專利名稱：一種雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于加工環(huán)面蝸桿的數(shù)控機(jī)床，尤其涉及一種雙錐面包絡(luò)的 環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床。
背景技術(shù)：
蝸桿傳動(dòng)是機(jī)械裝備中常用的機(jī)械傳動(dòng)之一。它主要包括圓柱蝸桿傳動(dòng)、錐蝸桿 傳動(dòng)和環(huán)面蝸桿傳動(dòng)。其中環(huán)面蝸桿傳動(dòng)是一種新型的傳動(dòng)副，由于其承載能力高，傳動(dòng)效 率高，壽命長(zhǎng)，平均分度誤差小等優(yōu)越性，適用于大功率的傳遞，如冶金、礦山、石油、化工等 行業(yè)。環(huán)面蝸桿傳動(dòng)又包括直廓環(huán)面蝸桿傳動(dòng)，平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿傳動(dòng)，錐面包絡(luò)環(huán)面 蝸桿傳動(dòng)等?，F(xiàn)有的環(huán)面蝸桿加工設(shè)備中，大多是直廓的和平面包絡(luò)成型的，缺乏對(duì)錐面包 絡(luò)成型方面的研究。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨 床。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控 磨床，主要由機(jī)床部分和控制柜部分兩大部分組成。機(jī)床部分包括床身，縱向拖板、橫向拖板、尾座和主軸；橫向拖板上安裝有主軸橫 向調(diào)整拖板，主軸橫向調(diào)整拖板與尾座固定聯(lián)接；主軸安裝在主軸橫向調(diào)整拖板上，與尾座 同軸；縱向拖板上安裝有回轉(zhuǎn)盤和回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌，回轉(zhuǎn)盤上安裝有徑向進(jìn)給拖板，徑向進(jìn)給拖板 上安裝有橫向進(jìn)給拖板，橫向進(jìn)給拖板上安裝有磨頭部分，磨頭部分上安裝有數(shù)控砂輪修 型器；主軸的中心旋轉(zhuǎn)軸為X軸，回轉(zhuǎn)盤的中心旋轉(zhuǎn)軸為Y軸，橫向拖板的橫向運(yùn)動(dòng)軸為Al 軸，主軸橫向調(diào)整拖板的橫向運(yùn)動(dòng)軸為A2軸，縱向拖板的縱向運(yùn)動(dòng)軸為Bl軸，徑向進(jìn)給拖 板的進(jìn)給軸為B軸，橫向進(jìn)給拖板的進(jìn)給軸為A軸；X軸、Y軸和Bl軸兩兩垂直；A軸和B軸 相互垂直，并與均與Y軸垂直；Al軸和A2軸與X軸平行，并由手動(dòng)調(diào)整。磨頭部分中的磨頭座安裝在橫向進(jìn)給拖板上，磨頭座中安裝有磨頭架，磨頭架可 在磨頭座中繞C軸旋轉(zhuǎn)，可由手動(dòng)調(diào)整，C軸與B軸平行；磨頭架前端安裝有砂輪軸支架，砂 輪軸支架上安裝有砂輪軸，砂輪軸上安裝有砂輪；磨頭架后端安裝有砂輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)；磨頭 架側(cè)面布置有帶輪，砂輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過帶傳動(dòng)以及磨頭架前端的齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)； 砂輪的中心旋轉(zhuǎn)軸為Z軸。砂輪修型器部分由修型器豎直方向?qū)к?，修型器豎直方向電機(jī)，修型器水平方向 導(dǎo)軌，修型器水平方向電機(jī)，滑板，刀架組成；刀架的兩側(cè)及底面各安裝一把金剛筆，分用于 修整砂輪的兩側(cè)面及頂面；修型器水平方向?qū)к壍倪M(jìn)給軸為Xi軸，它應(yīng)與砂輪回轉(zhuǎn)軸Z軸 平行；修型器豎直方向?qū)к壍倪M(jìn)給軸為Yi軸，它應(yīng)與砂輪回轉(zhuǎn)軸Z軸垂直。控制柜部分可控制主軸繞X軸旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)盤繞Y軸旋轉(zhuǎn)，縱向拖板沿Bl軸縱向運(yùn)動(dòng)，徑向進(jìn)給拖板沿B軸徑向進(jìn)給，橫向進(jìn)給拖板沿A軸橫向進(jìn)給，砂輪繞Z軸旋轉(zhuǎn)，砂輪修 型器的刀架沿Xl軸和Yl軸水平運(yùn)動(dòng)和豎直運(yùn)動(dòng)；并在Xl軸和Yl軸方向?qū)崿F(xiàn)兩軸聯(lián)動(dòng)，以 及在X軸，Y軸，B軸和A軸方向?qū)崿F(xiàn)四軸聯(lián)動(dòng)。