高精度高效人字齒輪加工機(jī)床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于齒輪加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高精度高效人字齒輪加工機(jī)床。
【背景技術(shù)】
[0002]人字齒輪具有運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音小、承載能力大、沒有軸向力等優(yōu)點(diǎn)，在石油機(jī)械、工程機(jī)械、礦山機(jī)械、船舶等行業(yè)有著廣泛應(yīng)用，隨著這些行業(yè)的快速發(fā)展和技術(shù)升級(jí)，高精度人字齒輪的需求量日益增大，這對人字齒輪的精度與加工效率提出了更高的要求。
[0003]傳統(tǒng)的人字齒輪加工工藝，通常是將齒輪毛坯先裝夾在車床上，車削出人字齒輪的外圓、內(nèi)孔和端面，然后再裝夾到專門的人字齒輪銑齒機(jī)上，銑削出人字齒輪齒槽。這種傳統(tǒng)的人字齒輪加工方法，需要通過車床、人字齒銑齒機(jī)兩臺(tái)機(jī)床才能完成人字齒輪的車削和銑削加工，由于需要二次裝夾，存在二次裝夾誤差，影響了齒輪加工精度，并且，齒輪轉(zhuǎn)運(yùn)和二次安裝需要消耗大量的時(shí)間，導(dǎo)致人字齒輪加工輔助時(shí)間過多，效率很低。因此，傳統(tǒng)的人字齒輪加工需要的設(shè)備多，占用場地大、人力多、消耗的時(shí)間多，二次裝夾又帶來了裝夾誤差?？偟膩碚f就是，成本高、效率低、精度差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服傳統(tǒng)的人字齒輪加工工藝導(dǎo)致的成本高、效率低、精度差的問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種高精度高效人字齒輪加工機(jī)床，將高精度車床的車削功能和高精度人字齒輪銑齒機(jī)的銑削功能組合到一臺(tái)機(jī)床上，且車削和銑削公用一個(gè)高精度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)機(jī)床上完成人字齒輪的車削和銑削加工。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:一種高精度高效人字齒輪加工機(jī)床，包括主床身，所述主床身的上端面左部設(shè)有沿X軸左右運(yùn)動(dòng)的銑齒立柱，所述主床身的右前方設(shè)有繞C軸回轉(zhuǎn)的車削和銑削公用工作臺(tái)，所述主床身的右后方固定有立車床身；所述銑齒立柱的內(nèi)端面上設(shè)有沿Z軸上下運(yùn)動(dòng)的銑齒刀架，所述銑齒刀架上水平設(shè)有繞S軸回轉(zhuǎn)的銑齒電主軸，通過C軸、X軸、Z軸三軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，由S軸完成人字齒輪的銑削；所述立車床身的內(nèi)端面上設(shè)有沿U軸左右移動(dòng)的立車立柱，所述立車立柱上設(shè)有沿W軸上下移動(dòng)的立車刀架，通過工件在工作臺(tái)上繞C軸回轉(zhuǎn)，立車立柱沿U軸徑向進(jìn)刀，立車刀架沿W軸軸向走刀，由固定在立車刀架下端的車刀刀具完成工件外圓、內(nèi)孔及端面的車削。
[0006]所述銑齒立柱通過第一直線導(dǎo)軌、第一滾珠絲杠安裝在主床身的上方；所述銑齒刀架通過第二直線導(dǎo)軌、第二滾珠絲杠安裝在銑齒立柱的內(nèi)端面上；所述立車立柱通過第三直線導(dǎo)軌、第三滾珠絲杠安裝在立車床身的內(nèi)端面上，所述立車刀架通過第四直線導(dǎo)軌、第四滾珠絲杠安裝在立車立柱上。
[0007]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)和效果:
1、一臺(tái)機(jī)床可以當(dāng)兩臺(tái)機(jī)床使用。高精度車削與高精度人字齒輪銑削功能組合機(jī)床設(shè)計(jì)，代替了原來的高精度車床與高精度銑床，減少了機(jī)床占地面積、操作人員及機(jī)床使用成本等。
