專利名稱：數(shù)控弧齒錐齒輪磨齒機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于齒輪機床技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種數(shù)控弧齒錐齒輪磨齒機。
背景技術(shù)：
數(shù)控弧齒錐齒輪磨齒機用于高速、精確地磨削弧齒錐齒輪，其目的是修整 齒輪熱處理后的變形，提高齒面精度及光潔度，達到傳動平穩(wěn)、降低噪音和提 高精度的要求?，F(xiàn)有技術(shù)中錐齒輪副磨齒機床，其結(jié)構(gòu)主要包括有床身、 三個數(shù)控軸搖臺(X軸)、工件(Y軸)、床鞍(Z軸)、采用交流變頻 調(diào)速的砂輪主軸(S軸)以及電氣控制部分；機床采用變頻電機作為主驅(qū)動 力源，搖臺、工件主軸均由伺服電機帶動精密蝸輪副驅(qū)動，床鞍進給由伺服 電機通過滾珠絲杠驅(qū)動。上述磨齒機存在如下其缺陷1、機床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零 件多，制造及裝配難度大，難調(diào)整，易出現(xiàn)故障。2、自動化程度低，效率低。 3、加工精度低，勞動強度大。而進口設(shè)備費用相當(dāng)昂貴，給企業(yè)增加了經(jīng)濟 負擔(dān)。
目前，隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，'用戶迫切需要錐齒輪加工的成套設(shè)備， 尤其是可提高弧齒錐齒輪的傳動精度及平穩(wěn)性的磨齒加工機床。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種全自動數(shù)控弧齒錐 齒輪磨齒機、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，自動化程度、加工精度及效率高的數(shù)控弧齒錐 齒輪磨齒機。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是數(shù)控弧 齒錐齒輪磨齒機，包括床身，其特征在于立柱、砂輪主軸箱、工件主軸 箱、電轉(zhuǎn)臺、砂輪修正機構(gòu)以及數(shù)控系統(tǒng)；在床身水平方向上設(shè)置有互為90。 的直線導(dǎo)軌，所述立柱安裝在直線導(dǎo)敘上，在立柱底部與床身之間裝有沿直 線導(dǎo)軌移動的立柱自動移動機構(gòu)；立柱一側(cè)面安裝有直線導(dǎo)軌和沿其直線導(dǎo) 軌上下移動的砂輪主軸箱，立柱同側(cè)靠近頂部設(shè)置有驅(qū)動砂輪主軸箱沿直線 導(dǎo)軌移動的自動移動機構(gòu)；在床身直線導(dǎo)軌上安裝有床鞍以及帶動床鞍沿直 線導(dǎo)軌移動的床鞍自動移動機構(gòu)，床鞍上安裝有電轉(zhuǎn)臺，電轉(zhuǎn)臺上設(shè)置有其上裝有砂輪修正機構(gòu)的工件主軸箱，工件主軸箱內(nèi)部設(shè)置有工件主軸，砂輪 主軸箱內(nèi)部設(shè)置有砂輪主軸和偏心主軸，砂輪主軸與安裝在砂輪主軸箱上的 主軸電機連接并由其驅(qū)動。
本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)方案
所述砂輪主軸箱包括箱體，安裝在箱體一側(cè)的主軸電機通過聯(lián)軸器與 小軸連接，小軸由前、后軸承支撐并通過法蘭盤固定在箱體上，砂輪主軸由 前、后軸承支撐并裝入偏心主軸的內(nèi)孔中，砂輪主軸上裝有齒輪，該齒輪與 安裝在小軸上的齒輪嚙合，在砂輪主軸前端通過法蘭盤安裝有砂輪；偏心主 軸通過軸承支撐安裝在位于箱體內(nèi)的主軸外套上，偏心主軸一端裝有齒輪， 齒輪固裝在支撐套上，齒輪與齒輪嚙合，偏心軸電機通過法蘭安裝在與箱體 固定的接套上，偏心軸電機上裝有齒輪，并通過兩對嚙合的齒輪將運動傳遞 給偏心主軸。
所述工件主軸箱包括箱體，在箱體上通過法蘭盤安裝有由前、后軸承 支撐的工件主軸，工件主軸內(nèi)安裝有其上穿裝活塞的拉桿，力矩電機通過外 套安裝在箱體內(nèi)，箱體后端上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)接頭。
