專利名稱：小模數(shù)干、濕切臥式數(shù)控滾齒機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控機(jī)床，尤其涉及一種具有干切功能的小模數(shù)臥 式數(shù)控滾齒機(jī)。
背景技術(shù)：
本公司生產(chǎn)專利產(chǎn)品Y3112CNC立式小模數(shù)數(shù)控滾齒機(jī)投放市場以來， 由于產(chǎn)品優(yōu)良的性價(jià)比而受到廣大用戶特別青睞和歡迎。同時(shí)，廣大用戶又 對(duì)我們提出新要求，因?yàn)槿珖妱?dòng)工具、軸業(yè)、儀器儀表、微型減速機(jī)、摩 托車等行業(yè)，小模數(shù)齒輪加工不僅量大，而且精度要求越來越高，這些行業(yè) 還急需具備干切功能的特別高效加工功能的小模數(shù)數(shù)控滾齒機(jī)來滿足其需 求。特別是隨著改革開放的深入發(fā)展，國內(nèi)不少廠家加工出口到日本、歐州、 美國等國家的小模數(shù)齒輪產(chǎn)品，這些外銷產(chǎn)品精度按國際標(biāo)準(zhǔn)要求，沒有特 別高的加工手段上不了量，就沒有經(jīng)濟(jì)效益。因國內(nèi)到目前為止，尚沒有既 能進(jìn)行干切，又能加工高硬齒面的小模數(shù)數(shù)控滾齒機(jī)。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型主要目的是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，從而開發(fā)一種具備 干切功能的特別高效的小模數(shù)干、濕切臥式數(shù)控滾齒機(jī)。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的 一種 小模數(shù)干、濕切臥式數(shù)控滾齒機(jī)，由主機(jī)，電柜，液壓站，自動(dòng)排屑裝置組 成，其特征在于-
所述主機(jī)設(shè)有四個(gè)數(shù)控軸水平軸向進(jìn)給Z軸，徑向進(jìn)給X軸，刀具回 轉(zhuǎn)B軸，工件回轉(zhuǎn)C軸；兩個(gè)機(jī)動(dòng)軸刀架回轉(zhuǎn)和刀架竄刀。
刀具主軸驅(qū)動(dòng)采用交流伺服電機(jī)。針對(duì)交流伺服電機(jī)長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)后 發(fā)熱嚴(yán)重，使得電機(jī)失靈，采用風(fēng)冷裝置對(duì)電機(jī)進(jìn)行不間斷的風(fēng)冷，使其溫
3升保持在一定允許范圍內(nèi)。
刀具主軸軸承和主軸箱主軸軸承與分度齒輪副間采用循環(huán)油潤滑結(jié)構(gòu)。 其它移動(dòng)部位采用自動(dòng)潤滑，根據(jù)實(shí)際需求預(yù)置潤滑時(shí)間和每分鐘潤滑次 數(shù)，使這些部位得到定時(shí)定量潤滑。
機(jī)床系統(tǒng)配有二套刀具冷卻系統(tǒng)油冷卻和氣體冷卻及其切換裝置。
系統(tǒng)還配有兩套排屑裝置鐵屑和冷卻液通過磁性分離后傳送；鐵屑直 接通過磁性傳送帶。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案還可以進(jìn)一步完善，
作為優(yōu)選，
水平軸向進(jìn)給Z軸依次由交流伺服電機(jī)，彈性聯(lián)軸節(jié)，滾珠絲桿副組成； 徑向進(jìn)給X軸依次由交流伺服電機(jī)，彈性聯(lián)軸節(jié)，滾珠絲桿副組成； 刀具回轉(zhuǎn)B軸依次由交流伺服電機(jī)，右旋斜齒輪，左旋齒輪組成； 工件回轉(zhuǎn)C軸依次由交流伺服電機(jī)，兩直齒輪，分度直齒輪組成。 作為優(yōu)選，刀架回轉(zhuǎn)依次由無刷直流電機(jī)，右旋蝸桿，右旋斜齒輪組成；
刀架竄刀依次由無刷直流電機(jī)，絲桿螺母組成。
作為優(yōu)選，水平軸向進(jìn)給Z軸采用注塑新工藝的導(dǎo)軌。X軸進(jìn)給的導(dǎo)軌
采用的是高剛度大尺寸的直線導(dǎo)軌副，刀架竄刀Y軸進(jìn)給導(dǎo)軌也是高剛度直
線導(dǎo)軌副，在不同的部位合理的采用導(dǎo)軌副目的就是降低摩擦系數(shù)，提高各
導(dǎo)軌的耐用度，確保其持續(xù)運(yùn)動(dòng)精度。
作為優(yōu)選，所述工件回轉(zhuǎn)C軸采用鋁合金的分配環(huán)體，分配環(huán)體與主軸
