CN210677198U - 一种数控磨齿机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控磨齿机，包括床身，床身上沿X轴可移动地设置有滑台，滑台沿Z轴可移动地设置有立柱，立柱侧壁上沿Y轴可移动地设置有砂轮箱体，砂轮箱体内可转动地设置有砂轮主轴C轴，砂轮主轴C轴的一端安装有砂轮，床身上设置有回转轴箱体，回转轴箱体内可转动地设置有回转轴B轴，回转轴B轴于回转轴箱体外的一端设置有工件箱体，工件箱体随回转轴B轴一起转动，工件箱体内可转动地设置有工件主轴A轴，工件主轴A轴与回转轴B轴垂直，工件主轴A轴靠近砂轮主轴C轴的一端安装工件，床身上还设置有砂轮修整器。本实用新型的一种数控磨齿机具有结构紧凑、占地面积小、稳定性好、操作方便、加工精度高以及砂轮修整方便的优点。

Description

一种数控磨齿机

技术领域

本实用新型属于齿轮加工设备领域，具体涉及一种数控磨齿机。

背景技术

现有技术中，磨齿机有机械型磨齿机和数控磨齿机，机械型磨齿机因为其结构和调整环节复杂而逐渐被淘汰。现有数控磨齿机利用计算机直接控制三个直线轴(即X、Y、Z轴)和三个转动轴(即A、B、C轴)，以模拟机械型磨齿机的加工运动，从而加工出齿轮。常见的数控磨齿机如附图1所示，包括机身1，机身1上沿水平方向可转动地设置有B轴2，B轴2上设置有随其一起转动的A轴转台3，A轴转台3上可转动地设置有与B轴2垂直的A轴4(即工件主轴)，A轴4一端安装工件，机身1上设置一支撑立柱5，支撑立柱5上沿X轴方向可移动地设置有X轴滑台6，X轴滑台6上沿Y轴方向可移动地设置有Y轴滑台7，Y轴滑台7侧壁上沿Z轴方向可移动地设置有Z轴滑台8，Z轴滑台8沿竖直方向设置有可转动的C轴9(即砂轮主轴)，C轴9底部设置有砂轮，砂轮位于A轴4上方。上述结构的数控磨齿机虽然能实现齿轮的加工，但是存在以下主要缺陷：

a、为了保证各运动轴不互相干涉，且砂轮能到达工件的加工点位置，砂轮悬伸必须较长，砂轮主轴悬伸长，会导致刚性差，从而在加工强度大的情况下砂轮容易振动，难以保证加工精度；

b、B轴为摇篮结构，而工件加工点位于A轴转台正上方，加工过程中，容易积磨屑，并且在磨削的过程中，磨削液容易滴落到机身上，造成机身容易积油，不仅清洁度低，而且造成磨削液的浪费；

c、加工工件的位置位于B轴的两个旋转支撑之间，影响工件的上下料，及加工过程中的观察；

d、机身上设置支撑立柱，支撑立柱上设置X轴滑台，X轴滑台上设置Z轴滑台，轴滑台上设置Y轴滑台，最后于Y轴滑台设置C轴，在工件主轴上方分布了四个运动轴，这样很容易出现头重脚轻的情况，稳定性差；

e、砂轮用过一段时间后需要修整，修整时必须将砂轮拆卸下来，费时费力。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、占地面积小、稳定性好、操作方便、加工精度高以及砂轮修整方便的数控磨齿机。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种数控磨齿机，包括：

床身；

滑台，滑台沿水平轴向X轴可移动地设置于床身上，滑台上沿水平轴向Z轴可移动地设置有立柱，立柱侧壁上沿竖直轴向Y轴可移动地设置有砂轮箱体，砂轮箱体内可转动地设置有砂轮主轴C轴，砂轮主轴C轴与Z轴方向平行，砂轮主轴C轴的一端安装有用于加工工件的砂轮；

