CN213531102U - 一种飞机发动齿轮的数控磨齿机 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种飞机发动齿轮的数控磨齿机，其涉及磨齿机技术领域，其包括磨头车床、工件车床和控制器，所述磨头车床上固定有摇台和磨头座，所述磨头座上安装有磨头，所述磨头车床上固定有驱动所述磨头和摇台工作的驱动机构；所述磨头座内安装有调节机构，所述调节机构用于调节所述磨头的位置；所述工件车床上安装有工件座和第四驱动器，所述第四驱动器用于驱动所述工件座转动；所述控制器分别与所述驱动机构、调节机构和第四驱动器电连接。通过控制器启动各部件，具有自动化程度高的优势，本申请具有提高工件精度的效果。

Description

一种飞机发动齿轮的数控磨齿机

技术领域

本申请涉及磨齿机的领域，尤其是涉及一种飞机发动齿轮的数控磨齿机。

背景技术

随着工业现代化进程的推进，工业领域的加工、制造行业都朝着机械化、自动化方向发展。在工具维修、加工领域显得尤其重要。磨齿机是一种锯片、齿轮精加工用的金属切削机床，它用砂轮作为刀具来磨削已经加工出的齿面，用以提高工件的精度和表面光洁度，这种加工方法称为“磨齿”。

相关技术中，磨齿机通过砂轮片对锥齿轮的齿槽的齿面进行研磨，砂轮片研磨时朝向齿槽的槽底方向进给，每进给一次完成一个齿面的研磨。研磨过程中，齿轮转动，使得研磨片依次对每个齿面进行研磨。一般锥齿轮，砂轮片在朝向齿槽内进行研磨时，可以无阻碍穿透。

针对上述中的相关技术，发明人认为相关技术中磨齿机，针对特殊工件，飞机发动机上的传动齿轮，该传动齿轮包括锥齿轮部和锥齿轮部固定连接的轴部，且齿轮部的齿宽延伸方向朝向轴部，研磨片对该传动齿轮进行研磨时，研磨片受到轴部的阻碍。若通过工作人员使用磨棒手动研磨，自动化程度较低，为提高处理该特定飞机发动机齿轮的齿面的自动化程度，通过研磨机进行处理，将工件整体放入研磨机内，并与研磨机内的磨擦介质进行磨擦，处理后的工件存在精度较低的问题，综上所述，现急需一种能够提高飞机发动齿轮精度的高自动化磨齿机。

发明内容

为了解决人工磨特定齿轮自动化程度低和研磨机磨擦特定齿轮品质不好的问题，本申请提供一种飞机发动齿轮的数控磨齿机。

本申请提供的一种飞机发动齿轮的数控磨齿机采用如下的技术方案：

一种飞机发动齿轮的数控磨齿机，包括磨头车床、工件车床和控制器，所述磨头车床上安装有摇台，所述摇台连接有磨头座，其特征在于：所述磨头座上安装有磨头，所述磨头车床上安装有驱动所述磨头和摇台工作的驱动机构；所述磨头座安装有调节机构，所述调节机构用于调节所述磨头的角度；所述工件车床上安装有工件座和第四驱动组件，所述第四驱动组件用于驱动所述工件座转动；所述控制器分别与所述驱动机构、调节机构和第四驱动组件电连接。

通过采用上述技术方案，工件安装在工件座上，磨头在驱动机构作用下高速转动同时移动，对工件的齿面成线状进行反复研磨；调节机构调整好磨头的位置角度，使得磨头成线方向为工件的齿宽方向。驱动机构同时驱动摇台转动，从而带动磨头以摇台转动的角度进行偏移进给，第四驱动组件驱动工件座转动，工件座转动的角度配合摇台转动的角度，以便磨头向工件的齿宽方向往返进给的同时向工件的渐开线方向进给，最终实现对工件的齿面进行研磨。控制器一键控制驱动机构、调节机构、第四驱动组件工作，磨齿机具有高自动化优势。经过控制器控制驱动机构、调节机构和第四驱动组件，最终体现到磨头和工件上，使得磨头准确的对工件的齿面进行研磨，从而将工件齿面上的余量去除，提高工件的精度。

