CN208162782U - 一种高精度磨齿机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于齿轮加工设备技术领域，特指一种高精度磨齿机，包括机架，机架上设置有安装工件的工作台，工作台的一端设置有由脉冲控制的装夹电机A和工件装夹滑台，装夹电机A驱动工件装夹滑台做工件轴向的往复运动以及轴向振动；机架上设置有至少一组磨削机构，磨削机构包括砂轮座，砂轮座上设置有砂轮进给机构和砂轮滑台，砂轮进给机构驱动砂轮滑台做垂直于工件轴的进给运动；砂轮滑台前端设置有砂轮、其后端设置有驱动砂轮转动的砂轮驱动电机。本实用新型的核心就是通过往复的振动实现工件的主磨削加工，通过砂轮和工件的啮合运动实现工件的副磨削加工，以此方式减少砂轮的磨损程度。另外，振动时的接触面积比较大，磨削速度非常快，精度也大有提高。
Description
技术领域
本实用新型属于齿轮加工设备技术领域，特指一种高精度磨齿机。
背景技术
在齿轮加工设备技术领域，常用数控蜗杆砂轮磨齿机进行高速、精确地磨削圆柱直、斜齿轮,其目的是修整齿轮热处理后的变形,提高齿面精度及光洁度,达到传动平稳、降低噪音和提高精度的要求。如数控蜗杆砂轮磨齿机等类似的齿轮加工设备均采用砂轮和工件的相互啮合运动实现齿轮的加工。在加工中存在以下发现：
1、这种传统的啮合加工，砂轮的磨损非常严重，特别是齿根处，因为其磨削量最大，砂轮对应的磨削位置工作强度大，长时间的工作容易导致砂轮磨损，增大齿间的累积误差；
2、一个齿轮的加工往往依靠同一个砂轮磨削完成，这也导致生产效率非常低下；
3、单边磨削加工，容易使齿轮轴类的工件发生变形扭曲，严重影响加工尺寸以及精度；
4、在齿轮轴上，两被加工齿轮的距离非常近的情况下，在加工小齿轮时，因为大齿轮的干涉，蜗杆砂轮磨齿机不能完整在实现加工作业，其靠近大齿轮的地方存在加工盲区，严重局限了设备的加工范围。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单，高稳定性，高效率，适用范围广的高精度磨齿机，其主要加工直齿轮、斜齿轮、伞齿轮、螺旋齿轮以及对应的齿轮轴。
本实用新型的目的是这样实现的：
一种高精度磨齿机，包括机架，机架上设置有安装工件的工作台，所述工作台的一端设置有由脉冲控制的装夹电机A和带工件驱动电机的工件装夹滑台，所述装夹电机A驱动工件装夹滑台做工件轴向的往复运动以及轴向振动；
所述机架上设置有至少一组磨削机构，磨削机构包括砂轮座，砂轮座上设置有砂轮进给机构和砂轮滑台，所述砂轮进给机构驱动砂轮滑台做垂直于工件轴的进给运动；所述砂轮滑台前端设置有与工件形状相适配的砂轮、其后端设置有驱动砂轮转动的砂轮驱动电机。
优选地，所述工作台的另一端设置有脉冲或者声波控制的装夹电机B和尾座装夹滑台，加工时，所述装夹电机A驱动尾座装夹滑台并与工件装夹滑台做同步往复运动以及轴向振动。
优选地，所述工件装夹滑台上设置有装夹卡盘，所述尾座装夹滑台上设置有顶针。
优选地，所述机架上左右对称设置有两组磨削机构。
优选地，所述机架上中心对称设置有三组磨削机构，每两个加工点与工件轴连线所形成的夹角为120°。
优选地，所述所述砂轮轴与工件轴平行设置。
优选地，所述工作台上设置有检测工件和砂轮的检测装置。
优选地，所述砂轮进给机构包括设置在砂轮座上的砂轮进给电机、联轴器、螺杆以及设置在砂轮滑台底部的丝杆螺母，所述螺杆的两端均依次套设有内套筒、轴承、外套筒以及锁紧螺母，所述轴承通过轴承端盖固定。
优选地，所述轴承的两端、内外套筒的外侧分别套设有内油封和外油封。
