專利名稱：一種數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開了 一種數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī)床，屬于數(shù)控機(jī)床加 工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī)床，因其具有切削效率高、加工精度高 而廣泛應(yīng)用于螺旋錐齒輪加工領(lǐng)域。傳統(tǒng)的數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī) 床，因其整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上所存在的缺陷，導(dǎo)致其存在如下問題參見 附圖1，傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī)床，其工件箱重心與其回 轉(zhuǎn)中心不重合，形成一種偏置結(jié)構(gòu)，回轉(zhuǎn)半徑大，B軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 時(shí)產(chǎn)生較大的離心力，影響工件箱運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性；另外，由于回轉(zhuǎn)半 徑大，導(dǎo)致支撐工件箱的床身及滑臺(tái)尺寸大，Z向運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)軌跨距大， 使得工件箱的支撐件剛度要求更高，增加機(jī)床的制造成本；同時(shí)，傳 統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī)床，由于其采用工件箱重心與其回轉(zhuǎn) 中心偏置的結(jié)構(gòu)，使工件箱的回轉(zhuǎn)角度較小，回轉(zhuǎn)角度僅僅在-5度 一90度之間，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度為-5度時(shí)工件箱體及下面的滑臺(tái)與刀具的 相關(guān)部件容易發(fā)生干涉，影響機(jī)床的正常操作、運(yùn)行。參見附圖2， 傳統(tǒng)的數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī)床，其刀具箱支撐立柱為單臂式，刀具 箱在立柱的一側(cè)呈懸臂狀上下運(yùn)動(dòng)，重心處于偏置狀態(tài)，刀具箱運(yùn)動(dòng)時(shí)，其重力將產(chǎn)生顛覆力矩，影響刀具箱上下運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性及定位精 度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種結(jié)構(gòu)合理、操 作使用方便、工件箱回轉(zhuǎn)半徑小、回轉(zhuǎn)角度大、機(jī)床體積小、運(yùn)行平 穩(wěn)、刀具定位精度高的數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī)床。
本發(fā)明是采用下述方案實(shí)現(xiàn)的 一種數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī)床， 包括床身、工件箱、工件箱回轉(zhuǎn)臺(tái)、刀具箱、刀具箱支撐立柱；所述 床身為T字形，床身平面上設(shè)置有兩組相互垂直的軌道X、 Z，所述 工件箱回轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在所述軌道X上并可沿軌道X的軸向滑動(dòng)；所述 刀具箱支撐立柱安裝在所述軌道Z上并通過絲桿牽引其沿軌道Z的 軸向滑動(dòng)；所述工件箱通過轉(zhuǎn)盤軸承安裝在所述工件箱回轉(zhuǎn)臺(tái)上，所 述轉(zhuǎn)盤軸承的軸心與所述工件箱重心重合；所述刀具箱支撐立柱為龍 門結(jié)構(gòu)，所述龍門的一側(cè)設(shè)有垂直于所述軌道Z的刀具箱滑動(dòng)軌道 Y，龍門中設(shè)有兩根平行于所述軌道Y的牽引絲桿；在所述刀具箱的 重心截面上設(shè)有處于所述刀具箱中刀具主軸兩側(cè)且軸線與刀具主軸 軸線垂直的絲孔，所述刀具箱通過所述絲孔旋裝在所述龍門中的牽引 絲桿上，所述刀具箱一端的側(cè)面設(shè)有滑道，所述滑道的軸線與所述刀 具箱中刀具主軸的軸線垂直，所述滑道卡裝在設(shè)于所述刀具箱支撐立 柱上的刀具箱滑動(dòng)軌道Y上，在所述工件箱底部安裝有工件箱回轉(zhuǎn) 驅(qū)動(dòng)裝置。
本發(fā)明中，所述工件箱回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置為消隙傳動(dòng)蝸輪副或消隙傳動(dòng)齒輪副。
本發(fā)明中，所述消隙傳動(dòng)蝸輪副由兩根蝸桿與蝸輪相嚙合構(gòu)成； 所述消隙傳動(dòng)齒輪副由三個(gè)齒輪相互嚙合構(gòu)成。