可选的，所述驱动机构包括第一驱动组件，所述第一驱动组件包括第一驱动器和转动轴，所述第一驱动器位于所述磨头座内，所述第一驱动器的输出轴与所述转动轴连接，所述转动轴远离所述第一驱动器的一端与所述磨头固定连接，所述第一驱动器与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，第一驱动器为磨头转动提供驱动力，第一驱动器驱动转动轴转动后带动磨头转动。第一驱动器控制磨头转动的转速根据一般经验取得，并设定在控制器内。

可选的，所述驱动机构还包括第二驱动组件，所述第二驱动组件包括第二驱动器，所述第二驱动器连接有摇摆组件，所述摇摆组件包括摇摆臂，所述第二驱动器驱动所述摇摆臂摆动，所述摇摆臂固定连接有安装板，所述磨头座安装在所述安装板上，所述第二驱动器与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，第二驱动器驱动摇摆臂摆动，从而带动磨头座上的磨头位移，第二驱动器控制磨头移动的长度，根据不同的工件的齿宽长度设定，第二驱动器控制磨头移动反复次数，根据前期检测的工件待加工齿面的余量，两组数据均输入在控制器内。

可选的，所述驱动机构还包括第三驱动组件，所述第三驱动组件包括第三驱动器，所述第三驱动器驱动所述摇台转动，所述摇摆组件还包括摇摆座，所述摇摆座与所述摇台固定连接，所述第三驱动器与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，磨头对工件进行研磨过程中，不单是沿沿齿宽方向进给，还需要向齿槽内进给，通过第三驱动组件驱动摇台转动，摇摆组件通过摇摆座固定连接，摇台转动带动摇摆组件转动，进而使得磨头朝向齿槽内部进给。

可选的，所述第四驱动组件包括第四驱动器和驱动轴，所述第四驱动器和驱动轴连接，所述驱动轴远离所述第四驱动器的一端与所述工件座固定连接。

通过采用上述技术方案，磨头朝向齿槽内部进给时，磨头的进给方向需要沿着渐开线的方向，通过根据工件的渐开线形状计算得出摇台和工件座需要转动比例，再进行倒推计算出第三驱动组件和第四驱动组件滚动比，并将计算公式提前输入在控制器内，通过控制器对第三驱动组件和第四驱动组件进行控制。

可选的，所述调节机构包括十字滑台，所述十字滑台安装在所述磨头座上，所述第一驱动器安装在所述十字滑台上，所述十字滑台包括第五驱动器和第六驱动器，所述第五驱动器驱动所述磨头的移动方向垂直所述第六驱动器驱动所述磨头的移动方向，所述第五驱动器和第六驱动器均与所述控制器电连接。

通过采用上述技术方案，磨头的位置根据不同的工件的锥度计算出调节机构的调节位置，提前输入在控制器内，通过控制器第五驱动器和第六驱动器对磨头的位置进行调节，以便磨头在第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件能够准确的沿齿轮的宽度及渐开线的方向进行研磨。

可选的，所述磨头车床上连接有滑移台，所述工件车床与所述滑移台之间连接有丝杠，所述丝杠包括主动件和从动件，所述主动件连接有第七驱动器，所述从动件与工件车床铰接，所述第七驱动器与控制器电连接。

通过采用上述技术方案，第七驱动器驱动丝杠的主动件转动，从动件在主动件作用下移动，从动件带动工件车床在滑移台沿滑轨的方向滑移，第七驱动器的启动时间受控制器控制。

可选的，所述磨头车床上安装有冷却机构，所述冷却机构与控制器电连接。

通过采用上述技术方案，控制器控制冷却机构与驱动机构同步工作，使得磨头对工件研磨过程中，冷却机构对磨头和工件进行研磨。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过调节机构、驱动机构和第四驱动组件的设置，通过调节机构调节工件位置，驱动机构驱动磨头研磨，第四驱动组件配合驱动机构，对工件的齿面进行研磨，除去工件齿面上的余量，能够起到提高工件精度的效果；

2.通过控制器的设置，控制器控制驱动机构、调节机构和第四驱动组件工作，能够起到提高磨齿机自动化程度的效果；

3.通过滑移台和工件车床滑动连接的设置，工件的一个齿面研磨结束后，需要更换另一个齿面，工件车床在滑移台上移动，使得工件车床远离磨头车床，能够起到方便磨头对另一个齿面进行研磨的效果。