回转轴箱体，回转轴箱体设置于床身上且位于滑台沿Z轴方向的一侧，回转轴箱体内可转动地设置有回转轴B轴，回转轴B轴与X轴方向平行，回转轴B轴于回转轴箱体外的一端设置有工件箱体，工件箱体随回转轴B轴一起转动，工件箱体内可转动地设置有工件主轴A轴，工件主轴A轴与回转轴B轴垂直，工件主轴A轴靠近砂轮主轴C轴的一端用于安装工件；

砂轮修整器，砂轮修整器设置于床身上并用于对砂轮进行修整。

可选的，立柱侧壁上沿Y轴方向设置有第一导轨，砂轮箱体滑动设置于第一导轨上，床身上沿X轴方向设置有第二导轨，滑台滑动设置于第二导轨上，滑台上沿Z轴方向设置有第三导轨，立柱滑动设置于第三导轨上。

可选的，还包括第一驱动装置，第一驱动装置设置于立柱上，第一驱动装置与砂轮箱体传动连接，以用于驱动砂轮箱体沿第一导轨滑动。

可选的，还包括第二驱动装置，第二驱动装置设置于床身上，第二驱动装置与滑台传动连接，以用于驱动滑台沿第二导轨滑动。

可选的，还包括第三驱动装置，第三驱动装置设置于滑台上，第三驱动装置与立柱传动连接，以用于驱动立柱沿第三导轨滑动。

可选的，砂轮和工件的下方设置有油箱，油箱用于收集磨削液。

可选的，砂轮修整器为电机内置式砂轮修整器，包括电机本体和砂轮修整头，电机本体设置于床身上，砂轮修整头设置于电机本体的输出轴上并用于对砂轮进行修整。

本实用新型的有益效果：

本实用新型技术方案中，齿轮的加工取决于砂轮和工件的相对运动，而砂轮与工件的相对位置可以通过床身与滑台的相对位置、滑台与立柱的相对位置、立柱与砂轮箱体的相对位置以及回转轴B轴、砂轮主轴C轴、工件主轴A轴来确定，即砂轮与工件的相对位置可由三个直线轴和三个转动轴来确定，六轴的设定可以保证砂轮和工件能处于任何需要的相对位置。首先，本实用新型的数控磨齿机整机零件少，结构紧凑，占地面积小；其次，砂轮主轴C轴沿水平Z轴方向设置，可以使得砂轮箱体的位置较低，进而使数控磨齿机整体的重心较低，稳定性更好；此外，在加工工件时，砂轮主轴C轴不需要伸出砂轮箱体外较长距离，这样使得砂轮抖动较小，加工精度更高；同时，砂轮和工件均位于床身一侧外，不仅观察和操作方便，而且磨屑和磨削液不会落到机身上，清洁度高，排屑容易，磨削液可以收集起来，减少了磨削液的浪费；最后，床身上设置有砂轮修整器，当砂轮在使用完一段时间需要修整时，无需拆卸即可直接修整。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为现有的数控磨齿机整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例一的整体结构示意图；

图3为本实用新型实施例一的另一视角图；

图4为本实用新型实施例一的第三视角图；

图5为本实用新型实施例二的整体结构示意图；

图6为本实用新型实施例二的另一视角图；

图7为本实用新型实施例二的第三视角图。

具体实施方式

实施例一：

如图2至图4所示，本实用新型的一种数控磨齿机，包括床身100，床身100上沿水平轴向X轴可移动地设置有滑台200，滑台200上沿水平轴向Z轴可移动地设置有立柱201，立柱201侧壁上沿竖直轴向Y轴可移动地设置有砂轮箱体202，砂轮箱体202内可转动地设置有砂轮主轴C轴，砂轮主轴C轴与Z轴方向平行，砂轮主轴C轴的一端安装有用于加工工件的砂轮203，床身100上还设置有回转轴箱体204，回转轴箱体204位于滑台200沿Z轴方向的一侧，回转轴箱体204内可转动地设置有回转轴B轴，回转轴B轴与X轴方向平行，回转轴B轴于回转轴箱体204外的一端设置有工件箱体205，工件箱体205随回转轴B轴一起转动，工件箱体205内可转动地设置有工件主轴A轴，工件主轴A轴与回转轴B轴垂直，工件主轴A轴靠近砂轮主轴C轴的一端用于安装工件，床身100上还设置有砂轮修整器300，以用于对砂轮203进行修整。

