孔。

3.根据权利要求2所述的一种数控滚齿机，其特征在于：所述外套与分度主轴的前段紧固连接；所述分度主轴的后段采用球轴承a支撑，且分度主轴上紧固有主齿轮，且分度主轴与主齿轮之间通过法兰定位，且法兰与分度主轴之间装设有短套；伺服电机通过减速器带动分度主轴回转，从而使刀架部件也跟着回转。

4.根据权利要求1所述的一种数控滚齿机，其特征在于：所述尾座的座体上紧固有顶座，所述座体锁紧固定在立柱上使座体呈悬挂式结构；所述座体上纵向装设有直线导轨，直线导轨上安装有顶尖滑座组件；所述顶尖滑座组件包括安装在直线导轨上的滑座和活动安装在滑座内的具有高回转精度的顶尖；所述顶座上安装有驱动滚珠丝杆旋转的顶尖驱动装置，滚珠丝杆上配合安装有滚珠螺母，所述滚珠螺母固定在所述滑座上。

5.根据权利要求4所述的一种数控滚齿机，其特征在于：所述顶尖驱动装置包括通过伺服电机固定座安装在顶座上的伺服电机，所述伺服电机连接蜗轮减速机，蜗轮减速机的主轴通过联轴器连接有滚珠丝杆。

6.根据权利要求4所述的一种数控滚齿机，其特征在于：所述滑座上安装有轴承套，所述轴承套内部通过球轴承b安装有轴，且轴套接在所述的顶尖外部；所述轴承套下方连接有下法兰，且下法兰紧固在滑座上；所述下法兰下方固定安装有护盖。

7.根据权利要求1所述的一种数控滚齿机，其特征在于：所述工作台包括工作台壳体和安装于工作台壳体上的力矩电机，所述力矩电机的转子固定在主轴上，力矩电机的定子固定在连接盘上，且连接盘与工作台壳体下部紧密固连；所述工作台壳体外侧的中上部位置处设有凹槽，凹槽内紧固有垫片，主轴上安装有角度绝对编码器，且角度绝对编码器的测量头位于凹槽内，且测量头的下端从垫片中穿过。

8.根据权利要求7所述的一种数控滚齿机，其特征在于：所述主轴下端紧套有球轴承c，且球轴承c安装在连接盘的孔中，并用孔用弹性挡圈a加以固定；所述主轴下端紧固有油缸接盘，且油缸接盘、孔用弹性挡圈a与球轴承c之间安装有回转密封圈；所述油缸接盘下端紧固有回转油缸。

9.根据权利要求1所述的一种数控滚齿机，其特征在于：所述刀架包括刀架本体部、刀架滑板部、刀架尾座部、刀具更换系统部和刀架窜刀部，所述刀架本体部装设于机床底座的外套上；所述刀架滑板部滑动安装在刀架本体部上，刀架尾座部安装在刀架本体部上；所述刀具更换系统部安装在刀架尾座部上；所述刀架窜刀部安装在刀架滑板部上。

10.根据权利要求9所述的一种数控滚齿机，其特征在于：所述刀架滑板部包括高速主轴电机和刀架滑板，所述高速主轴电机的转子热套在主轴的右端，高速主轴电机的定子紧固在后盖座上；后盖座连同高速主轴电机的定子一同装入刀架滑板的预置孔中，并用内六角螺钉紧固在刀架滑板的右端面上；所述刀架尾座部包括刀架尾座体和尾轴，所述尾轴外套接有推力球轴承c，且推力球轴承c装入刀架尾座体的孔中，尾轴的左端且位于推力球轴承c的左端通过紧固在刀架尾座体上的法兰定位，尾轴的右端且位于推力球轴承c的右端套接有垫套；所述刀具更换系统部包括小轴、安装在小轴上的手把、通过一对齿轮付的啮合与小轴连接的丝杆，所述丝杆上配合安装有丝杆螺母，且丝杆螺母固定在刀架尾座体上；所述刀架窜刀部包括装设在刀架体上的伺服电机、与伺服电机通过弹性联轴节相连接的滚珠丝杆付，所述滚珠丝杆付上装设有推力球轴承d进行支撑，且推力球轴承d的外圈装在压套上，且压套装设于刀架体上；所述滚珠丝杆付的丝杆部上紧固定位有双螺母，滚珠丝杆付上配合安装有丝杆螺母，丝杆螺母紧固在固定块上，固定块紧固在刀架滑板部的刀架滑板上。