本發(fā)明的工作原理簡述于下本發(fā)明一種數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī) 床工作時(shí)，機(jī)床在設(shè)定的數(shù)控程序控制下，各部件獨(dú)立動(dòng)作，其中 龍門式支撐立柱沿床身上的軌道Z作Z向運(yùn)動(dòng)；刀具箱在支撐立柱 上沿軌道Y作Y向運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)臺(tái)在床身上沿軌道X作X向運(yùn)動(dòng)；工 件箱在回轉(zhuǎn)臺(tái)上作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；工件箱主軸自身作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；上述五個(gè) 方向的運(yùn)動(dòng)按程序控制，同時(shí)或部分參加運(yùn)動(dòng)；而刀具主軸的回轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)則按預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)，上述六種運(yùn)動(dòng)的疊加(也就是通常所說 的六軸五聯(lián)動(dòng))，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的切削，最終按設(shè)計(jì)參數(shù)加工出合 格的螺旋錐齒輪。
本發(fā)明由于采用上述結(jié)構(gòu)，利用轉(zhuǎn)盤軸承軸心與工件箱重心重 合，并通過雙齒輪消隙傳動(dòng)或雙蝸桿消隙傳動(dòng)，使整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，工 件箱回轉(zhuǎn)半徑大大減小，回轉(zhuǎn)時(shí)離心力小，使工件箱運(yùn)動(dòng)更平穩(wěn)，有 效減小了工件箱支撐件的尺寸，降低了對(duì)支撐件剛度的要求；同時(shí)， 由于工件箱的回轉(zhuǎn)半徑小，其回轉(zhuǎn)角度明顯增加，本發(fā)明回轉(zhuǎn)角度可 以達(dá)到-90度一90度;有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中工件箱偏置回轉(zhuǎn)半徑大、 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性差、回轉(zhuǎn)中工件箱與刀具箱相互干涉的現(xiàn)象。同時(shí)， 本發(fā)明采用龍門式支撐立柱，刀具箱在支撐立柱的龍門中通過雙絲桿 牽引，平穩(wěn)的上下運(yùn)動(dòng)，使支撐立柱左右對(duì)稱承受力變形及熱變形， 從而有效減少支撐立柱的變形；另外，刀具箱重心處于兩牽引絲桿之間，上下運(yùn)行加減速時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生顛覆力矩，從而，有效提高刀具箱 的定位精度。綜上所述，本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、操作使用方便、工件箱回 轉(zhuǎn)半徑小、回轉(zhuǎn)角度大、機(jī)床體積小、運(yùn)行平穩(wěn)、刀具定位精度高， 適于工業(yè)化生產(chǎn)，特別適用于大規(guī)格螺旋錐齒輪的數(shù)控加工。


附圖1為現(xiàn)有螺旋錐齒輪加工機(jī)床的工件箱回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為現(xiàn)有螺旋錐齒輪加工機(jī)床的刀具箱及支撐立柱結(jié)構(gòu)示 意圖。
附圖3為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖4為附圖3中部件10的安裝位置示意圖。 附圖5為本發(fā)明中工件箱回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置中蝸輪副結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖6為本發(fā)明中工件箱回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置中齒輪副結(jié)構(gòu)示意圖。 圖中1…床身、2—工件箱、3—工件箱回轉(zhuǎn)臺(tái)、4—刀具箱、 5—刀具箱支撐立柱、6—絲桿、7—轉(zhuǎn)盤軸承、8、 9—牽引絲桿、10— 工件箱回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置、11、 13—蝸桿、12—蝸輪、14、 15、 16—齒輪。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)，下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明。 參見附圖3，本發(fā)明一種數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī)床，包括床身1、 工件箱2、工件箱回轉(zhuǎn)臺(tái)3、刀具箱4、刀具箱支撐立柱5;所述床身 1為T字形，床身平面上設(shè)置有兩組相互垂直的軌道X、 Z，所述工 件箱回轉(zhuǎn)臺(tái)3安裝在所述軌道X上并可沿軌道X的軸向滑動(dòng)；所述 刀具箱支撐立柱5安裝在所述軌道Z上并通過絲桿6牽引其沿軌道Z的軸向滑動(dòng)；所述工件箱2通過轉(zhuǎn)盤軸承7安裝在所述工件箱回轉(zhuǎn)臺(tái) 3上，所述轉(zhuǎn)盤軸承7的軸心與所述工件箱2重心重合；所述刀具箱 支撐立柱5為龍門結(jié)構(gòu)，所述龍門的一側(cè)設(shè)有垂直于所述軌道Z的刀 具箱滑動(dòng)軌道Y，龍門中設(shè)有兩根平行于所述刀具箱滑動(dòng)軌道Y的 牽引絲桿8、 9;在所述刀具箱4的重心截面上設(shè)有處于所述刀具箱4 中刀具主軸兩側(cè)且軸線與刀具主軸軸線垂直的絲孔，所述刀具箱4通 過所述絲孔旋裝在所述龍門中的牽引絲桿8、 9上，所述刀具箱4一 端的側(cè)面設(shè)有滑道，所述滑道的軸線與所述刀具箱4中刀具主軸的軸 線垂直，所述滑道卡裝在設(shè)于所述刀具箱支撐立柱5上的刀具箱滑動(dòng) 軌道Y上；在所述工件箱2底部安裝有工件箱回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置10;所 述工件箱回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置IO為消隙傳動(dòng)蝸輪副或消隙傳動(dòng)齒輪副。所 述消隙傳動(dòng)蝸輪副由蝸桿ll、 13與蝸輪12相嚙合構(gòu)成；所述消隙傳 動(dòng)齒輪副由齒輪14、 15、 16相互嚙合構(gòu)成。