所述装夹电机A、装夹电机B、工件驱动电机、砂轮驱动电机以及砂轮进给电机均为伺服电机。
本实用新型相比现有技术突出且有益的技术效果是：
1、本实用新型的核心就是通过往复的振动实现工件的主磨削加工，通过砂轮和工件的啮合运动实现工件的副磨削加工，以此方式减少砂轮的磨损程度。另外，振动时的接触面积比较大，磨削速度非常快，精度也大有提高。
2、本实用新型第一种实施例中两组磨削机构的结构一模一样，其磨削量不同，用于粗、精加工。对称的加工，方便减少齿轮轴的形变，减少了砂轮修磨的频繁度，提高了工件的稳定性，增加了加工精度。同时，不同的磨削量，可以增加工件的加工效率，是传统设备的2.5-5倍，其使用寿命是传统设备的5-10倍。
3、本实用新型第二种实施例中三组磨削机构的结构一模一样，其磨削量不同，用于粗、半精、精加工。对称的加工，方便减少齿轮轴的形变，减少了砂轮修磨的频繁度，提高了工件的稳定性，增加了加工精度。同时，不同的磨削量，可以增加工件的加工效率，三组磨削机构是传统设备的5-10倍，其使用寿命是传统设备的10-20倍。
4、本实用新型的锁紧螺母对螺杆产生预拉力，可以大大减少螺杆转动时的传动误差，提高砂轮的移动精度，保证砂轮的进给量，从而保证齿轮的加工精度。
5、本实用新型砂轮轴和工件轴平行设置，防止出现蜗杆砂轮磨齿机的加工盲区，增加了产品的适用范围。
附图说明
图1是本实用新型设置有双磨削机构的第一种实施例的结构示意图。
图2是本实用新型设置有三磨削机构的第二种实施例的正视结构示意图。
图3是本实用新型设置有三磨削机构的第二种实施例的背视结构示意图。
图4是本实用新型砂轮进给机构的结构示意图。
图5是图4中A处预拉结构的局部放大图。
图中标号所表示的含义：
1-机架；2-工件；3-工作台；4-装夹电机A；5-工件驱动电机；6-工件装夹滑台；7-装夹电机B；8-尾座装夹滑台；
11-砂轮座；12-砂轮滑台；13-砂轮；14-砂轮驱动电机；15-安装口；
21-砂轮进给电机；22-联轴器；23-螺杆；24-丝杆螺母；25-内套筒；26-轴承；27-外套筒；28-锁紧螺母；29-轴承端盖；30-内油封；31-外油封；32-安装座；33-锁紧螺钉。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一：
一种高精度磨齿机，包括机架1，机架1上设置有安装工件2的工作台3，所述工作台3的一端设置有由脉冲控制的装夹电机A4和带工件驱动电机5的工件装夹滑台6，所述装夹电机A4驱动工件装夹滑台6做工件轴向的往复运动以及轴向振动。所述往复运动指，工件在工作台3来回运动，因为实施例中砂轮在工件轴向不运动，依靠工件自身发生轴向运动来满足加工位置的要求；轴向振动指，通过脉冲控制，所述脉冲优选超声波脉冲，使得工件做微观的往复振动，实现工件的主磨削加工，本实用新型的核心就是通过往复的振动实现工件的主磨削加工，通过砂轮和工件的啮合运动实现工件的副磨削加工，以此方式减少砂轮的磨损程度。另外，振动时的接触面积比较大，磨削速度非常快，精度也大有提高。
所述机架1上设置有至少一组磨削机构，磨削机构包括砂轮座11，砂轮座11上设置有砂轮进给机构和砂轮滑台12，所述砂轮进给机构驱动砂轮滑台12做垂直于工件轴的进给运动；所述砂轮滑台12前端设置有与工件形状相适配的砂轮13、其后端设置有驱动砂轮13转动的砂轮驱动电机14。本实用新型砂轮轴和工件轴平行设置，防止出现蜗杆砂轮磨齿机的加工盲区，增加了产品的适用范围。所述砂轮可以铺普通砂轮、金刚砂轮、CBN砂轮、涂层砂轮等等。