所述砂輪修正機構(gòu)包括底座和箱體，伺服電機通過聯(lián)軸器與砂輪修正 機構(gòu)的主軸連接，并通過箱體安裝在滑板上，底座上設(shè)置有導(dǎo)軌和支架，滑 板通過導(dǎo)軌安裝在底座上，滑板安裝在位于底座上的滑板上，油缸安裝在支 架，油缸安裝通過支架與滑板連接，油缸帶動滑板作前后運動，油缸帶動滑 板作左右運動，主軸前端設(shè)置有金剛滾輪。
所述立柱底部與床身之間的設(shè)置的沿直線導(dǎo)軌道移動的自動移動機構(gòu)包 括伺服電機和與其連接的滾珠絲杠、滾珠絲杠副連接立柱底部的螺母座， 螺母座固定在立柱底部，伺服電機帶動滾珠絲杠使立柱沿直線導(dǎo)軌在床身上 前后移動。
所述靠近立柱頂部設(shè)置的驅(qū)動砂輪主軸箱沿直線導(dǎo)軌移動的自動移動機 構(gòu)包括安裝在立柱一側(cè)上部的伺服電機和與其連接的滾珠絲杠，伺服電機 帶動滾珠絲杠使砂輪主軸箱在直線導(dǎo)軌上作上下移動。
所述沿床身直線導(dǎo)軌移動的床鞍自動移動機構(gòu)包括伺服電機和與其連 接的滾珠絲杠，伺服電機帶動滾珠絲杠實現(xiàn)床鞍沿直線導(dǎo)軌在床身上作前后運動。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:本發(fā)明由設(shè)置在床身上互為90°的驅(qū)動 立柱水平方向往復(fù)移動的自動移動機構(gòu)、驅(qū)動床鞍及工件主軸箱水平方向往 復(fù)移動的自動移動機構(gòu)和驅(qū)動砂輪主軸箱沿立柱一側(cè)面上下移動的自動移動 機構(gòu)的三個直線軸，實現(xiàn)三個相互垂直方向的直線運動；并由安裝在砂輪主 軸箱內(nèi)的砂輪主軸、設(shè)置在工件主軸箱內(nèi)的工件主軸和電轉(zhuǎn)臺的三個回轉(zhuǎn)軸、 安裝在砂輪主軸箱內(nèi)的偏心主軸及砂輪修正機構(gòu)數(shù)控主軸通過數(shù)控系統(tǒng)完成 對弧齒錐齒輪的磨削加工。此外，由于在砂輪主軸箱內(nèi)設(shè)置偏心主軸，主要 優(yōu)點是可用直接切入法磨削拉齒加工的弧齒錐齒輪大輪。工件主軸箱采用內(nèi) 置力矩電機，省去了蝸輪蝸桿傳動可使其結(jié)構(gòu)更為緊湊并提高其精度。在床 鞍與工件主軸箱之間采用電轉(zhuǎn)臺結(jié)構(gòu)，改變了公知技術(shù)中采用弧形導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動 時產(chǎn)生的滑動摩擦大、轉(zhuǎn)動不穩(wěn)定的缺點，可保證工件主軸箱轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)性， 大大提高磨削精度。本發(fā)明還具有如下優(yōu)點1、可簡化了傳統(tǒng)的機械傳動， 縮短機床調(diào)整時間；2、機床結(jié)構(gòu)緊湊合理，加工準(zhǔn)確、精度高。3、自動化 程度高，明顯提高加工效率。4、制造成本較低，減輕了企業(yè)經(jīng)濟負擔(dān)。


圖l是本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1中砂輪主軸箱剖視圖3是圖1中工件主軸箱剖視圖4是圖1中砂輪修正機構(gòu)立體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中100:床身；
101、伺服電機；102、滾珠絲杠；103、直線導(dǎo)軌；104、伺服電機； 105、滾珠絲杠；106、直線導(dǎo)軌；
200、 立柱； ，
201、 伺服電機；202、滾珠絲杠；203、直線導(dǎo)軌；
300、 砂輪主軸箱；
301、 主軸電機；302、聯(lián)軸器；303、軸承；304、小軸；305、法蘭 盤；306、軸承；307、齒輪；308、齒輪；309、軸承；310、箱體；311、 砂輪主軸；312、軸承；313、偏心軸電機；314、齒輪；315、齒輪； 316、齒輪；317、齒輪；318、螺釘；319、支撐套；320、螺釘；321:軸承；322、偏心主軸；323、主軸外套；324、軸承；325、法蘭盤；326; 法蘭盤、327;接套、