附图说明

图1是本申请实施例中的控制器控制示意图。

图2是本申请实施例中磨齿机整体结构示意图。

图3是本申请实施例中磨齿机展示驱动机构的整体结构示意图。

图4是本申请实施例中展示驱动机构、磨头和摇台的结构示意图。

图5是图4中A部的放大示意图。

图6是本申请实施例中第二驱动组件及其驱动的各部件结构示意图。

图7是本申请实施例中工件车床与滑移台连接的示意图。

图8是图7中B部的放大示意图。

附图标记说明：1、磨头车床；11、摇台；12、磨头座；121、磨头；1211、磨柄；1212、端头；2、工件车床；21、工件座；22、基座；23、支撑柱；24、固定头；3、摆动组件；31、主动板；311、扭转头；32、从动板；33、摆动座；331、正板；332、反板；333、导轨；334、导块；34、摆臂；341、安装板；4、调节机构；41、十字滑台；411、第五驱动器；412、第六驱动器；5、滑移台；6、驱动机构；61、第一驱动器；62、第二驱动器；63、第三驱动器；631、蜗杆；632、蜗轮；7、第四驱动器；71、驱动轴；8、第七驱动器；9、丝杠；91、主动部；92、从动部；93、扭块。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种飞机发动齿轮的数控磨齿机。参照图1，磨齿机包括磨头车床1、工件车床2、冷却机构和控制器。

参照图2和3，磨头车床1上固定有磨头座12，磨头座12上安装有磨头121；工件车床2上包括有工件座21和基座22，工件座21固定安装在基座22上，工件座21用于安装工件；控制器控制磨头121工作，同时控制器控制工件配合磨头121转动，使得磨头121准确的对工件的齿面进行研磨，将工件齿面上的余量剔除，提高工件的品质。冷却机构包括循环冷却箱和出水管，磨头121对工件进行处理时，控制器驱动冷却机构启动，出水管引出冷却介质对磨头和工件进行冷却。

参照图2和3，磨头车床1固定连接有滑移台5，工件车床2的基座22与滑移台5滑动连接，磨头121对一个齿面研磨结束后，更换齿面进行研磨时，工件车床2需要相对滑移台5移动，方便控制器控制工件转动更换齿面。

参照图2和3，磨头车床1还安装有驱动机构6、调节机构4和摇台11，驱动机构6包括分别与控制器连接的第一驱动器61、第二驱动器62和第三驱动器63。第一驱动器61固定在磨头座12内。

参照图4和5，磨头121包括磨柄1211和与磨柄1211固定连接的端头1212，磨柄1211与第一驱动器61的输出轴同轴固定连接。控制器控制第一驱动器61启闭以及转速，控制器控制第一驱动器61开启后驱动磨头121转动，磨头121对工件以点状研磨。

参照图3和6，第二驱动器62固定在磨头车床1上，第二驱动器62连接有摆动组件3，摆动组件3包括主动板31、从动板32、摆动座33和摆臂34，主动板31与第二驱动器62的输出轴垂直连接，主动板31远离第二驱动器62的一端安装有扭转头311，从动板32上开设有腰型孔，主动板31的扭转头311安装在从动件的腰型孔内，使得主动板31和从动板32形成滑动连接。摆动座33上开设有导轨333，摆臂34连接有两个与导轨333相适配的导块334，导块334安装在导轨333内，使得摆臂34与摆动座33滑动连接。摆臂34的一端与从动板32靠近腰型孔端部的位置固定连接，摆臂34远离从动板32的一端连接有安装板341，磨头座12固定在安装板341上。控制器控制第二驱动器62启闭以及第二驱动器62正反转的圈数，第二驱动器62正反转的圈数由飞机传动齿轮的锥齿部的齿宽长度推到计算得出。第二驱动器62在控制器作用下启动后驱动主动板31转动，使得主动板31的扭转头311作圆周运动，扭转头311带动从动板32在垂直第二驱动器62输出轴的方向上往复移动，从动板32带动摆臂34在相同方向上移动，同时摆臂34驱动安装板341上的磨头座12移动，进而使得磨头121实现移动的效果。磨头121在第一驱动器61和第二驱动器62的作用下能够成线研磨。