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型在傳統(tǒng)的數(shù)控環(huán)面蝸桿磨床的基礎(chǔ)上，對(duì) 其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床的空白。而且，提出了基于 該磨床的完整的磨削加工方法，將對(duì)雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的批量化生產(chǎn)產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。

圖1為雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床的示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為圖1的側(cè)視圖；圖4為磨頭部分及數(shù)控砂輪修型器的示意圖；圖5為圖4的側(cè)視圖；圖6為圖4的俯視圖；圖7為雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床磨削加工過程的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型技術(shù)方案。本實(shí)用新型雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床，由機(jī)床和控制柜兩大部分組成。如圖1、2、3所示，機(jī)床部分包括床身1，縱向拖板2，橫向拖板3及尾座4。橫向拖 板3上安裝有主軸橫向調(diào)整拖板5，主軸橫向調(diào)整拖板5與尾座4固定聯(lián)接，可一起在橫向 拖板3上沿Al軸做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；主軸橫向調(diào)整拖板5上安裝有主軸部分6，主軸部分6可沿 A2軸做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，主軸可繞X軸旋轉(zhuǎn)。縱向拖板2上安裝有回轉(zhuǎn)盤7和回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌8，回轉(zhuǎn)盤 7可在縱向拖板2上沿Bl軸做縱向運(yùn)動(dòng)，回轉(zhuǎn)盤7可繞Y軸旋轉(zhuǎn)；回轉(zhuǎn)盤7上安裝有徑向 進(jìn)給拖板9，徑向進(jìn)給拖板9可沿B軸做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；徑向進(jìn)給拖板9上安裝有橫向進(jìn)給拖板 10，橫向進(jìn)給拖板10可沿A軸做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；橫向進(jìn)給拖板10上安裝有磨頭部分11 ；磨頭部 分11上安裝有砂輪修型器12。X軸、Y軸和B 1軸兩兩垂直；A軸和B軸相互垂直，并與均 與Y軸垂直；Al軸和A2軸與X軸平行，并由手動(dòng)調(diào)整。磨頭部分及砂輪修型器的結(jié)構(gòu)如圖4，5，6所示。在橫向進(jìn)給拖板10上安裝磨頭 座13 ；磨頭座13中安裝有磨頭架14，磨頭架14可繞C軸旋轉(zhuǎn)，可由手動(dòng)調(diào)整，C軸與B軸 平行。磨頭架14前端安裝有砂輪軸支架24，砂輪軸支架上安裝有砂輪軸23，砂輪軸上安裝 有砂輪25，磨頭架14后端安裝有砂輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)26，砂輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)26通過帶輪28，帶輪29， 傳動(dòng)帶22的帶傳動(dòng)以及齒輪21，齒輪27的齒輪傳動(dòng)，帶動(dòng)砂輪25繞Z軸轉(zhuǎn)動(dòng)。