在本实施例中，齿轮齿面的形成取决于砂轮203和工件的相对运动，而砂轮203与工件的相对位置可以通过床身100与滑台200的相对位置、滑台200与立柱201的相对位置、立柱201与砂轮箱体202的相对位置以及回转轴B轴、砂轮主轴C轴、工件主轴A轴来确定，即砂轮203与工件的相对位置可由三个直线轴和三个转动轴来确定，六轴的设定可以保持砂轮203和工件能处于任何需要的相对位置。具体的，在工作过程中，将工件装配于工件主轴A轴上并将砂轮203装配于砂轮主轴C轴上后，控制滑台13沿水平轴向X轴移动至适当位置，控制立柱201沿水平轴向Z轴移动至适当位置，控制砂轮箱体202沿竖直轴向Y轴移动至适当位置，以使砂轮203与工件接触以便实施磨齿加工，在加工过程中，根据需要，通过适当转动回转轴B轴能够调整工件的加工角度，通过转动工件主轴A轴以及砂轮主轴C轴能够调整工件的加工位置。本实用新型的数控磨齿机整机零件少，结构紧凑，占地面积小。其次，砂轮主轴C轴沿水平Z轴方向设置，可以使得砂轮箱体202的位置较低，进而使数控磨齿机整体的重心较低，稳定性更好。此外，在加工工件时，砂轮主轴C轴不需要悬伸出砂轮箱体202外较长距离，这样使得砂轮203抖动较小，加工精度更高。同时，砂轮203和工件均位于床身100一侧外，不仅观察和操作方便，而且磨屑和磨削液不会落到床身100上，清洁度高，排屑方便，能更方便的收集磨削液。而且，回转轴箱体204的位置是固定不变的，这样在加工时操作更加方便，而且加工精度更高。床身100上设置有砂轮修整器300，当砂轮203在使用完一段时间需要修整时，无需拆卸即可直接修整，快捷方便。需要说明的是，提及到的X轴、Y轴以及Z轴为空间笛卡尔直角坐标系的三个轴，其中X轴和Z轴沿水平方向相互垂直设置，Y轴沿竖直方向设置。

进一步的，如图2至图4所示，立柱201侧壁上沿Y轴方向设置有第一导轨400，砂轮箱体202滑动设置于第一导轨400上，床身100上沿X轴方向设置有第二导轨401，滑台200滑动设置于第二导轨401上，滑台200上沿Z轴方向设置有第三导轨402，立柱201滑动设置于第三导轨402上。设置第一导轨400、第二导轨401以及第三导轨402，能够确保砂轮箱体202、滑台200以及立柱201沿相应的方向移动，进而可以减少加工误差。

进一步的，如图2至图4所示，还包括第一驱动装置403，第一驱动装置403设置于立柱201上，第一驱动装置403与砂轮箱体202传动连接，以用于驱动砂轮箱体202沿第一导轨400滑动。

进一步的，如图2至图4所示，第二驱动装置404，第二驱动装置404设置于床身100上，第二驱动装置404与滑台200传动连接，以用于驱动滑台200沿第二导轨401滑动。

进一步的，如图2至图4所示，第三驱动装置405，第三驱动装置405设置于滑台200上，第三驱动装置405与立柱201传动连接，以用于驱动立柱201沿第三导轨402滑动。

通过设置第一驱动装置403、第二驱动装置404以及第三驱动装置405可以实现砂轮箱体202在空间位置上的调整，进而可以实现砂轮203与工件相对位置的调整。

进一步的，如图2至图4所示，第一驱动装置403包括第一丝杠406和第一丝杠螺母，第一丝杠406可转动地设置于立柱201上，第一丝杠406与Y轴方向平行，第一丝杠螺母对应第一丝杠406设置于砂轮箱体202上，第一丝杠螺母与第一丝杠406螺纹连接。通过电机驱动第一丝杠406转动，从而使得第一丝杠螺母沿第一丝杠406的轴向移动，第一丝杠螺母带动砂轮箱体202沿Y轴方向移动。

