弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪磨齒機的製作方法

2023-05-08 13:14:41

專利名稱：弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪磨齒機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及數控加工設備，進一步是指弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪的成形法 大輪磨齒的數控工具機。
背景技術：
汽車驅動橋中的主傳動齒輪是傳動比比較大的弧齒錐齒輪或準雙曲面齒輪，其大 輪的輪齒曲面與刀盤很相近，因此可以用成形法加工。成形法大輪磨齒時，只有砂輪軸作進 給運動，但為了避免齒面燒傷，成形法大輪磨削時要採用偏心磨削機構。現在成形法大輪的 磨削，都是在安裝有偏心磨削機構的六軸五聯動磨齒機上進行的，它有兩個缺點1.用六軸五聯動的磨齒機來磨削，只有一個軸運動，其它軸都閒置，很不經濟；2.成形法加工所需要的偏心磨削機構，其它齒輪磨削時並不需要，而且還是個累 贅。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是，針對現有磨齒機存在的上述缺陷，提出一種弧 齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪磨齒機，為專門磨削弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形 法大輪的數控磨齒機，它結構簡單，穩定與可靠性好、效率高且佔地面積小、防護與排屑容 易，工件和砂輪的裝卸很方便，工件特別適合於機械手自動裝卸，而且在機械手自動裝卸時 修整砂輪，節約磨齒時間。本實用新型的弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪磨齒機有床身，其結構特點 是，所述床身頂面一側設有水平的Y軸直線導軌，該Y軸直線導軌上裝有可在驅動機構帶動 下沿Y軸直線導軌移動的Y軸滑座；Y軸滑座上安裝有與Y軸直線導軌垂直且為水平布置的 Z軸直線導軌，該Z軸直線導軌上裝有可在驅動機構作用下沿Z軸直線導軌移動的砂輪箱； 砂輪箱裝有由驅動機構帶動迴轉的W軸，W軸與Z軸直線導軌平行；W軸中安裝有可在驅動 機構帶動下產生迴轉的偏心C軸，與W軸平行但不共軸心線的所述偏心C軸的一端裝有砂 輪；所述床身頂面另一側有搖臂，該搖臂經平行於Y軸直線導軌的鉸接軸同床身鉸接，搖臂 後面裝有可推動該搖臂以所述鉸接軸為軸心產生擺動的液壓油缸；搖臂相對於砂輪的一面 裝有垂直於所述Y軸直線導軌的X軸直線導軌，該X軸直線導軌上裝有可在驅動機構作用 下沿X軸直線導軌移動的X軸滑座，X軸滑座上設有在驅動機構帶動下迴轉的A軸，A軸的 一端用以安裝被加工的成形法大輪。
以下結合附圖對本實用新型作出進一步說明。本實用新型的工具機主要用來磨削弧齒錐齒輪或準雙曲面齒輪的成形法大輪。參見圖1，本實用新型所述弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪磨齒機有床身 1，其結構特點是，所述床身1頂面一側(如圖1中的左側)設有水平的Y軸直線導軌19，該 Y軸直線導軌19上裝有可在驅動機構帶動下沿Y軸直線導軌19移動的Y軸滑座14 ；Y軸 滑座14上安裝有與Y軸直線導軌14垂直且為水平布置的Z軸直線導軌18，該Z軸直線導軌18上裝有可在驅動機構作用下沿Z軸直線導軌18移動的砂輪箱15 ；砂輪箱15裝有由 驅動機構帶動迴轉的W軸16，W軸16與Z軸直線導軌18平行；W軸16中安裝有可在驅動 機構帶動下產生迴轉的偏心C軸17，與W軸16平行但不共軸心線的所述偏心C軸17的一 端裝有砂輪11 ；所述床身1頂面另一側(如圖1中的右側)有搖臂3，該搖臂3經平行於Y 軸直線導軌19的鉸接軸2同床身1鉸接；參見圖2，搖臂3後面裝有可推動該搖臂3以所 述鉸接軸2為軸心產生擺動的液壓油缸21 ；搖臂3相對於砂輪11的一面裝有垂直於所述Y 軸直線導軌19的X軸直線導軌7，該X軸直線導軌7上裝有可在驅動機構作用下沿X軸直 線導軌7移動的X軸滑座8，X軸滑座8上設有在驅動機構帶動下迴轉的A軸，A軸的一端 用以安裝被加工的成形法大輪9。