优选地，所述工作台3的另一端设置有脉冲控制的装夹电机B7和尾座装夹滑台8，加工时，所述装夹电机A4驱动尾座装夹滑台8并与工件装夹滑台6做同步往复运动以及轴向振动。装夹工件时可单独运动，主要用于齿轮轴类工件的加工，顶针可以减小齿轮轴类工件的转动误差，增加加工精度。
优选地，所述工件装夹滑台6上设置有装夹卡盘，所述尾座装夹滑台8上设置有顶针。
优选地，所述机架1上左右对称设置有两组磨削机构，两组磨削机构的结构一模一样，其磨削量不同，用于粗、精加工。对称的加工，方便减少齿轮轴的形变，减少了砂轮修磨的频繁度，提高了工件的稳定性，增加了加工精度。同时，不同的磨削量，可以增加工件的加工效率，是传统设备的2.5-5倍，其使用寿命是传统设备的5-10倍。
优选地，所述工作台3上设置有检测工件和砂轮的检测装置9。检测装置9一般为红外线感应装置，可以检测齿轮的齿轮，判断齿轮是否符合加工要求；其次是检测砂轮的进给量，并进行智能补偿；所述检测装置9记录砂轮加工的时间、次数等参数，控制砂轮的工作寿命。
优选地，所述砂轮进给机构包括设置在砂轮座11上的砂轮进给电机21、联轴器22、螺杆23以及设置在砂轮滑台12底部的丝杆螺母24，所述螺杆23的两端均设置有预拉装置，预拉装置均依次套设在螺杆23端部的内套筒25、轴承26、外套筒27以及锁紧螺母28，锁紧螺母28上设置有锁紧螺钉33，所述轴承26通过轴承端盖29固定。为方便安装以及保证装配精度，靠近砂轮进给电机21的预拉装置直接安装在砂轮座11上，另一端的预拉装置通过安装座32固定在砂轮座11上。本实用新型的锁紧螺母28对螺杆产生预拉力，可以大大减少螺杆转动时的传动误差，提高砂轮的移动精度，保证砂轮的进给量，从而保证齿轮的加工精度。
优选地，所述轴承26的两端、内外套筒的外侧分别套设有内油封30和外油封31，增加密封性能，放置尘土等杂质进入轴承，保证轴承的工作寿命和工作精度。
优选地，所述装夹电机A4、装夹电机B7、工件驱动电机5、砂轮驱动电机14以及砂轮进给电机21均为伺服电机，本实用新型全部都是伺服电机控制，大大提高了加工的精度。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，其不同点在于：所述机架1上中心对称设置有三组磨削机构，每两个加工点与工件轴连线所形成的夹角为120°。三组磨削机构的结构一模一样，其磨削量不同，用于粗、半精、精加工。对称的加工，方便减少齿轮轴的形变，减少了砂轮修磨的频繁度，提高了工件的稳定性，增加了加工精度。同时，不同的磨削量，可以增加工件的加工效率，三组磨削机构是传统设备的5-10倍，其使用寿命是传统设备的10-20倍。分级加工有助于减少齿间误差，增加工件的加工精度。
优选地，所述每组磨削机构的砂轮座11一体成型，且其中部设置有可供工件穿过的安装口15，砂轮座的一体成型可以保证磨削机构加工相同的工件位置，增加加工精度。
原理：
将待加工工件的一端固定在工件装夹滑台6的装夹卡盘，另一端固定在尾座装夹滑台8的顶针上，并启动工件驱动电机5，工件转动。装夹电机A4和装夹电机B7同步运动并实现工件轴向的往复运动以及轴向振动。此时，对应的磨削机构按照事前设置的进给量进行不同精度的磨削，主磨削为轴向振动，副磨削为砂轮和工件的啮合运动。当检测装置检测到工件符合要求时，设备停止复位，等待一下工件的加工。
上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高精度磨齿机，包括机架(1)，机架(1)上设置有安装工件(2)的工作台(3)，其特征在于：所述工作台(3)的一端设置有由脉冲控制的装夹电机A(4)和带工件驱动电机(5)的工件装夹滑台(6)，所述装夹电机A(4)驱动工件装夹滑台(6)做工件轴向的往复运动以及轴向振动；