进一步的，如图2至图4所示，第二驱动装置404包括第二丝杠407和第二丝杠螺母，第二丝杠407可转动地设置于床身100上，第二丝杠407与X轴方向平行，第二丝杠螺母对应第二丝杠407设置于滑台200上，第二丝杠螺母与第二丝杠407螺纹连接。通过电机驱动第二丝杠407转动，从而使得第二丝杠螺母沿第二丝杠407的轴向移动，第二丝杠螺母带动滑台200沿X轴方向移动。

进一步的，如图2至图4所示，第三驱动装置405包括第三丝杠408和第三丝杠螺母，第三丝杠408可转动地设置于滑台200上，第三丝杠408与Z轴方向平行，第三丝杠螺母对应第三丝杠408设置于立柱201上，第三丝杠螺母与第三丝杠408螺纹连接。通过电机驱动第三丝杠408转动，从而使得第三丝杠螺母沿第三丝杠408的轴向移动，第三丝杠螺母带动立柱201沿Z轴方向移动。

需要说明的是，电机可以直接驱动第一丝杠406、第二丝杠407以及第三丝杠408转动，电机也可以通过传送带或齿轮等传送机构间接带动驱动第一丝杠406、第二丝杠407以及第三丝杠408转动。此外，还可以在砂轮箱体202、滑台200以及立柱201上直接加工出与第一丝杠406、第二丝杠407以及第三丝杠408相适配的丝孔。

进一步的，第一驱动装置403、第二驱动装置404以及第三驱动装置405中的一个或是多个也可以是直线电机、气缸或油缸中的一种，当第一驱动装置403、第二驱动装置404以及第三驱动装置405为直线电机时，三个直线电机的本体分别设置于立柱201、床身100以及滑台200上，三个直线电机的驱动轴分别与砂轮箱体202、滑台200以及立柱201传动连接。同样，当第一驱动装置403、第二驱动装置404以及第三驱动装置405为气缸或油缸时，三个气缸或油缸的本体分别设置于立柱201、床身100以及滑台200上，三个气缸或油缸的活塞杆分别与砂轮箱体202、滑台200以及立柱201传动连接。

进一步的，如图2至图4所示，第一导轨400为两条，两条第一导轨400分别设置于第一驱动装置403的两侧，第二导轨401为两条，两条第二导轨401分别设置于第二驱动装置404的两侧，第三导轨402为两条，两条第三导轨402分别设置于第三驱动装置405的两侧。这样设置既可以使砂轮箱体202、滑台200以及立柱201在移动过程中更加稳定和平顺，而且，驱动装置设置于对应两条导轨的中间，可以使得整机结构更加紧凑。此外，根据实际需求，第一导轨400、第二导轨401以及第三导轨402的数量还可以多于两条且分别设置于第一驱动装置403、第二驱动装置404以及第三驱动装置405的两侧。

进一步的，如图2和图4所示，砂轮203和工件的下方设置有油箱500，油箱500用于收集磨削液。在磨齿的过程中需要对砂轮203喷磨削液，磨削液能够带走热量，还能够带走磨屑，提高砂轮203的使用寿命，而油箱500用于收集用过后的磨削液，使磨削液能够重复利用。

进一步的，砂轮修整器300为电机内置式砂轮修整器，包括电机本体和砂轮修整头，电机本体设置于床身100上，砂轮修整头设置于电机本体的输出轴上并用于对砂轮203进行修整。砂轮203的位置可以调节，当需要修整砂轮203时，将砂轮203的不同位置与砂轮修整头接触，以对砂轮203进行修整。此外，砂轮修整器300还可以是万用砂轮修整器。