参照图3和5，调节机构4包括十字滑台41，十字滑台41安装在磨头座12内，十字滑台41包括与控制器电连接的第五驱动器411和第六驱动器412。控制器控制第五驱动器411和第六驱动器412的启闭以及转动圈数，第五驱动器411和第六驱动器412所需的转动圈数通过不同飞机传动齿轮的锥齿部的锥度推导计算得出。控制器控制第五驱动器411和第六驱动器412启动后，磨头121在第五驱动器411和第六驱动器412作用下改变位置，使得磨头121在第一驱动器61和第二驱动器62的作用下成线研磨的方向为齿轮的宽度方向。

参照图4，第三驱动器63连接有蜗杆631，蜗杆631啮合有蜗轮632，蜗轮632与摇台11固定连接，第三驱动器63驱动摇台11转动。

参照图3和6，摆动组件3的摆动座33包括设有导轨333的正板331和反板332，摆动座33的反板332与摇台11固定连接，通过反板332与摇台11固定连接，使得摇台11转动后驱动磨头121转移同样的角度。为了方便摇台11能够与摇摆组件的摇摆座固定，驱动摇摆组件的摆臂34摆动的第二驱动器62位于摇台11远离摇摆组件的一侧，且第二驱动器62的输出轴贯穿于摇台11的中心轴与摇摆组件的主动件连接，同时第二驱动器62的输出轴与摇台11转动连接。磨头121的中心轴与摇台11的中心轴相交，磨头121能够在摇台11的作用下偏移角度依据圆规的原理。摇台11转动后驱动磨头121偏移，使得磨头121朝向飞机传动齿轮的齿槽方向进给。第三驱动器63配合转动且移动的磨头121，能够对飞机传动齿轮成面进行研磨。

参照图7和8，工件座21内固定有与控制器电连接的第四驱动器7，第四驱动器7连接有驱动轴71，驱动轴71与第四驱动器7的输出轴同轴固定连接。工件座21包括支撑柱23和与支撑柱23螺纹连接的固定头24，支撑柱23与驱动轴71同轴固定连接，待加工工件安装在支撑柱23上，且端部通过固定头24紧抵。

参照图2和7，每种同类型的飞机发动齿轮存在型号和尺寸的差别，不同的飞机发动齿轮的锥齿轮部的渐开线不同。驱动工件转动的第四驱动器7和驱动摇台11转动的第三驱动器63的滚动比，根据不同发动齿轮的渐开线形状计算得出。第三驱动器63和第四驱动器7配合，使得磨头121在飞机传动齿轮的齿面上进行研磨时，磨头121不仅沿齿宽方向上往复运动，同时以齿面的渐开线方向为基准向齿槽内进给，使得磨头121研磨形成的面为特定传动齿轮的齿面。

参照图7，滑移台5上安装有与控制器电连接的第七驱动器8，第七驱动器8连接有丝杠9，丝杠9包括主动部91和从动部92，主动部91与第七驱动器8同轴固定连接，从动部92与基座22之间连接有扭块93，从动部92与基座22通过扭块93铰接。滑移台5上开设有滑轨，基座22远离工件座21的底部连接有配合滑轨的滑块。

参照图2和7，磨头121对工件的一个齿面加工结束后，需要更换齿轮的齿面时，先通过控制器控制第七驱动器8启动，第七驱动器8驱动主动部91转动后，带动从动件移动，从而推动基座22在滑轨内移动，使得工件车床2远离磨头车床1，以便摇台11和工件转动复位。

参照图2，工件车床2远离磨头车床1后，控制器再次控制第三驱动器63和第四驱动器7启动，使得磨头121在摇台11作用下复位，工件转动更换齿面，再次启动第一驱动器61、第二驱动器62、第三驱动器63和第四驱动器7，使得磨头121对工件的齿面进行研磨。

本申请实施例一种飞机发动齿轮的数控磨齿机的实施原理为：飞机传动齿轮的胚件经过加工形成若干锥齿，加工后飞机传动齿轮经过检测后，计算出飞机传动齿轮每个齿面是否符合标准，将不符合标准的飞机传动齿轮安装在工件座21上进行研磨加工。飞机传动齿轮包括锥齿轮部和锥齿轮部固定连接的轴部，飞机传动齿轮的中心轴位置为空心结构，需要对飞机传动齿轮进行加工时，先将飞机传动齿轮安装到工件座21的支撑柱23上，并通过固定头24固定。固定工件的位置后，根据工件的型号，在控制器进行调整，以控制驱动机构6、调节机构4、第四驱动器7、第七驱动器8对特定工件的特定齿面进行研磨。