還可在搖臂3頂部和Y軸滑座14之間設置一個在磨削運行時將該搖臂3與Y軸 滑座14固定連接為一個整體而在非磨削運行時可脫開的連接機構。用圖1所示本實用新型工具機磨削弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪時，可按 照這樣的過程來調整和操作工具機根據磨削成形法大輪的工具機調整參數水平刀位H和垂直 刀位V、圖2所示輪坯安裝角B、水平輪位修正量知，可以計算出圖1中X軸滑座8和Z軸滑 座(即砂輪箱15)的坐標值，把搖臂3上的連接塊4和連接杆5調整到90° -B的值，搖臂 在水平位置時安裝上砂輪11和齒輪(即成形法大輪9)，齒輪用餘量分配規調好輪齒的位 置。啟動按鈕後，X軸滑座8和E軸滑座(即夾緊機構13)快速移動到給定的位置，W軸16 停在砂輪修整的位置，砂輪11(偏心C軸17)快速移動到修整位置並按給定的方向和速度 迴轉，金剛滾輪10(D軸)伸出並按給定的方向和速度迴轉，Y軸滑座14和Z軸滑座(即砂 輪箱15)按照給定的修整程序修整砂輪11 ；砂輪11修整好之後，金剛滾輪10停止迴轉並 退回到原來的位置，砂輪11快速移動到分度的位置；液壓油21缸的活塞杆將搖臂3推舉到 連接杆5與工具機平面水平的位置，夾緊機構13的夾緊塊把連接杆5相應端夾緊，使搖臂3、 Y軸滑座14連成一個整體。砂輪11 (偏心C軸17)和W軸16按照給定的方向和速度迴轉， Z軸滑座(砂輪箱15)按照程序給定的速度進給磨削，直到給定的齒深；在全齒深的位置可 以根據需要適當停留幾秒鐘。當這個輪齒磨好之後，砂輪快速退回到分度位置，齒輪(A軸) 分度。Z軸(即Z軸滑座，砂輪箱15)按照程序給定的速度磨削第二個輪齒。直到第一個循 環磨完。工具機可以按照給定的循環次數直到把所有的循環磨完並將整個齒輪磨好。這時砂 輪退回到原始位置並停止迴轉，夾緊塊鬆開，搖臂3在液壓油缸21的作用下退回到搖臂正 面與工具機水平的位置以便齒輪的裝卸。本實用新型的工具機與現有設備相比，具有結構簡單，穩定與可靠性好、效率高且佔 地面積小、防護與排屑容易，工件和砂輪的裝卸很方便，工件特別適合機械手裝卸，而且在 機械手自動裝卸時修整砂輪，節約磨齒時間等特點。

圖1是本實用新型工具機的一種實施例結構；圖2是圖1中搖臂及擺動驅動機構的一種實施例結構示意圖；圖3是圖1中W軸和C軸的一種實施例結構示意圖。在圖中1-床身，2-鉸接軸，3-搖臂，
4[0018]4-連接塊， 5-連接杆， 6-螺栓，7-X軸直線導軌，8-X軸滑座， 10-金剛滾輪，9-成形法大輪(被磨削齒輪)，11-砂輪，12-E軸直線導軌，13-夾緊機構，14-Y軸滑座；15-砂輪箱， 16-W軸(偏心套)，18_Z軸直線導軌，17-偏心C軸(砂輪主軸)，19-Y軸直線導軌，20-排屑槽， 21-液壓油缸，22-II形構件，23-連接結構，24、25_伺服電機。
具體實施方式