磨頭架14 上部還安裝有砂輪修型器12 ；砂輪修型器12由修型器豎直方向?qū)к?7，修型器豎直方向電 機(jī)18，修型器水平方向?qū)к?9，修型器水平方向電機(jī)20，滑板16，刀架15組成；刀架15的 兩側(cè)及底面各安裝一把金剛筆，分用于修整砂輪的兩側(cè)面及頂面；修型器水平方向?qū)к?9 的進(jìn)給軸Xl與砂輪回轉(zhuǎn)軸Z軸平行；修型器豎直方向?qū)к?7的進(jìn)給軸Yl與砂輪回轉(zhuǎn)軸Z 軸垂直。[0022]控制柜具有控制主軸6旋轉(zhuǎn)的X軸，回轉(zhuǎn)盤7旋轉(zhuǎn)的Y軸，縱向拖板2進(jìn)給的Bl 軸，徑向進(jìn)給拖板9進(jìn)給的B軸，橫向進(jìn)給拖板10進(jìn)給的A軸，砂輪25旋轉(zhuǎn)的Z軸，砂輪修 型器12的Xl軸和Yl軸，這八個(gè)軸的功能。并能夠?qū)崿F(xiàn)Xl軸和Yl軸的兩軸聯(lián)動(dòng)，以及X 軸，Y軸，B軸，A軸的四軸聯(lián)動(dòng)。本實(shí)用新型的雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床的磨削加工是這樣實(shí)現(xiàn)的首先，待加工的工件首先經(jīng)過粗加工及熱處理，使蝸桿的齒面每邊留有一定的磨 削余量。將工件安裝在主軸6與尾座4之間。主軸部分6與尾座4頂針可以沿A2軸橫向 移動(dòng)，以適應(yīng)裝夾不同長(zhǎng)度的待加工工件。安裝好后，通過調(diào)整橫向拖板3沿Al軸移動(dòng)，帶 動(dòng)主軸部分6、尾座4以及安裝在兩者之間的工件移動(dòng)，保證工件的喉部平面通過回轉(zhuǎn)盤7 的回轉(zhuǎn)軸Y軸。其次，通過調(diào)整縱向拖板2沿Bl軸縱向移動(dòng)，來保證回轉(zhuǎn)盤7的回轉(zhuǎn)中心軸到工 件回轉(zhuǎn)中心軸的距離為蝸輪蝸桿副的中心距a。控制磨頭架14繞C軸旋轉(zhuǎn)，使砂輪回轉(zhuǎn)中 心軸與水平面成的角，隨蝸桿的螺旋升角變化。然后，根據(jù)待加工蝸桿的參數(shù)，對(duì)砂輪進(jìn)行修型。通過控制柜，控制修型器12的Xl 軸和Yl軸，帶動(dòng)刀架15按指定的程序運(yùn)動(dòng)，從而完成對(duì)砂輪的修型。使砂輪的齒形角等于 蝸桿法向齒形角和砂輪頂寬略小于蝸桿法向齒根寬度。在完成砂輪修型后，通過控制柜，調(diào)整橫向進(jìn)給拖板10沿A軸移動(dòng)，使砂輪齒形的 對(duì)稱軸和蝸桿喉部的齒形對(duì)稱軸重合。通過以上設(shè)置，完成了磨削前的初始化設(shè)置。最后，進(jìn)行磨削，通過程序控制，使主軸6帶動(dòng)工件繞X軸，回轉(zhuǎn)盤7繞Y軸以一定 的傳動(dòng)比旋轉(zhuǎn)，其傳動(dòng)比為待加工的環(huán)面蝸桿副的傳動(dòng)比。通過程序控制砂輪的進(jìn)給，先控 制徑向進(jìn)給拖板9沿B軸進(jìn)給，直到砂輪頂部到達(dá)蝸桿齒根圓處。再控制橫向進(jìn)給拖板10 沿A軸進(jìn)給，要求沿A軸的正負(fù)方向的進(jìn)給相同的量，來完成對(duì)蝸桿左右齒側(cè)面的磨削。這樣，就完成了雙錐面包絡(luò)蝸桿的磨削。以上的加工流程，如圖7所示。本實(shí)用新型在傳統(tǒng)的數(shù)控環(huán)面蝸桿磨床的基礎(chǔ)上，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了創(chuàng)新，填補(bǔ)了 國(guó)內(nèi)雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床的空白。而且，提出了基于該磨床的完整的磨削加工方 法，將對(duì)雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的批量化生產(chǎn)產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。