所述机架(1)上设置有至少一组磨削机构，磨削机构包括砂轮座(11)，砂轮座(11)上设置有砂轮进给机构和砂轮滑台(12)，所述砂轮进给机构驱动砂轮滑台(12)做垂直于工件轴的进给运动；所述砂轮滑台(12)前端设置有与工件形状相适配的砂轮(13)、其后端设置有驱动砂轮(13)转动的砂轮驱动电机(14)。
2.根据权利要求1所述的一种高精度磨齿机，其特征在于：所述工作台(3)的另一端设置有脉冲控制的装夹电机B(7)和尾座装夹滑台(8)，加工时，所述装夹电机A(4)驱动尾座装夹滑台(8)并与工件装夹滑台(6)做同步往复运动以及轴向振动。
3.根据权利要求2所述的一种高精度磨齿机，其特征在于：所述工件装夹滑台(6)上设置有装夹卡盘，所述尾座装夹滑台(8)上设置有顶针。
4.根据权利要求1所述的一种高精度磨齿机，其特征在于：所述机架(1)上左右对称设置有两组磨削机构。
5.根据权利要求1所述的一种高精度磨齿机，其特征在于：所述机架(1)上中心对称设置有三组磨削机构，每两个加工点与工件轴连线所形成的夹角为120°。
6.根据权利要求1所述的一种高精度磨齿机，其特征在于：所述砂轮轴与工件轴平行设置。
7.根据权利要求1所述的一种高精度磨齿机，其特征在于：所述工作台(3)上设置有检测工件和砂轮的检测装置(9)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种高精度磨齿机，其特征在于：所述砂轮进给机构包括设置在砂轮座(11)上的砂轮进给电机(21)、联轴器(22)、螺杆(23)以及设置在砂轮滑台(12)底部的丝杆螺母(24)，所述螺杆(23)的两端均依次套设有内套筒(25)、轴承(26)、外套筒(27)以及锁紧螺母(28)，所述轴承(26)通过轴承端盖(29)固定。
9.根据权利要求8所述的一种高精度磨齿机，其特征在于：所述轴承(26)的两端、内外套筒的外侧分别套设有内油封(30)和外油封(31)。
10.根据权利要求8所述的一种高精度磨齿机，其特征在于：所述装夹电机A(4)、装夹电机B(7)、工件驱动电机(5)、砂轮驱动电机(14)以及砂轮进给电机(21)均为伺服电机。
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| CN201820259594.1U CN208162782U (zh) | 2018-02-15 | 2018-02-15 | 一种高精度磨齿机 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108176903A (zh) * | 2018-02-15 | 2018-06-19 | 浙江新跃机床股份有限公司 | 一种高精度磨齿机 |
| CN111482665A (zh) * | 2019-09-11 | 2020-08-04 | 吴坤苗 | 印刷传动齿润滑打磨装置 |
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| CN108176903B (zh) * | 2018-02-15 | 2024-03-01 | 浙江新跃机床股份有限公司 | 一种高精度磨齿机 |
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