的配合面設(shè)置數(shù)條環(huán)形溝槽?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)采用高速易磨損的橡膠回轉(zhuǎn)密
封環(huán)密封的漏油問題。
作為優(yōu)選，工件回轉(zhuǎn)C軸兩直齒輪的結(jié)合面設(shè)有彈簧徑向拉緊裝置。不
管分度軸怎樣正反轉(zhuǎn)和使用多久，兩直齒輪與相嚙合的分度齒輪都做到無側(cè)
隙傳動(dòng)。
機(jī)床工件自動(dòng)夾緊和放松，并可方便的安裝精密對(duì)刀裝置和自動(dòng)上下料 裝置。
機(jī)床所有運(yùn)動(dòng)副都設(shè)置無觸點(diǎn)開關(guān)進(jìn)行控制，再加上加工程序中設(shè)置多
4道軟限位和相互自鎖的約束結(jié)合，機(jī)床安全性能極高。
本實(shí)用新型的有益效果是由于采取上述一系列措施，本實(shí)用新型傳動(dòng) 鏈短，傳動(dòng)剛性高，傳動(dòng)平穩(wěn)；具有自動(dòng)化程度高，效率高和加工精度高等 特點(diǎn)，完全滿足機(jī)床高速切削的要求。


附圖l為本實(shí)用新型數(shù)控滾齒機(jī)組成主視圖； 附圖2為圖l的側(cè)視附圖3為本實(shí)用新型數(shù)控滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖； 附圖4為本實(shí)用新型數(shù)控滾齒機(jī)刀架結(jié)構(gòu)圖； 附圖5為本實(shí)用新型數(shù)控滾齒機(jī)主軸箱結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體說明。
實(shí)施例
如圖i、圖2所示的滾齒機(jī)， 由主機(jī)i 、電柜n 、液壓站ni、自動(dòng)排屑
器IV，四個(gè)部份組成。機(jī)床加工范圍0.3~2模數(shù)，加工工件直徑100mm以下 的軟齒面或HRC55。 ±2°高硬齒面的滾切加工，齒輪加工精度為6級(jí)以下
(新國標(biāo))，齒面粗糙度Ra1.6以下，干切時(shí)滾刀切削速度為200米/分以上。 一臺(tái)機(jī)床具備四種加工方法任其選擇(1)干切高速加工；(2)HRC55° ± 2°熱處理材料直接加工；(3) 二次對(duì)刀精加工，粗滾熱處理后再次精加工；
(4) 一般用冷卻液加工，具有萬能性。
機(jī)床配置兩套冷卻系統(tǒng)， 一套是進(jìn)行常規(guī)切削時(shí)采用油冷卻刀具和沖洗 鐵屑。另一套是進(jìn)行干切時(shí)采用氣體冷卻刀具和清除鐵屑，兩套系統(tǒng)切換非 常方便。
機(jī)床配有兩套排屑裝置，常規(guī)切削時(shí)，鐵屑和冷卻液，通過磁性分離， 鐵屑排到鐵屑箱中，冷卻液返回到冷卻箱中。機(jī)床干切時(shí)，鐵屑直接通過磁 性傳送帶，排到鐵屑箱中。
如圖3所示的主機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)，共有四個(gè)數(shù)控軸，二個(gè)機(jī)械軸。它們分別
5是水平徑向進(jìn)給X軸，水平軸向進(jìn)給Z軸，刀具回轉(zhuǎn)B軸，工件回轉(zhuǎn)C軸。 兩個(gè)機(jī)動(dòng)軸是刀架回轉(zhuǎn)A軸，自動(dòng)竄刀Y軸。
機(jī)床水平軸向進(jìn)給Z軸依次由IFK7063交流伺服電機(jī)1， GS24彈性聯(lián) 軸節(jié)2， FYND4005-4滾珠絲桿副3組成；徑向進(jìn)給X軸依次由IFK7063交 流伺服電機(jī)4， GS24彈性聯(lián)軸節(jié)5， FYND4005-4滾珠絲桿副6組成；刀具 回轉(zhuǎn)B軸依次由IFT6084交流伺服電機(jī)7，模數(shù)2、齒數(shù)30、螺旋角10°右 旋斜齒輪8，模數(shù)2、齒數(shù)60、螺旋角IO。左旋齒輪9組成，A為滾刀；工 件回轉(zhuǎn)C軸依次由IFK7083交流伺服電機(jī)10，模數(shù)2、齒數(shù)36、兩直齒輪 11、 12，模數(shù)2、齒數(shù)61、分度直齒輪13組成；刀架回轉(zhuǎn)M，依次由 120WZJT160-3無刷直流電機(jī)14，模數(shù)1.5、頭數(shù)3、螺旋角12° 05' 41" 右旋蝸桿15，模數(shù)1.5、齒數(shù)115、螺旋角12° 05' 41〃右旋斜齒輪16組成； 刀架竄刀N，依次由60WZJT35-3無刷直流電機(jī)17， M14X 1.5絲桿螺母18 組成；尾架頂尖進(jìn)出，工件夾緊或放松，均由液壓站控制尾架油缸19來實(shí) 現(xiàn)，H為工件夾緊油缸，P為工件。由于機(jī)床所有傳動(dòng)鏈短，傳動(dòng)剛性高， 傳動(dòng)平穩(wěn)且運(yùn)動(dòng)精度高，完全滿足機(jī)床高速切削的要求。
