數控螺旋錐齒輪磨齒機砂輪主軸箱的製作方法
2023-10-24 00:44:57
專利名稱：數控螺旋錐齒輪磨齒機砂輪主軸箱的製作方法
技術領域：
本發明屬於螺旋錐齒輪加工工具機技術領域，特別是涉及ー種數控螺旋錐齒輪磨齒機砂輪主軸箱。
背景技術：
數控弧齒錐齒輪磨齒機用於高速、精確地磨削弧齒錐齒輪，其目的是修整齒輪熱處理的變形，提高齒面精度及光潔度，達到傳動平穩、降低噪音和提高精度的要求。砂輪是磨齒機的必要工具，為了保證齒輪磨削後的準確尺寸和光潔表面，必須防止砂輪在磨削過程中的振動。由於砂輪結構是由分布不均的大量顆粒構成，砂輪先天的不平衡無法避免 必然會引起一定的偏心振動，而砂輪安裝的偏心度、砂輪的厚度不均、主軸的不平衡及砂輪對冷卻液的吸附等，會更加大振動，這些振動不僅會影響到磨齒機的加工質量，還會縮短磨齒機的主軸壽命和砂輪壽命，増加砂輪修正次數及修整金剛石的消耗等。此外，砂輪的平衡調整是通過平衡架來調整砂輪調整塊，一般情況下是在更換新砂輪時進行，而在動態下就不能調整砂輪。
發明內容
本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種提高加工精度和效率、便於調整且可延長工具機使用壽命的數控螺旋錐齒輪磨齒機砂輪主軸箱。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是數控螺旋錐齒輪磨齒機砂輪主軸箱，其特徵在於砂輪主軸箱包括砂輪主軸、偏心主軸、主軸電機及液壓鎖緊裝置，所述液壓鎖緊裝置固定在砂輪主軸箱體上端；所述主軸電機通過第一聯軸器與第一傳動軸連接，在第一傳動軸上固定傳動齒輪，傳動齒輪與安裝在砂輪主軸上的第二齒輪嚙合，砂輪主軸通過軸承支撐並裝入偏心主軸的內孔中；伺服電機通過第二聯軸器與第二傳動軸連接，在第二傳動軸上安裝第三齒輪，第三齒輪與安裝在偏心主軸上的第一齒輪嚙合,所述偏心主軸通過軸承支撐並裝入軸套的內孔中，所述軸套安裝在砂輪主軸箱體上；砂輪主軸的內孔中裝有在線動平衡裝置，砂輪主軸前端通過法蘭盤安裝有砂輪。本發明還可以採用如下技術方案所述在線動平衡裝置包括內裝式平衡頭、發射頭、控制儀、AE卡、振動傳感器和平衡電纜，所述內裝式平衡頭安裝在砂輪主軸內孔中，所述發射頭固定在砂輪主軸在砂輪主軸後端，所述發射頭與振動傳感器之間設有3_的間隙，所述控制儀和AE卡均設置在電控櫃內。本發明具有的優點和積極效果是由於發明採用上述技術方案，即砂輪主軸箱採用砂輪主軸和偏心主軸雙軸結構，在砂輪主軸箱內設有在線動平衡裝置，將砂輪主軸裝入偏心主軸內孔中，使砂輪主軸在自轉的同時還可跟隨偏心主軸一起公轉，產生一個偏心運動，使砂輪內、外錐面交替斷續磨削從動輪凹面和凸面。此種結構的優點是可使磨削液進入磨削區，對砂輪表面和被磨齒輪起到冷卻和磨削作用。另外，斷續磨削減少了砂輪工作的接觸面積，有利於防止切屑堵塞砂輪表面微孔，降低磨削溫度；當砂輪主軸的偏心度達到一定量時，通過在線動平衡裝置自動調節砂輪主軸的偏心度。
圖I是本發明的結構示意圖；圖2是本發明的在線動平衡裝置結構示意圖。
圖中I、主軸電機；2、第一聯軸器；3、第一傳動軸；4、第一軸承；5、傳動齒輪；6、液壓缸；7、活塞；8、砂輪主軸箱體；9、第二軸承；10、軸套；11、第一法蘭盤；12、第二法蘭盤；13、端蓋；14、在線動平衡裝置；14-1、內裝式平衡頭；14-2、發射頭；14_3、控制儀；14-4、AE卡；14-5、振動傳感器；14_6、平衡電纜；15、偏心主軸；16、砂輪主軸；17、第三軸承；18、第三法蘭盤；19、第一齒輪；20、第二齒輪；21、第三齒輪；22、第二傳動軸；23、第二聯軸器；24、伺服電機；25、調整墊。