[0008]2、提高了人字齒輪的加工精度。一次裝夾完成人字齒輪的車削、銑削加工，避免了二次裝夾帶來了的誤差，提高人字齒輪加工精度等級(jí)以及齒輪與中心定位孔的制造精度。
[0009]3、提高了人字齒輪加工效率。由一臺(tái)機(jī)床一次性裝夾完成加工，省去了拆卸、轉(zhuǎn)運(yùn)、二次裝夾、校準(zhǔn)等輔助時(shí)間，極大的提高了人字齒輪的加工效率。
[0010]4、節(jié)約了機(jī)床制造成本。兩臺(tái)高精度加工機(jī)床組合成一臺(tái)機(jī)床，節(jié)約了一套數(shù)控系統(tǒng)、一個(gè)高精度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)等機(jī)床部件，大大降低了機(jī)床制造成本。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]結(jié)合附圖1描述本發(fā)明的第一種實(shí)施例。
[0013]一種高精度高效人字齒輪加工機(jī)床，包括主床身I，其特征是:所述主床身I的上端面左部通過第一直線導(dǎo)軌2、第一滾珠絲杠3安裝有沿X軸左右運(yùn)動(dòng)的銑齒立柱4，所述主床身I的右前方安裝有繞C軸回轉(zhuǎn)的車削和銑削公用工作臺(tái)5，所述主床身I的右后方固定有立車床身6 ;所述銑齒立柱4的內(nèi)端面上通過第二直線導(dǎo)軌7、第二滾珠絲杠8安裝有沿Z軸上下運(yùn)動(dòng)的銑齒刀架9，所述銑齒刀架9上水平安裝有繞S軸回轉(zhuǎn)的銑齒電主軸10，通過C軸、X軸、Z軸三軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，由S軸完成人字齒輪的銑削；所述立車床身6的內(nèi)端面上通過第三直線導(dǎo)軌11、第三滾珠絲杠12安裝有沿U軸左右移動(dòng)的立車立柱13，所述立車立柱13上通過第四直線導(dǎo)軌14、第四滾珠絲杠15安裝有沿W軸上下移動(dòng)的立車刀架16，通過工件在工作臺(tái)5上繞C軸回轉(zhuǎn)，立車立柱13沿U軸徑向進(jìn)刀，立車刀架16沿W軸軸向走刀，由固定在立車刀架16下端的車刀刀具完成工件外圓、內(nèi)孔及端面的車削。
[0014]本發(fā)明直線軸選擇高精度高剛性滾柱直線導(dǎo)軌、滾珠絲杠，配合高精度行星減速器，實(shí)現(xiàn)慣量匹配，使得直線軸的定位及重復(fù)定位精度達(dá)到0.002um。銑削選用高精度高強(qiáng)度成形銑刀，配合大功率高精度銑削主軸，保證成形銑刀可以快速精確裝夾，銑削主軸的軸向及徑向跳動(dòng)控制在0.002um?；剞D(zhuǎn)工作臺(tái)采用精度達(dá)P2A級(jí)高精度剛性復(fù)合臺(tái)面軸承結(jié)構(gòu)，軸向、徑向跳動(dòng)精度達(dá)0.003mm，軸向承載能力可達(dá)10噸。工作臺(tái)采用高功率大扭矩力矩電機(jī)直驅(qū)，配合高精度圓光柵，實(shí)現(xiàn)高精度零間隙傳動(dòng)，工作臺(tái)的定位及重復(fù)定位精度達(dá)到3”，與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)臺(tái)相比具有無可比擬的優(yōu)勢。
[0015]本發(fā)明車削和銑削公用一個(gè)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)。當(dāng)進(jìn)行人字齒輪外圓、內(nèi)孔、端面車削時(shí)，機(jī)床高精度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)C軸回轉(zhuǎn)，右上角的立車立柱U軸徑向進(jìn)刀，立車刀架W軸軸向走刀，由車刀刀具完成車削功能；當(dāng)進(jìn)行人字齒輪齒槽銑削時(shí)，高精度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)C軸，左邊的銑齒立柱X軸，銑齒刀架Z軸，三軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，由銑齒主軸S軸完成人字齒輪的銑削功能。一次裝夾，就可以高效率地完成高精度人字齒輪的車削、銑削加工，解決了傳統(tǒng)的高精度人字齒輪加工需要高精度車床、高精度銑齒機(jī)兩臺(tái)機(jī)床才能完成的加工工藝，并且占地面積小、效率高、降低了機(jī)床的使用成本和人字齒輪的加工成本?？蛇_(dá)到國標(biāo)6級(jí)以上齒輪加工精度。