為保證刀具主軸軸承和主軸箱主軸軸承持續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度，對(duì)上述軸承 與分度齒輪副間采用循環(huán)油潤滑結(jié)構(gòu)，通過不斷熱交換，來控制軸承高速回 轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的溫升；其它移動(dòng)部位采用自動(dòng)潤滑，根據(jù)實(shí)際需求預(yù)置潤滑時(shí)間 和每分鐘潤滑次數(shù)，使這些部位得到定時(shí)定量潤滑。
機(jī)床Z軸進(jìn)給的導(dǎo)軌副采用導(dǎo)軌注塑新工藝，X軸進(jìn)給的導(dǎo)軌采用的是 高剛度大尺寸的直線導(dǎo)軌副，刀架竄刀Y軸進(jìn)給導(dǎo)軌也是高剛度直線導(dǎo)軌 副，在不同的部位合理的采用導(dǎo)軌副目的就是降低摩擦系數(shù)，提高各導(dǎo)軌的 耐用度，確保其持續(xù)運(yùn)動(dòng)精度。
如圖4所示的機(jī)床刀架，由刀架體21，切向滑板22，直線導(dǎo)軌副23， 輔助支承24，刀桿25，墊圈組26，主軸軸承27、 28、 29，花健軸30，花健 套31，模數(shù)2、齒數(shù)60、螺旋角10°右旋斜齒輪9，模數(shù)2、齒數(shù)30螺旋 角10°的斜齒輪8，拉桿32， IFT6084交流伺服電機(jī)7，風(fēng)冷裝置33等組成。 本刀架最大特點(diǎn)有二，其一是采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)刀具主軸，針對(duì)交流伺
6服電機(jī)長時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)后發(fā)熱嚴(yán)重，使得電機(jī)失靈，采用風(fēng)冷裝置對(duì)電機(jī)進(jìn) 行不間斷的風(fēng)冷，使其溫升保持在一定允許范圍內(nèi)。其二是對(duì)刀具主軸軸承 進(jìn)行循環(huán)油潤滑， 一定壓力的潤滑油一方面起潤滑使用，更重要的是潤滑過 程中帶走軸承在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的熱量，使軸承在持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中保持其高精 度。
如圖5所示的主軸箱(相當(dāng)于立式滾齒機(jī)的工作臺(tái))，由于機(jī)床是臥式 布局，工件安裝在主軸箱主軸上的夾具中。它是由主軸箱體36，主軸35， 主軸軸承34，主軸上夾緊油缸液壓油分配環(huán)37，模數(shù)2、齒數(shù)61分度齒輪 13，模數(shù)2、齒數(shù)36、傳動(dòng)齒輪ll、 12，及IFK7083交流伺服電機(jī)10，拉 桿38，工件夾緊油缸39，工件夾具40等組成。本主軸箱有三個(gè)特點(diǎn) 一是 工件回轉(zhuǎn)主軸高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，為保證夾緊油缸高壓油分配環(huán)不漏油，分配環(huán)體 采用有色金屬鋁材料，并且它與主軸間配合設(shè)置多條環(huán)形溝槽，效果非常好。 二是主軸軸承和分度齒輪副間采用循環(huán)油潤滑，通過熱交換， 一方面一定壓 力的循環(huán)油起潤滑作用，二方面帶走熱量，控制其溫升持續(xù)保持主軸軸承， 分度齒輪傳動(dòng)精度。三是分度齒輪副間真正做到無間.隙傳動(dòng)，兩直齒輪ll、 12的結(jié)合面設(shè)有彈簧徑向拉緊裝置，與分度直齒輪13組成特殊嚙合，不管 分度軸怎樣正反轉(zhuǎn)和使用多久，它們都做到無側(cè)隙傳動(dòng)，有力地保證了工件 分度精度。
