一種延伸外擺線錐齒輪數控銑齒機的製作方法
2023-05-03 01:41:31
專利名稱：一種延伸外擺線錐齒輪數控銑齒機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種屬於錐齒輪加工工具機技術領域，準確的說是涉及一種延伸外擺線錐齒輪數控銑齒機。
背景技術：
延伸外擺線等高齒錐齒輪主要使用連續滾切法加工製造，應用於汽車和工程機械驅動橋中作為主傳動齒輪。二十世紀70 - 80年代期間，我國不少廠家花費巨資從國外進口了大量的螺旋錐齒輪銑齒機。其中，奧利康公司生產的機械式螺旋錐齒輪銑齒機具有複雜的刀傾機構和機械傳動鏈，設備調整複雜，加工精度較低；美國的格裡森公司、歐洲的克林貝爾格公司生產的六軸聯動螺旋錐齒輪銑齒機通過三個旋轉軸和三個直線軸聯動，實現延伸外擺線等高齒錐齒輪用連續滾切法生產的要求，但設備的數控系統複雜，因此工具機的售價昂貴，導致延伸外擺線等高齒錐齒輪製造成本居高不下。我國具有獨立智慧財產權的數控銑齒機彌補了國內錐齒輪加工設備的空白，如中國專利公開文件CN2649242Y中公開的一種數控弧齒錐齒輪銑齒機，這種數控銑齒機是在床身上安裝沿X軸移動的橫向滑臺、沿Y軸移動的縱向滑臺，橫向滑臺上通過立柱安裝豎向移動的豎向滑臺，豎向滑臺上安裝刀具驅動箱，縱向滑臺上安裝有迴轉臺，迴轉臺上安裝有工件驅動箱。這種數控銑齒機採用平面內分別沿X軸和Y軸移動的橫向滑臺與縱向滑臺取代國外銑齒機上複雜的搖臺機構，用橫向滑臺、縱向滑臺及安裝於縱向滑臺上的迴轉臺聯動取代刀傾機構，使銑齒機的結構大為簡化，降低了錐齒輪的加工成本。但這種數控銑齒機中其工件驅動箱安裝在立柱朝向縱向滑臺的正面，工作中銑刀與齒坯切削產生的反作用力作用在工件驅動箱上，使工件驅動箱與豎向滑臺之間以及豎向滑臺與對應的豎向軌道之間會產生沿X軸方向的剪切力，一方面容易損壞工件驅動箱的安裝螺栓，另一方面容易造成豎向滑臺的軌道變形，影響加工精度。而且對於延伸外擺線等高齒錐齒輪來說，其加工時要求工件驅動箱和刀具驅動箱之間具有嚴格的固定傳動比，而現有的數控銑齒機中工件驅動箱內安裝的驅動機構採用的是由電機驅動的渦輪蝸杆驅動機構，如中國專利公開文件 CN201102110Y公開的一種數控弧齒錐齒輪銑齒機工件主軸傳動裝置，這種驅動機構的結構較為複雜，而且其傳動精度較低，不能滿足延伸外擺線錐齒輪加工要求。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種延伸外擺線錐齒輪數控銑齒機，以解決現有數控銑齒機工件驅動箱傳動精度較低的問題。本實用新型的技術方案是一種延伸外擺線錐齒輪數控銑齒機，包括安裝在底座上的用於在水平面內分別沿X、Y軸移動的橫向滑臺和縱向滑臺，橫向滑臺上設有立柱，立柱上安裝有沿Z軸上下移動的豎向滑臺，豎向滑臺上安裝有刀具驅動箱，在縱向滑臺上安裝有在水平面內轉動的迴轉臺，迴轉臺上安裝有工件驅動箱，工件驅動箱裝配有工件主軸並在工件驅動箱上安裝有驅動電機，工件驅動箱內設有減速機構，所述的減速機構為具有消隙功能的一級平行軸齒輪減速機構，所述的驅動電機為伺服電機，該伺服電機的輸出軸與減速機構的動力輸入軸連接，減速機構的動力輸出軸與工件主軸連接。所述的豎向滑臺安裝於立柱上朝向X軸延伸方向的一側側壁上。所述的刀具驅動箱內轉動裝配有平行設置的傳動軸和刀具主軸，平行軸的一端與刀具伺服電機直連，平行軸的另一端通過一級齒輪減速機構與刀具主軸傳動連接。本實用新型的延伸外擺線錐齒輪數控銑齒機的工件驅動箱中，刀具伺服電機通過具有消隙功能一級平行軸齒輪減速機構驅動工件主軸旋轉，其轉動精度與現有的渦輪蝸杆傳動機構相比有較大的提高，在延伸外擺線錐齒輪加工過程中，齒坯工件與刀具之間形成良好的固定傳動比，使錐齒輪銑齒機的加工精度大大提高，滿足了加工延伸外擺線錐齒輪的要求。
圖1為本實用新型延伸外擺線錐齒輪數控銑齒機具體實施例的結構示意圖。
具體實施方式