按照圖1和上述結構的弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪磨齒機，有床身1， 所述床身1頂面一側設有水平的Y軸直線導軌19，該Y軸直線導軌19上裝有可在驅動機 構帶動下沿Y軸直線導軌19移動的Y軸滑座14 ；Y軸滑座14上安裝有與Y軸直線導軌14 垂直且為水平布置的Z軸直線導軌18，該Z軸直線導軌18上裝有可在驅動機構作用下沿Z 軸直線導軌18移動的砂輪箱15 ；砂輪箱15裝有由驅動機構帶動迴轉的W軸16，W軸16與 Z軸直線導軌18平行；W軸16中安裝有可在驅動機構帶動下產生迴轉的偏心C軸17，與W 軸16平行但不共軸心線的所述偏心C軸17的一端裝有砂輪11 ；所述床身1頂面另一側有 搖臂3，該搖臂3經平行於Y軸直線導軌19的鉸接軸2同床身1鉸接；參見圖2，搖臂3後 面裝有可推動該搖臂3以所述鉸接軸2為軸心產生擺動的液壓油缸21 ；搖臂3相對於砂輪 11的一面裝有垂直於所述Y軸直線導軌19的X軸直線導軌7，該X軸直線導軌7上裝有可 在驅動機構作用下沿X軸直線導軌7移動的X軸滑座8，X軸滑座8上設有在驅動機構帶動 下迴轉的A軸，A軸的一端用以安裝被加工的成形法大輪9。在搖臂3的一側(如圖1中的後側)的床身1上設置在驅動機構帶動下迴轉的D 軸，D軸上安裝有修整砂輪11用的可移動金剛滾輪10。砂輪11需要修整時，金剛滾輪10 由氣缸推動移出，數控程序控制Y軸滑座14、沿Z軸直線導軌18移動的砂輪箱15聯動，即 可對砂輪11進行修整。參見圖1，還可在砂輪11下方的床身1上，設置位於床身1頂面以下的排屑槽20， 用以及時排洩磨削產生的屑渣。參見圖3，所述W軸16中安裝的可在驅動機構帶動下產生迴轉的偏心C軸17的一 種實施例組成為，設置一做為W軸16的偏心套，該偏心套內管腔軸心線相對於偏心套外管 壁圓柱的軸心線為偏心的(即偏心套內管腔軸心線與偏心套外管壁圓柱的軸心線平行且 不共軸心線)；在偏心套內管腔中安裝砂輪主軸，即偏心C軸17。還可在搖臂3頂部和Y軸滑座14之間設置一個在磨削運行時將該搖臂3與Y軸 滑座14固定連接為一個整體而在非磨削運行時可脫開的連接機構。參見圖1，該連接機構 的一種實施例結構是，在Y軸滑座14上固連了一個n形構件22且該n形構件22頂部位於 砂輪箱15上方；在n形構件22頂部安裝與Y軸直線導軌19平行的E軸直線導軌12，並在 該E軸直線導軌12上設有可在驅動機構作用下沿該E軸直線導軌12移動的夾緊機構13 ； 在搖臂3的頂部固定設置一個連接塊4，該連接塊4的頂面是以鉸接軸2為軸心線的圓弧 面，連接杆5的一端有沿該杆長度方向設置的連接長槽，螺栓6經該連接長槽將連接杆5的一端固定在連接塊4上，且連接杆5—端的連接部位可通過連接長槽進行調節；連接杆5的 另一端有可由所述Y軸滑座14上夾緊機構13夾持的連接結構23。 搖臂3的迴轉可以通過液壓缸來實現(圖2)。連接杆5在搖臂3上的位置用人工 調整並用螺栓6擰緊。X軸、E軸、Y軸和Z軸的直線導軌和驅動機構採用滾動導軌和滾珠 絲杆，伺服電機通過直聯將電機轉動傳給所述滾珠絲杆，帶動它們到程序指定的位置。加工 弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪時，工件只在每加工完一個輪齒後分度，其A軸的 驅動可以用分齒盤、伺服電機通過蝸輪副減速或者大力矩電機來實現，工件用液壓拉緊。偏 心輪和砂輪主軸的傳動結構見圖3，它們都用伺服電機來帶動，其中W軸的轉動可以通過齒 輪或者皮帶輪來實現，刀盤(C軸)的轉動為了適應C軸要在0. 25mm的範圍內蠕動的需求， 它可以通過側隙大於0. 25mm的齒輪副或者偏心距允許大於0. 25mm的聯軸節來實現。
權利要求一種弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪磨齒機，有床身(1)，其特徵是，所述床身(1)頂面一側設有水平的Y軸直線導軌(19)，該Y軸直線導軌(19)上裝有可在驅動機構帶動下沿Y軸直線導軌(19)移動的Y軸滑座(14)；Y軸滑座(14)上安裝有與Y軸直線導軌(14)垂直且為水平布置的Z軸直線導軌(18)，該Z軸直線導軌(18)上裝有可在驅動機構作用下沿Z軸直線導軌(18)移動的砂輪箱(15)；砂輪箱(15)裝有由驅動機構帶動迴轉的