控制器先控制第五驱动器411和第六驱动器412启动，调节磨头121的位置。然后，控制器控制第三驱动器63启动，通过丝杠9将工件拉到靠近磨头121的位置，最后，控制器控制第一驱动器61、第二驱动器62、第三驱动器63和第四驱动组件启动，通过磨头121对工件进行研磨，将工件检测出的余量去除，提高工件的品质。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种飞机发动齿轮的数控磨齿机，其特征在于：包括磨头车床(1)、工件车床(2)和控制器，所述磨头车床(1)上固定有摇台(11)和磨头座(12)，所述磨头座(12)上安装有磨头(121)，所述磨头车床(1)上固定有驱动所述磨头(121)和摇台(11)工作的驱动机构(6)；所述磨头座(12)内安装有调节机构(4)，所述调节机构(4)用于调节所述磨头(121)的位置；所述工件车床(2)上安装有工件座(21)和第四驱动器(7)，所述第四驱动器(7)用于驱动所述工件座(21)转动；所述控制器分别与所述驱动机构(6)、调节机构(4)和第四驱动器(7)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种飞机发动齿轮的数控磨齿机，其特征在于：所述磨头(121)包括磨柄(1211)和端头(1212)，所述驱动机构(6)包括第一驱动器(61)，所述第一驱动器(61)位于所述磨头座(12)内，所述磨柄(1211)与所述第一驱动器(61)的输出轴同轴固定连接，所述第一驱动器(61)驱动所述磨头(121)转动，所述第一驱动器(61)与所述控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的一种飞机发动齿轮的数控磨齿机，其特征在于：所述驱动机构(6)还包括第二驱动器(62)，所述第二驱动器(62)连接有摇摆组件，所述摇摆组件包括摇摆臂(34)，所述第二驱动器(62)驱动所述摇摆臂(34)摆动，所述摇摆臂(34)固定连接有安装板(341)，所述磨头座(12)安装在所述安装板(341)上，所述第二驱动器(62)与所述控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的一种飞机发动齿轮的数控磨齿机，其特征在于：所述驱动机构(6)还包括第三驱动器(63)，所述第三驱动器(63)驱动所述摇台(11)转动，所述摇摆组件还包括摇摆座，所述摇摆座与所述摇台(11)固定连接，所述第三驱动器(63)与所述控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的一种飞机发动齿轮的数控磨齿机，其特征在于：所述第四驱动器(7)连接有驱动轴(71)，所述驱动轴(71)与所述第四驱动器(7)的输出轴同轴固定连接，所述工件座(21)包括用于安装工件的支撑柱(23)，所述支撑柱(23)与所述驱动轴(71)固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种飞机发动齿轮的数控磨齿机，其特征在于：所述调节机构(4)包括十字滑台(41)，所述十字滑台(41)安装在所述磨头座(12)上，所述第一驱动器(61)安装在所述十字滑台(41)上，所述十字滑台(41)包括第五驱动器(411)和第六驱动器(412)，所述第五驱动器(411)驱动所述磨头(121)的移动方向垂直所述第六驱动器(412)驱动所述磨头(121)的移动方向，所述第五驱动器(411)和第六驱动器(412)均与所述控制器电连接。

7.根据权利要求1所述的一种飞机发动齿轮的数控磨齿机，其特征在于：所述磨头车床(1)固定连接有滑移台(5)，所述滑移台(5)上设有滑轨，所述工件车床(2)底部安装有与所述滑轨配合的滑块，所述滑移台(5)上安装有第七驱动器(8)，所述第七驱动器(8)连接有丝杠(9)，所述丝杠(9)包括主动件和从动件，所述主动件与所述第七驱动器(8)同轴固定连接，所述从动件与工件车床(2)铰接，所述第七驱动器(8)与控制器电连接。

8.根据权利要求1所述的一种飞机发动齿轮的数控磨齿机，其特征在于：所述磨头车床(1)上安装有冷却机构，所述冷却机构与控制器电连接。

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