權(quán)利要求1.一種雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床，其機(jī)床部分包括床身(1)，縱向拖板O)、橫向 拖板⑶、尾座⑷和主軸(6)；其特征在于橫向拖板⑶上安裝有主軸橫向調(diào)整拖板(5)， 主軸橫向調(diào)整拖板( 與尾座(4)固定聯(lián)接，主軸(6)安裝在主軸橫向調(diào)整拖板( 上，與 尾座⑷同軸；縱向拖板⑵上安裝有回轉(zhuǎn)盤(7)和回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌(8)，回轉(zhuǎn)盤(7)上安裝有徑 向進(jìn)給拖板(9)，徑向進(jìn)給拖板(9)上安裝有橫向進(jìn)給拖板(10)，橫向進(jìn)給拖板(10)上安 裝有磨頭部分(11)，磨頭部分(11)上安裝有數(shù)控砂輪修型器(12)；主軸(6)的中心旋轉(zhuǎn)軸 為X軸，回轉(zhuǎn)盤(7)的中心旋轉(zhuǎn)軸為Y軸，橫向拖板(3)的橫向運(yùn)動(dòng)軸為Al軸，主軸橫向調(diào) 整拖板(5)的橫向運(yùn)動(dòng)軸為A2軸，縱向拖板⑵的縱向運(yùn)動(dòng)軸為Bl軸，徑向進(jìn)給拖板(9) 的進(jìn)給軸為B軸，橫向進(jìn)給拖板(10)的進(jìn)給軸為A軸；X軸、Y軸和Bl軸兩兩垂直，A軸和 B軸相互垂直，并與均與Y軸垂直，Al軸和A2軸與X軸平行。
2.如權(quán)利要求1所述的雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床，其特征在于所述的磨頭部分 (11)中的磨頭座(13)安裝在橫向進(jìn)給拖板(10)上，磨頭座(13)上安裝有磨頭架(14)，磨 頭架(14)在磨頭座(13)中繞C軸旋轉(zhuǎn)，C軸與B軸平行；磨頭架(14)后端安裝有砂輪驅(qū) 動(dòng)電機(jī)(26)，磨頭架(14)側(cè)面布置有帶傳動(dòng)副，磨頭架(14)前端布置有齒輪傳動(dòng)副，砂輪 驅(qū)動(dòng)電機(jī)06)通過帶傳動(dòng)以及齒輪傳動(dòng)兩級(jí)傳動(dòng)，帶動(dòng)砂輪0 轉(zhuǎn)動(dòng)；砂輪0 的中心 旋轉(zhuǎn)軸為Z軸。
3.如權(quán)利要求1所述的雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床，其特征在于所述的數(shù)控砂輪 修型器部分(1 由修型器豎直方向?qū)к?17)、修型器豎直方向電機(jī)(18)、修型器水平方向 導(dǎo)軌(19)、修型器水平方向電機(jī)(20)、滑板(16)和刀架(15)組成；刀架(15)的兩側(cè)及底 面各安裝一把金剛筆；修型器水平方向?qū)к?17)的進(jìn)給軸為Xl軸，Xl軸與Z軸平行；修型 器豎直方向?qū)к?19)的進(jìn)給軸為Yl軸，Yl軸與Z軸垂直。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床，主要包括機(jī)床部分和控制柜部分；其機(jī)床部分包括床身，縱向拖板、橫向拖板、尾座和主軸，縱向拖板上安裝有回轉(zhuǎn)盤和回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌，回轉(zhuǎn)盤上安裝有徑向進(jìn)給拖板，徑向進(jìn)給拖板上安裝有橫向進(jìn)給拖板，橫向進(jìn)給拖板上安裝有磨頭部分，磨頭部分上安裝有數(shù)控砂輪修型器；其控制柜部分可控制主軸繞X軸旋轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)盤繞Y軸旋轉(zhuǎn)，縱向拖板沿B1軸縱向運(yùn)動(dòng)，徑向進(jìn)給拖板沿B軸徑向進(jìn)給，橫向進(jìn)給拖板沿A軸橫向進(jìn)給，砂輪繞Z軸旋轉(zhuǎn)，砂輪修型器的刀架沿X1軸和Y1軸水平運(yùn)動(dòng)和豎直運(yùn)動(dòng)，并在X1、Y1兩軸方向?qū)崿F(xiàn)軸聯(lián)動(dòng)，以及X、Y、B、A四軸方向?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動(dòng)。通過控制修型好的砂輪的運(yùn)動(dòng)，包絡(luò)出雙錐面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面。
文檔編號(hào)B24B19/00GK201913522SQ20102025067
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者方普勝, 朱肖虎, 舒勤業(yè), 邱清盈 申請(qǐng)人:臺(tái)州市金星機(jī)械有限公司, 浙江大學(xué)