W軸(16)，W軸(16)與Z軸直線導軌(18)平行；W軸(16)中安裝有可在驅動機構帶動下產生迴轉的偏心C軸(17)，與W軸(16)平行但不共軸心線的所述偏心C軸(17)的一端裝有砂輪(11)；所述床身(1)頂面另一側有搖臂(3)，該搖臂(3)經平行於Y軸直線導軌(19)的鉸接軸(2)同床身(1)鉸接；搖臂(3)後面裝有可推動該搖臂(3)以所述鉸接軸(2)為軸心產生擺動的液壓油缸(21)；搖臂(3)相對於砂輪(11)的一面裝有垂直於所述Y軸直線導軌(19)的X軸直線導軌(7)，該X軸直線導軌(7)上裝有可在驅動機構作用下沿X軸直線導軌(7)移動的X軸滑座(8)，X軸滑座(8)上設有在驅動機構帶動下迴轉的A軸，A軸的一端用以安裝被加工的成形法大輪(9)。
2.根據權利要求1所述弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪磨齒機，其特徵是，在 搖臂(3) —側的床身(1)上設置在驅動機構帶動下迴轉的D軸，D軸上安裝有修整砂輪(11) 用的可移動金剛滾輪(10)。
3.根據權利要求1所述弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪磨齒機，其特徵是，在 砂輪(11)下方的床身⑴上，設置位於床身⑴頂面以下的排屑槽(20)。
4.根據權利要求1所述弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪磨齒機，其特徵是，所 述W軸(16)中安裝的可在驅動機構帶動下產生迴轉的偏心C軸(17)的組成為，設置一做 為W軸(16)的偏心套，該偏心套內管腔軸心線相對於偏心套外管壁圓柱的軸心線為偏心 的；在偏心套內管腔中安裝偏心C軸(17)。
5.根據權利要求1所述弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪磨齒機，其特徵是，在 搖臂(3)頂部和Y軸滑座(14)之間設置一個在磨削運行時將該搖臂(3)與Y軸滑座(14) 固定連接為一個整體而在非磨削運行時可脫開的連接機構。
6.根據權利要求5所述弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪磨齒機，其特徵是，所 述連接機構的結構是，在Y軸滑座(14)上固連了一個n形構件(22)且該n形構件(22)頂 部位於砂輪箱(15)上方；在n形構件(22)頂部安裝與Y軸直線導軌(19)平行的E軸直線 導軌(12)，並在該E軸直線導軌(12)上設有可在驅動機構作用下沿該E軸直線導軌(12) 移動的夾緊機構(13)；在搖臂(3)的頂部固定設置一個連接塊(4)，該連接塊(4)的頂面是 以鉸接軸(2)為軸心線的圓弧面，連接杆(5)的一端有沿該杆長度方向設置的連接長槽，螺 栓(6)經該連接長槽將連接杆(5)的一端固定在連接塊(4)上；連接杆(5)的另一端有可 由所述Y軸滑座(14)上夾緊機構(13)夾持的連接結構(23)。
專利摘要一種弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪成形法大輪磨齒機，床身頂面一側有Y軸滑座，Y軸滑座上有沿Z軸移動的砂輪箱；砂輪箱裝有W軸，W軸中裝有偏心C軸，C軸一端裝有砂輪；床身頂面另一側有搖臂，該搖臂經鉸接軸同床身鉸接；搖臂裝有液壓油缸；搖臂裝有X軸滑座，X軸滑座上裝有迴轉A軸，A軸的一端用以安裝被加工的成形法大輪。具有結構簡單，穩定與可靠性好、效率高且佔地面積小、防護與排屑容易，工件和砂輪的裝卸很方便等特點。
文檔編號B23F23/00GK201579497SQ20092035058
公開日2010年9月15日 申請日期2009年12月25日 優先權日2009年12月25日
發明者曾韜, 衣紅 申請人:長沙哈量凱帥精密機械有限公司