[0016]上述實(shí)施例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡以本發(fā)明權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等同變化，均應(yīng)包括在本發(fā)明權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高精度高效人字齒輪加工機(jī)床，包括主床身(I)，其特征是:所述主床身(I)的上端面左部設(shè)有沿X軸左右運(yùn)動(dòng)的銑齒立柱(4)，所述主床身(I)的右前方設(shè)有繞C軸回轉(zhuǎn)的車削和銑削公用工作臺(tái)(5)，所述主床身(I)的右后方固定有立車床身(6);所述銑齒立柱(4)的內(nèi)端面上設(shè)有沿Z軸上下運(yùn)動(dòng)的銑齒刀架(9)，所述銑齒刀架(9)上水平設(shè)有繞S軸回轉(zhuǎn)的銑齒電主軸(10)，通過C軸、X軸、Z軸三軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)，由S軸完成人字齒輪的銑削；所述立車床身(6)的內(nèi)端面上設(shè)有沿U軸左右移動(dòng)的立車立柱(13)，所述立車立柱(13)上設(shè)有沿W軸上下移動(dòng)的立車刀架(16)，通過工件在工作臺(tái)(5)上繞C軸回轉(zhuǎn)，立車立柱(13)沿U軸徑向進(jìn)刀，立車刀架(16)沿W軸軸向走刀，由固定在立車刀架(16)下端的車刀刀具完成工件外圓、內(nèi)孔及端面的車削。
2.如權(quán)利要求1所述的高精度高效人字齒輪加工機(jī)床，其特征是:所述銑齒立柱(4)通過第一直線導(dǎo)軌(2)、第一滾珠絲杠(3)安裝在主床身(I)的上方；所述銑齒刀架(9)通過第二直線導(dǎo)軌(7)、第二滾珠絲杠(8)安裝在銑齒立柱(4)的內(nèi)端面上；所述立車立柱(13)通過第三直線導(dǎo)軌(11)、第三滾珠絲杠(12)安裝在立車床身(6)的內(nèi)端面上，所述立車刀架(16)通過第四直線導(dǎo)軌(14)、第四滾珠絲杠(15)安裝在立車立柱(13)上。
【專利摘要】一種高精度高效人字齒輪加工機(jī)床，其主床身的上端面左部設(shè)有沿X軸左右運(yùn)動(dòng)的銑齒立柱，所述主床身的右前方設(shè)有繞C軸回轉(zhuǎn)的工作臺(tái)，所述主床身的右后方固定有立車床身；所述銑齒立柱的內(nèi)端面上設(shè)有沿Z軸上下運(yùn)動(dòng)的銑齒刀架，所述銑齒刀架上水平設(shè)有繞S軸回轉(zhuǎn)的銑齒電主軸；所述立車床身的內(nèi)端面上設(shè)有沿U軸左右移動(dòng)的立車立柱，所述立車立柱上設(shè)有沿W軸上下移動(dòng)的立車刀架。本發(fā)明將高精度車床的車削功能和高精度人字齒輪銑齒機(jī)的銑削功能組合到一臺(tái)機(jī)床上,且車削和銑削公用一個(gè)高精度回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)機(jī)床上完成人字齒輪的車削和銑削加工。
【IPC分類】B23F7-00
【公開號(hào)】CN104874867
【申請?zhí)枴緾N201510223297
【發(fā)明人】趙福長, 劉天寅
【申請人】寶雞市新福泉機(jī)械科技發(fā)展有限責(zé)任公司
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月6日