本實用新型的延伸外擺線錐齒輪數控銑齒機的具體實施例如圖I、圖2所示，其是在工具機的底座I上安裝有在水平面內分別沿X軸、Y軸移動的橫向滑臺2和縱向滑臺10，縱向滑臺10的上表面通過弧形導槽安裝有在水平面內轉動的迴轉臺9，該迴轉臺9採用數控轉臺或機械轉臺，在迴轉臺9上安裝有工件驅動箱8，該工件驅動箱8中轉動裝配有用於安裝和驅動齒坯工件旋轉的工件主軸7，在工件驅動箱8上安裝有工件伺服電機12，在工件驅動箱8內設有減速機構，該減速機構為具有消隙功能的一級平行軸齒輪減速機構，該減速機構的動力輸入軸與工件伺服電機12連接，減速機構的動力輸出軸與工件主軸7連接。該縱向滑臺10採用數控滑臺或液壓滑臺，可以帶動齒坯工件在加工過程中沿Y軸前後移動， 控制縱向滑臺10的位移，可以控制被加工齒輪的齒深，工件主軸通過具有消隙功能的一級平行軸齒輪減速機構與伺服電機傳動連接，其傳動精度高，能夠與刀具之間形成固定的傳動比，使數控銑齒機滿足生產延伸外擺線錐齒輪的要求。在橫向滑臺2上固定安裝有立柱3，在立柱3上通過對應設置的導軌安裝有沿Z軸上下移動的豎向滑臺4，為防止工作中銑齒刀與齒坯工件切削時作用在銑齒刀上的反作用力損壞導軌和刀具驅動箱5，該豎向滑臺4安裝在立柱3上位於其朝向X軸延伸方向的一側側壁上。採用這種安裝方式，可以避免刀具驅動箱5與豎向滑臺4之間的安裝螺栓以及與豎向滑臺4配合的導軌受到橫向剪切力的作用，減少設備的損壞、降低設備的維護成本，提高設備的使用壽命。橫向滑臺2和豎向滑臺4均採用數控滑臺，在該豎向滑臺4上固定安裝有刀具驅動箱5。該刀具驅動箱5內也轉動裝配有相互平行設置的刀具主軸6和對應的傳動軸(圖中未視出)，傳動軸的一端與刀具伺服電機直連，傳動軸的另一端通過一級齒輪減速機構與刀具主軸6嚙合傳動連接。在刀具主軸6朝向工件驅動箱8的一端通過銑刀安裝盤安裝有銑齒刀具。本實用新型的延伸外擺線錐齒輪數控銑齒機的工件驅動箱中，刀具伺服電機通過平行軸用一級齒輪減速機構驅動工件主軸旋轉，並在齒輪減速機構中通過消隙機構消除齒輪由加工誤差和磨損造成的嚙合間隙，因此，該傳動機構與現有的渦輪蝸杆傳動機構相比傳動精度大為提高，加工過程中，齒坯工件與刀具之間形成良好的固定傳動比，從而可以加工出合格的延伸外擺線錐齒輪。
權利要求1.一種延伸外擺線錐齒輪數控銑齒機，包括安裝在底座上的用於在水平面內分別沿 X、Y軸移動的橫向滑臺和縱向滑臺，橫向滑臺上設有立柱，立柱上安裝有沿Z軸上下移動的豎向滑臺，豎向滑臺上安裝有刀具驅動箱，在縱向滑臺上安裝有在水平面內轉動的迴轉臺， 迴轉臺上安裝有工件驅動箱，工件驅動箱裝配有工件主軸並在工件驅動箱上安裝有驅動電機，工件驅動箱內設有減速機構，其特徵在於，所述的減速機構為具有消隙功能的一級平行軸齒輪減速機構，所述的驅動電機為伺服電機，該伺服電機的輸出軸與減速機構的動力輸入軸連接，減速機構的動力輸出軸與工件主軸連接。
2.根據權利要求I所述的延伸外擺線錐齒輪數控銑齒機，其特徵在於，所述的豎向滑臺安裝於立柱上朝向X軸延伸方向的一側側壁上。
3.根據權利要求2所述的延伸外擺線錐齒輪數控銑齒機，其特徵在於，所述的刀具驅動箱內轉動裝配有平行設置的傳動軸和刀具主軸，平行軸的一端與刀具伺服電機直連，平行軸的另一端通過一級齒輪減速機構與刀具主軸傳動連接。
專利摘要本實用新型公開了一種延伸外擺線錐齒輪數控銑齒機，其在縱向滑臺上安裝有在水平面內轉動的迴轉臺，迴轉臺上安裝有工件驅動箱，工件驅動箱裝配有工件主軸並在工件驅動箱上安裝有驅動電機，工件驅動箱內設有具有消隙功能的一級平行軸齒輪減速機構，所述的驅動電機為伺服電機，該伺服電機的輸出軸與減速機構的動力輸入軸連接，減速機構的動力輸出軸與工件主軸連接。工件驅動箱通過平行軸用一級齒輪減速機構驅動工件主軸旋轉，並在齒輪減速機構中通過消隙機構消除齒輪由加工誤差和磨損造成的嚙合間隙，其傳動精度大為提高，使齒坯工件與刀具之間形成良好的固定傳動比，從而加工出合格的延伸外擺線錐齒輪。
文檔編號B23Q5/12GK202344050SQ20112047768
公開日2012年7月25日 申請日期2011年11月26日 優先權日2011年11月26日
發明者吳雲斌, 鄧效忠, 郭建松 申請人:洛陽科大越格數控工具機有限公司