采用本實(shí)用新型技術(shù)應(yīng)用在YGS3610CNC干、濕切臥式數(shù)控滾齒機(jī)上 獲得成功。該機(jī)床特別適用于電動(dòng)工具、軸業(yè)、儀器儀表機(jī)械、微型減速機(jī)、 摩托車及國防金工等行業(yè)的小模數(shù)齒輪的高硬齒面的高速、高效、高精度加 工。
權(quán)利要求1、一種小模數(shù)干、濕切臥式數(shù)控滾齒機(jī)，由主機(jī)I、電柜II、液壓站III、自動(dòng)排屑器IV組成，其特征在于所述主機(jī)設(shè)有四個(gè)數(shù)控軸水平軸向進(jìn)給Z軸，徑向進(jìn)給X軸，刀具回轉(zhuǎn)B軸，工件回轉(zhuǎn)C軸；兩個(gè)機(jī)動(dòng)軸刀架回轉(zhuǎn)和刀架竄刀；刀具主軸驅(qū)動(dòng)采用裝有風(fēng)冷裝置的交流伺服電機(jī)；刀具主軸軸承和主軸箱主軸軸承與分度齒輪副間采用循環(huán)油潤滑結(jié)構(gòu)；配有二套刀具冷卻系統(tǒng)油冷卻和氣體冷卻及其切換裝置；配有兩套排屑裝置鐵屑和冷卻液通過磁性分離后傳送；鐵屑直接通過磁性傳送帶。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小模數(shù)干、濕切臥式數(shù)控滾齒機(jī)，其特征在于 水平軸向進(jìn)給Z軸依次由交流伺服電機(jī)(l)，彈性聯(lián)軸節(jié)(2)，滾珠絲桿副(3) 組成；徑向進(jìn)給X軸依次由交流伺服電機(jī)(4)，彈性聯(lián)軸節(jié)(5)，滾珠絲桿副 (6)組成；刀具回轉(zhuǎn)B軸依次由交流伺服電機(jī)(7)，右旋斜齒輪(8)，左旋 齒輪(9)組成；工件回轉(zhuǎn)C軸依次由交流伺服電機(jī)(10)，兩直齒輪(11、 12)， 分度直齒輪(13)組成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小模數(shù)干、濕切臥式數(shù)控滾齒機(jī)，其特征在于 刀架回轉(zhuǎn)依次由無刷直流電機(jī)(14)，右旋蝸桿(15),右旋斜齒輪(16)組成； 刀架竄刀依次由無刷直流電機(jī)(n),絲桿螺母(18)組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的小模數(shù)干、濕切臥式數(shù)控滾齒機(jī)，其 特征在于水平軸向進(jìn)給Z軸采用注塑的導(dǎo)軌。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的小模數(shù)干、濕切臥式數(shù)控滾齒機(jī)，其 特征在于所述工件回轉(zhuǎn)C軸采用鋁合金的分配環(huán)體，分配環(huán)體與主軸的配合 面設(shè)置數(shù)條環(huán)形溝槽。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的小模數(shù)干、濕切臥式數(shù)控滾齒機(jī)，其特 征在于工件回轉(zhuǎn)C軸兩直齒輪(11、 12)的結(jié)合面設(shè)有彈簧徑向拉緊裝置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種小模數(shù)干、濕切臥式數(shù)控滾齒機(jī)。其特征是主機(jī)設(shè)有四個(gè)數(shù)控軸水平軸向進(jìn)給Z軸，徑向進(jìn)給X軸，刀具回轉(zhuǎn)B軸，工件回轉(zhuǎn)C軸；兩個(gè)機(jī)動(dòng)軸刀架回轉(zhuǎn)和刀架竄刀。刀具主軸驅(qū)動(dòng)采用交流伺服電機(jī)，并用風(fēng)冷裝置對(duì)電機(jī)進(jìn)行不間斷的風(fēng)冷，使其溫升保持在一定允許范圍內(nèi)。刀具主軸軸承和主軸箱主軸軸承采用循環(huán)油潤滑，其它移動(dòng)部位采用自動(dòng)潤滑；機(jī)床系統(tǒng)配有二套刀具冷卻系統(tǒng)，兩套排屑裝置。本實(shí)用新型具有自動(dòng)化程度高，效率高和加工精度高等特點(diǎn)，完全滿足機(jī)床高速切削的要求。
文檔編號(hào)B23F5/00GK201271765SQ20082008809
公開日2009年7月15日 申請日期2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者姚志學(xué), 徐長春, 朱子法, 陳子汶, 陶忠明, 陶新根 申請人:浙江佳雪數(shù)控機(jī)床有限公司