具體實施例方式為能進一歩了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，並配合附圖詳細說明如下請參閱圖I和圖2，數控螺旋錐齒輪磨齒機砂輪主軸箱，砂輪主軸箱包括砂輪主軸16、偏心主軸15、主軸電機I及液壓鎖緊裝置，液壓鎖緊裝置固定在砂輪主軸箱體8上端，所述液壓鎖緊裝置包括液壓缸6和活塞7。所述主軸電機I通過第一聯軸器2與第一傳動軸3連接，並通過第一軸承4固定，在第一傳動軸上固定傳動齒輪5，傳動齒輪與安裝在砂輪主軸上的第二齒輪20嚙合，砂輪主軸通過第二軸承9支撐並裝入偏心主軸的內孔中。伺服電機24通過第二聯軸器23與第二傳動軸22連接，在第二傳動軸上安裝第三齒輪21，第三齒輪與安裝在偏心主軸上的第一齒輪19相嚙合，第一齒輪19固定在第三法蘭盤18上。所述偏心主軸通過第三軸承17支撐並裝入軸套10的內孔中，所述軸套10安裝在砂輪主軸箱體上；砂輪主軸前端通過法蘭盤安裝有砂輪。砂輪主軸前端依次裝有第一法蘭盤11和第ニ法蘭盤12並通過端蓋13固定，所述第一法蘭盤和第二法蘭盤採用迷宮式結構，以便防止雜質進入。砂輪主軸的內孔中裝有在線動平衡裝置14，所述在線動平衡裝置包括內裝式平衡頭14-1、發射頭14-2、控制儀14-3、AE卡14_4、振動傳感器14_5和平衡電纜14_6，所述內裝式平衡頭安裝在砂輪主軸前端的內孔中，所述發射頭固定在砂輪主軸後端上，振動傳感器固定在箱蓋上，所述發射頭與振動傳感器之間設有3mm的間隙，所述控制儀、AE卡均設置在電控櫃內。在線動平衡裝置的工作原理為在砂輪旋轉時並加冷卻液吸附情況下，通過振動傳感器14-5測得振動量，由控制儀14-3按砂輪主軸轉速濾波，控制內裝式平衡頭內的兩配重塊，快速準確移動兩配重塊補償不平衡的正確位置，進而快速降低振動。內裝式平衡頭採用「上下質量塊結構」，兩個半圓質量塊同心，但不同半徑、不同重量，通過改變兩個半圓質量塊的圓周位置達到平衡的目的。振動傳感器是在線動平衡裝置不可或缺的一部分，根據它監測到的振動幅值，控制儀通過特殊的算法控制內裝式平衡頭的電機驅動平衡塊在軌道內運動以達到平衡。聲納(超音波)信號(通常簡稱AE監測)，憑藉其專用的聲納信號能量技木，對起源於在加工過程中砂輪對エ件的磨削和金剛石修整砂輪接觸時超高頻率信號進行監測，可以簡便、省時地設置AE監測系統，已達到控制優化磨削エ藝目的。砂輪主軸前端通過法蘭盤安裝有砂輪。所述砂輪主軸由主軸電機驅動，偏心主軸由伺服電機驅動，砂輪主軸箱上裝有液壓鎖緊裝置。當不需要偏心運動時，通過液壓鎖緊裝置的液壓缸及活塞對偏心軸進行鎖緊。由於砂輪主軸箱採用砂輪主軸和偏心主軸雙軸結構，當主軸電機帶動齒輪傳動過程中，齒輪也會產生偏 心運動。目前標準的齒輪壓カ角為20°，當速度比較高的時候，齒輪的高速運動又帶有偏心，會產生的噪聲比較大，所以本機構的主軸傳動採用了 14.5°的壓力角齒輪。
權利要求
1.一種數控螺旋錐齒輪磨齒機砂輪主軸箱，其特徵在於砂輪主軸箱包括砂輪主軸、偏心主軸、主軸電機及液壓鎖緊裝置，所述液壓鎖緊裝置固定在砂輪主軸箱體上端；所述主軸電機通過第一聯軸器與第一傳動軸連接，在第一傳動軸上固定傳動齒輪，傳動齒輪與安裝在砂輪主軸上的第二齒輪嚙合，砂輪主軸通過軸承支撐並裝入偏心主軸的內孔中；伺服電機通過第二聯軸器與第二傳動軸連接，在第二傳動軸上安裝第三齒輪，第三齒輪與安裝在偏心主軸上的第一齒輪嚙合,所述偏心主軸通過軸承支撐並裝入軸套的內孔中，所述軸套安裝在砂輪主軸箱體上；砂輪主軸的內孔中裝有在線動平衡裝置，砂輪主軸前端通過法蘭盤安裝有砂輪。
2.根據權利要求I所述的數控螺旋錐齒輪磨齒機砂輪主軸箱，其特徵在於所述在線動平衡裝置包括內裝式平衡頭、發射頭、控制儀、AE卡、振動傳感器和平衡電纜，所述內裝式平衡頭安裝在砂輪主軸內孔中，所述發射頭固定在砂輪主軸在砂輪主軸後端，所述發射頭與振動傳感器之間設有3_的間隙，所述控制儀和AE卡均設置在電控櫃內。
全文摘要
本發明涉及一種數控螺旋錐齒輪磨齒機砂輪主軸箱，特徵是砂輪主軸箱包括砂輪主軸、偏心主軸、主軸電機及液壓鎖緊裝置，液壓鎖緊裝置固定在砂輪主軸箱體上端；主軸電機與第一傳動軸連接，第一傳動軸上固定傳動齒輪，傳動齒輪與第二齒輪嚙合，砂輪主軸裝入偏心主軸的內孔中；伺服電機與第二傳動軸連接，第二傳動軸上安裝第三齒輪，第三齒輪與第一齒輪嚙合，偏心主軸裝入軸套的內孔中，砂輪主軸的內孔中裝有在線動平衡裝置，砂輪主軸前端通過法蘭盤安裝有砂輪。優點是雙軸結構可使磨削液進入磨削區，對砂輪表面和被磨齒輪起到冷卻和磨削作用，通過在線動平衡裝置自動調節砂輪主軸的偏心度，提高加工精度和效率、延長工具機使用壽命。
文檔編號B23F9/02GK102672282SQ20121018587
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月7日 優先權日2012年6月7日
發明者王景召, 王秀梅 申請人:天津第一工具機總廠