400、 工件主軸箱
401、 軸承；402、工件主軸；403、法蘭盤；404、力矩電機； 405、活塞；406、拉桿；407、旋轉(zhuǎn)接頭；408、箱體；409:外套；
500、 砂輪修正機構(gòu)
501、 伺服電機；502、聯(lián)軸器；503、主軸；504、金剛滾輪；505、
油缸；506、滑板；507、油缸；508滑板；509:箱體；510、底座；511、 支架；512、導(dǎo)軌；513、支架；
600、電轉(zhuǎn)臺；700、床鞍。
具體實施例方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，
并配合附圖詳細說明如下
請參閱圖1一圖4，數(shù)控弧齒錐齒輪磨齒機，包括床身IOO，其特征在
于立柱200、砂輪主軸箱300、工件主軸箱400、電轉(zhuǎn)臺600、砂輪修正機 構(gòu)500以及數(shù)控系統(tǒng)；在床身100上設(shè)置有水平方向互為90。的直線導(dǎo)軌103 和106，所述立柱200安裝在直線導(dǎo)軌103上，在立柱底部與床身之間裝有 沿直線導(dǎo)軌103移動的立柱自動移動機構(gòu)；立柱一側(cè)面安裝有直線導(dǎo)軌203 和沿其直線導(dǎo)軌上下移動的砂輪主軸箱300，立柱同側(cè)靠近頂部設(shè)置有驅(qū)動 砂輪主軸箱沿直線導(dǎo)軌203移動的自動移動機構(gòu)；在床身直線導(dǎo)軌106上安 裝有床鞍700以及帶動床鞍沿直線導(dǎo)軌移動的床鞍自動移動機構(gòu)，床鞍上安 裝有電轉(zhuǎn)臺600，電轉(zhuǎn)臺上設(shè)置有其上裝有砂輪修正機構(gòu)500的工件主軸箱 400，工件主軸箱內(nèi)部設(shè)置有工件主軸402，砂輪主軸箱內(nèi)部設(shè)置有砂輪主軸 311和偏心主軸322，砂輪主軸311與安裝在砂輪主軸箱上的主軸電機301連 接并由其驅(qū)動。
請參閱圖2，所述砂輪主軸箱300包括箱體310，安裝在箱體一側(cè)的主 軸電機301通過聯(lián)軸器302與小軸(304)連接，小軸由前、后軸承303和 306支撐并通過法蘭盤305固定在箱體上，砂輪主軸311由前、后軸承309 和312支撐并裝入偏心主軸322的內(nèi)孔中，砂輪主軸上裝有齒輪308，該齒 輪與安裝在小軸上的齒輪307嚙合，在砂輪主軸前端通過法蘭盤325安裝有砂輪326;偏心主軸322通過軸承321和324支撐安裝在位于箱體內(nèi)的主軸 外套323上，偏心主軸一端通過螺釘318裝有齒輪317，齒輪316通過螺釘 320固裝在支撐套319上，齒輪317與齒輪316嚙合，偏心軸電機313通過 法蘭327安裝在與箱體310固定的接套326上，偏心軸電機313上裝有齒輪 314和315，并通過兩對嚙合的齒輪314、 315和316、 317將運動傳遞給偏心 主軸322。偏心主軸的主要作用是在砂輪主軸轉(zhuǎn)動的同時可由偏心主軸帶動 作偏心轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)用直接切入法磨削拉齒加工的弧齒錐齒輪大輪的加工。
請參閱圖3，所述工件主軸箱400包括箱體408，在箱體上通過法蘭盤 403安裝有由前、后軸承401支撐的工件主軸402，工件主軸內(nèi)安裝有其上穿 裝活塞405的拉桿406，內(nèi)置力矩電機404通過外套409安裝在箱體內(nèi)，箱 體后端上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)接頭407。通過液壓系統(tǒng)控制活塞左右移動，從而帶動 拉桿左右同步移動實現(xiàn)了對工件的夾緊。
請參閱圖4，所述砂輪修正機構(gòu)500包括底座510和箱體509，伺服電 機501通過聯(lián)軸器502與砂輪修正機構(gòu)的主軸503連接，并通過箱體509安 裝在滑板506上，底座510上設(shè)置有導(dǎo)軌512和支架511，滑板508通過導(dǎo) 軌512安裝在底座上，滑板506安裝在滑板508上，油缸505安裝在支架511， 油缸507安裝通過支架513與滑板506連接，油缸505帶動滑板506作前后 運動，油缸507帶動滑板508作左右運動，主軸前端設(shè)置有金剛滾輪504。