使用本發(fā)明時(shí)，機(jī)床在設(shè)定的數(shù)控程序控制下，各部件獨(dú)立動(dòng)作， 其中龍門式支撐立柱沿床身上的軌道Z作Z向運(yùn)動(dòng)；刀具箱在支 撐立柱上沿軌道Y作Y向運(yùn)動(dòng)；回轉(zhuǎn)臺(tái)在床身上沿軌道X作X向運(yùn) 動(dòng)；工件箱在回轉(zhuǎn)臺(tái)上作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；工件箱主軸自身作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；上 述五個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)按程序控制，同時(shí)或部分參加運(yùn)動(dòng)；而刀具主軸的 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)則按預(yù)設(shè)的轉(zhuǎn)速獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)，上述六種運(yùn)動(dòng)的疊加(也就是通 常所說的六軸五聯(lián)動(dòng))，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的切削，最終按設(shè)計(jì)參數(shù)加 工出合格的螺旋錐齒輪。
權(quán)利要求
1、一種數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī)床，包括床身、工件箱、工件箱回轉(zhuǎn)臺(tái)、刀具箱、刀具箱支撐立柱；所述床身為T字形，床身平面上設(shè)置有兩組相互垂直的軌道X、Z，所述工件箱回轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在所述軌道X上并可沿軌道X的軸向滑動(dòng)；所述刀具箱支撐立柱安裝在所述軌道Z上并通過絲桿牽引其沿軌道Z的軸向滑動(dòng)；其特征在于所述工件箱通過轉(zhuǎn)盤軸承安裝在所述工件箱回轉(zhuǎn)臺(tái)上，所述轉(zhuǎn)盤軸承的軸心與所述工件箱重心重合；所述刀具箱支撐立柱為龍門結(jié)構(gòu)，所述龍門的一側(cè)設(shè)有垂直于所述軌道Z的刀具箱滑動(dòng)軌道Y，龍門中設(shè)有兩根平行于所述軌道Y的牽引絲桿；在所述刀具箱的重心截面上設(shè)有處于所述刀具箱中刀具主軸兩側(cè)且軸線與刀具主軸軸線垂直的絲孔，所述刀具箱通過所述絲孔旋裝在所述龍門中的牽引絲桿上，所述刀具箱一端的側(cè)面設(shè)有滑道，所述滑道的軸線與所述刀具箱中刀具主軸的軸線垂直，所述滑道卡裝在設(shè)于所述刀具箱支撐立柱上的刀具箱滑動(dòng)軌道Y上，在所述工件箱底部安裝有工件箱回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī)床，其特 征在于所述工件箱回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置為消隙傳動(dòng)蝸輪副或消隙傳動(dòng)齒輪 副。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī)床，其特 征在于所述消隙傳動(dòng)蝸輪副由兩根蝸桿與蝸輪相嚙合構(gòu)成；所述消 隙傳動(dòng)齒輪副由三個(gè)齒輪相互嚙合構(gòu)成。
全文摘要
一種數(shù)控螺旋錐齒輪加工機(jī)床，包括床身、工件箱、工件箱回轉(zhuǎn)臺(tái)、刀具箱、刀具箱支撐立柱；所述床身為T字形，床身上設(shè)置有兩組相互垂直的軌道X、Z，所述工件箱回轉(zhuǎn)臺(tái)安裝在軌道X上；所述刀具箱支撐立柱安裝在軌道Z上；所述工件箱通過轉(zhuǎn)盤軸承安裝在工件箱回轉(zhuǎn)臺(tái)上；所述刀具箱支撐立柱為龍門結(jié)構(gòu)，所述龍門的一側(cè)設(shè)有刀具箱滑動(dòng)軌道Y，龍門中設(shè)有兩根牽引絲桿；在所述刀具箱上設(shè)有絲孔，所述刀具箱通過所述絲孔旋裝在所述牽引絲桿上，一端通過滑道卡裝在所述軌道Y上。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理、操作使用方便、工件箱回轉(zhuǎn)半徑小、回轉(zhuǎn)角度大、機(jī)床體積小、運(yùn)行平穩(wěn)、刀具定位精度高，適于工業(yè)化生產(chǎn)，特別適用于大規(guī)格螺旋錐齒輪的數(shù)控加工。
文檔編號(hào)B23F23/00GK101537517SQ200910043149
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者丁志文, 陽益江, 敢 陳 申請(qǐng)人:湖南中大創(chuàng)遠(yuǎn)數(shù)控裝備有限公司