实施例二：

如图5至图7所示，本实施例提供的一种数控磨齿机与实施例一基本相同，其主要不同点在于本实施例的立柱201与滑台200的连接方式以及砂轮修整器300的安装位置与实施例一有所不同。实施例一是于滑台200的上表面水平设置两条第三导轨402，立柱201滑动设置于第三导轨402上，而本实施例的第三导轨402为至少两条且分别设置于滑台200的上表面和靠近刀具箱体202的侧面上，立柱201的下端和远离刀具箱体202的侧壁上沿Z轴方向设置有第一开口，使得立柱201沿Z轴方向的横截面为倒立的类阶梯形结构，以用于立柱201能够滑动设置于滑台200上表面和侧面的第三导轨402上，滑台200的上端和靠近刀具箱体202的侧壁上沿Z轴方向设置有第二开口，使得滑台200沿Z轴方向的横截面呈类阶梯形结构，以用于为第三驱动装置405预留安装空间。这样设置不仅结构更为紧凑，还使得立柱201上设置有第一导轨400的侧壁可以往下延伸，从而使得刀具箱体202的位置能够更低，最终使磨齿机整体的重心更低，稳定性更好，同时，滑台200设置第二开口还能减小滑台200的整体重量，进而减少驱动滑台200所需动力，并且，第三驱动装置405设置于滑台200上表面和侧面上的第三导轨402之间，既可以使立柱201在移动过程中更加稳定和平顺，还使得整机结构更加紧凑。此外，实施例一的砂轮修整器300安装于床身100上，而本实施例的砂轮修整器300安装于工件箱体205上，砂轮修整器300可以和工件箱体205一起转动，进而能够更方便地调整砂轮修整器300对砂轮203的修整角度。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种数控磨齿机，其特征在于，包括：

床身；

滑台，所述滑台沿水平轴向X轴可移动地设置于所述床身上，所述滑台上沿水平轴向Z轴可移动地设置有立柱，所述立柱侧壁上沿竖直轴向Y轴可移动地设置有砂轮箱体，所述砂轮箱体内可转动地设置有砂轮主轴C轴，所述砂轮主轴C轴与Z轴方向平行，所述砂轮主轴C轴的一端安装有用于加工工件的砂轮；

回转轴箱体，所述回转轴箱体设置于所述床身上且位于所述滑台于Z轴方向的一侧，所述回转轴箱体内可转动地设置有回转轴B轴，所述回转轴B轴与X轴方向平行，所述回转轴B轴于所述回转轴箱体外的一端设置有工件箱体，所述工件箱体随所述回转轴B轴一起转动，所述工件箱体内可转动地设置有工件主轴A轴，所述工件主轴A轴与所述回转轴B轴垂直，所述工件主轴A轴靠近所述砂轮主轴C轴的一端用于安装工件；

砂轮修整器，所述砂轮修整器设置于所述床身上并用于对所述砂轮进行修整。

2.根据权利要求1所述的一种数控磨齿机，其特征在于，所述立柱侧壁上沿Y轴方向设置有第一导轨，所述砂轮箱体滑动设置于所述第一导轨上，所述床身上沿X轴方向设置有第二导轨，所述滑台滑动设置于所述第二导轨上，所述滑台上沿Z轴方向设置有第三导轨，所述立柱滑动设置于所述第三导轨上。

3.根据权利要求2所述的一种数控磨齿机，其特征在于，还包括第一驱动装置，所述第一驱动装置设置于所述立柱上，所述第一驱动装置与所述砂轮箱体传动连接，以用于驱动所述砂轮箱体沿所述第一导轨滑动。

4.根据权利要求2所述的一种数控磨齿机，其特征在于，还包括第二驱动装置，所述第二驱动装置设置于所述床身上，所述第二驱动装置与所述滑台传动连接，以用于驱动所述滑台沿所述第二导轨滑动。

5.根据权利要求2所述的一种数控磨齿机，其特征在于，还包括第三驱动装置，所述第三驱动装置设置于所述滑台上，所述第三驱动装置与所述立柱传动连接，以用于驱动所述立柱沿所述第三导轨滑动。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种数控磨齿机，其特征在于，所述砂轮和工件的下方设置有油箱，所述油箱用于收集磨削液。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种数控磨齿机，其特征在于，所述砂轮修整器为电机内置式砂轮修整器，包括电机本体和砂轮修整头，所述电机本体设置于所述床身上，所述砂轮修整头设置于所述电机本体的输出轴上并用于对砂轮进行修整。

Images