所述立柱底部與床身之間的設(shè)置的沿直線導(dǎo)軌道103移動的自動移動機 構(gòu)包括伺服電機101和與其連接的滾珠絲杠102、滾珠絲杠副連接立柱底 部的螺母座，螺母座固定在立柱200底部，伺服電機帶動滾珠絲杠102使立 柱沿直線導(dǎo)軌103在床身上前后移動。
所述靠近立柱頂部設(shè)置的驅(qū)動砂輪主軸箱沿直線導(dǎo)軌203移動的自動移 動機構(gòu)包括安裝在立柱200 —側(cè)上部的伺服電機201和與其連接的滾珠絲 杠202，伺服電機帶動滾珠絲杠102使砂輪主軸箱300在直線導(dǎo)軌203上作 上下移動。
所述沿床身IOO直線導(dǎo)軌106移動的床鞍自動移動機構(gòu)包括伺服電機 104和與其連接的滾珠絲杠105，伺服電機帶動滾珠絲杠實現(xiàn)床鞍700沿直線 導(dǎo)軌106在床身上作前后運動。本發(fā)明由設(shè)置在床身上互為90。的驅(qū)動立柱水平方向往復(fù)移動的自動移 動機構(gòu)、驅(qū)動床鞍及工件主軸箱水平方向往復(fù)移動的自動移動機構(gòu)和驅(qū)動砂 輪主軸箱沿立柱一側(cè)面上下移動的自動移動機構(gòu)的三個直線軸，實現(xiàn)三個相 互垂直方向的直線運動；并由安裝在砂輪主軸箱內(nèi)的砂輪主軸、設(shè)置在工件 主軸箱內(nèi)的工件主軸和電轉(zhuǎn)臺的三個回轉(zhuǎn)軸、安裝在砂輪主軸箱內(nèi)的偏心主 軸及砂輪修正機構(gòu)數(shù)控主軸通過數(shù)控系統(tǒng)完成對弧齒錐齒輪的磨削加工。
權(quán)利要求
1. 一種數(shù)控弧齒錐齒輪磨齒機，包括床身(100)，其特征在于還包括立柱(200)、砂輪主軸箱(300)、工件主軸箱(400)、電轉(zhuǎn)臺(600)、砂輪修正機構(gòu)(500)以及數(shù)控系統(tǒng)；在床身(100)水平方向上設(shè)置有互為90°的直線導(dǎo)軌(103)和(106)，所述立柱(200)安裝在直線導(dǎo)軌(103)上，在立柱底部與床身之間裝有沿直線導(dǎo)軌(103)移動的立柱自動移動機構(gòu)；立柱一側(cè)面安裝有直線導(dǎo)軌(203)和沿其直線導(dǎo)軌上下移動的砂輪主軸箱(300)，立柱同側(cè)靠近頂部設(shè)置有驅(qū)動砂輪主軸箱沿直線導(dǎo)軌(203)移動的自動移動機構(gòu)；在床身直線導(dǎo)軌(106)上安裝有床鞍(700)以及帶動床鞍沿直線導(dǎo)軌移動的床鞍自動移動機構(gòu)，床鞍上安裝有電轉(zhuǎn)臺(600)，電轉(zhuǎn)臺上設(shè)置有其上裝有砂輪修正機構(gòu)(500)的工件主軸箱(400)，工件主軸箱內(nèi)部設(shè)置有工件主軸(402)，砂輪主軸箱內(nèi)部設(shè)置有砂輪主軸(311)和偏心主軸(322)，砂輪主軸(311)與安裝在砂輪主軸箱上的主軸電機(301)連接并由其驅(qū)動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控弧齒錐齒輪磨齒機，其特征在于所述 砂輪主軸箱(300)包括箱體(310)，安裝在箱體一側(cè)的主軸電機(300 通過聯(lián)軸器(302)與小軸(304)連接，小軸由前、后軸承(303)和(306) 支撐并通過法蘭盤(305)固定在箱體上，砂輪主軸(311)由前、后軸承(303) 和(312)支撐并裝入偏心主軸(322)的內(nèi)孔中，砂輪主軸上裝有齒輪(308)， 該齒輪與安裝在小軸上的齒輪(307)嚙合，在砂輪主軸前端通過法蘭盤(325) 安裝有砂輪(326);偏心主軸(322)通過軸承(321)和(324)支撐安裝 在位于箱體內(nèi)的主軸外套(323)上，偏心主軸一端裝有齒輪(317)，齒輪(316)固裝在支撐套(319)上，齒輪(317)與齒輪(316)嚙合，偏心軸 電機(313)通過法蘭(327)安裝在與箱體(310)固定的接套(326)上， 偏心軸電機(313)上裝有齒輪(314)和(315)，并通過兩對嚙合的齒輪 (314) 、 (315)和(316) 、 (317)將運動傳遞給偏心主軸(322)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控弧齒錐齒輪磨齒機，其特征在于所述 工件主軸箱(400)包括箱體(40夂)，在箱體上通過法蘭盤(403)安裝 有由前、后軸承(401)支撐的工件主軸(402)，工件主軸內(nèi)安裝有其上穿 裝活塞(405)的拉桿(406)，力矩電機(404)通過外套(409)安裝在箱 體內(nèi)，箱體后端上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)接頭(407)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控弧齒錐齒輪磨齒機，其特征在于所述 砂輪修正機構(gòu)(500)包括底座(510)和箱體(509)，伺服電機(501) 通過聯(lián)軸器(502)與砂輪修正機構(gòu)的主軸(503)連接，并通過箱體(509) 安裝在滑板(506)上，底座(510)上設(shè)置有導(dǎo)軌(512)和支架(5U)， 滑板(508)通過導(dǎo)軌(512)安裝在底座上，滑板(506)安裝在滑板(508) 上，油缸(505)安裝在支架(511).，油缸(507〉安裝通過支架(513)與 滑板(506)連接，油缸(505)帶動滑板(506)作前后運動，油缸(507) 帶動滑板(508)作左右運動，主軸前端設(shè)置有金剛滾輪(504)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控弧齒錐齒輪磨齒機，其特征在于所述 立柱底部與床身之間的設(shè)置的沿直線導(dǎo)軌道(103)移動的自動移動機構(gòu)包 括伺服電機(101)和與其連接的滾珠絲杠(102)、滾珠絲杠副連接立柱 底部的螺母座，螺母座固定在立柱(200)底部，伺服電機帶動滾珠絲杠(102) 使立柱沿直線導(dǎo)軌(103)在床身上前后移動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控弧齒錐齒輪磨齒機，其特征在于所述 靠近立柱頂部設(shè)置的驅(qū)動砂輪主軸箱沿直線導(dǎo)軌(203)移動的自動移動機 構(gòu)包括安裝在立柱(200) —側(cè)上部的伺服電機(201)和與其連接的滾珠 絲杠(202)，伺服電機帶動滾珠絲杠(102)使砂輪主軸箱(300)在直線 導(dǎo)軌(203)上作上下移動。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控弧齒錐齒輪磨齒機，其特征在于所述 沿床身(100)直線導(dǎo)軌(106)移動的床鞍自動移動機構(gòu)包括伺服電機(104) 和與其連接的滾珠絲杠(105)，伺服電機帶動滾珠絲杠實現(xiàn)床鞍(700)沿 直線導(dǎo)軌(106)在床身上作前后運動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種數(shù)控弧齒錐齒輪磨齒機，包括床身，其特征在于還包括，立柱、砂輪主軸箱、工件主軸箱、電轉(zhuǎn)臺、砂輪修正機構(gòu)以及數(shù)控系統(tǒng)；床身水平方向上設(shè)置有互為90°的直線導(dǎo)軌，立柱和床鞍分別安裝在直線導(dǎo)軌上，立柱底部與床身之間裝有立柱自動移動機構(gòu)；立柱一側(cè)面安裝有直線導(dǎo)軌和砂輪主軸箱，立柱同側(cè)靠近頂部設(shè)置有驅(qū)動砂輪主軸箱移動的移動機構(gòu)；床鞍上安裝有電轉(zhuǎn)臺，電轉(zhuǎn)臺上設(shè)置有其上裝有砂輪修正機構(gòu)的工件主軸箱。優(yōu)點是簡化傳統(tǒng)的機械傳動，縮短機床調(diào)整時間；結(jié)構(gòu)緊湊合理，加工準(zhǔn)確、精度高；自動化程度高，明顯提高加工效率；制造成本較低，減輕了企業(yè)經(jīng)濟負擔(dān)。
文檔編號B23F23/00GK101433983SQ20081015385
公開日2009年5月20日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者柴寶連, 威 王, 王秀梅 申請人:天津第一機床總廠