專利名稱：六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種銑齒機(jī)加工機(jī)床，尤其是涉及一種六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床。
背景技術(shù)：
螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床是汽車、電動工具等錐齒輪工件加工的主要設(shè)備。現(xiàn)有技術(shù)中，機(jī)械型螺旋錐齒輪加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)和調(diào)整是齒輪機(jī)床中最復(fù)雜的。隨著技術(shù)的進(jìn)步，出現(xiàn)了以數(shù)控技術(shù)形式來實現(xiàn)螺旋錐齒輪的加工，其運(yùn)動模型為刀具箱沿X、Y軸的聯(lián)動來模擬刀具繞搖臺軸線的旋轉(zhuǎn)，將刀傾機(jī)構(gòu)的功能改為B軸的聯(lián)動。但公知的促使B軸聯(lián)動的工件箱驅(qū)動裝置多采用摩擦輪裝置，此種裝置加工的工藝性不好，難以保證加工精度，而且工件箱的所有重量都壓在摩擦輪上，摩擦輪容易打滑，卸荷比較困難，很難保證 齒輪的全展成運(yùn)動。并且將刀具主軸和工件主軸全部裝在一個立柱上，其結(jié)構(gòu)不僅導(dǎo)致制造成本高，而且裝配的工藝性不好，難以保證加工精度?，F(xiàn)有技術(shù)的機(jī)床工件箱回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的剛性很難保證，影響齒輪的加工精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)、低成本的六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床，包括床身，所述床身的上端面上設(shè)有立柱和X向直線導(dǎo)軌；所述立柱固接在床身的上端面上，所述立柱的側(cè)面設(shè)有Y向直線導(dǎo)軌，所述Y向直線導(dǎo)軌上滑動配合連接有一滑板；所述滑板上設(shè)有與所述Y向直線導(dǎo)軌相垂直的Z向直線導(dǎo)軌，所述Z向直線導(dǎo)軌上滑動配合連接有工件箱，所述工件箱內(nèi)設(shè)有一工件軸，所述工件軸中心軸線為A軸，工件固接在工件軸上，工件軸通過第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)繞A軸旋轉(zhuǎn)；所述X向直線導(dǎo)軌上滑動配合連接有一床鞍，所述床鞍上設(shè)有一刀具箱，所述床鞍與刀具箱通過一轉(zhuǎn)臺軸承連接；所述刀具箱豎直方向的中心軸線為B軸，刀具箱通過第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)可繞B軸旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)臺軸承中心軸線與B軸重合；所述刀具箱側(cè)壁設(shè)有一刀具軸，所述刀具軸的中心軸線為C軸，所述C軸垂直于所述B軸，刀具固接在刀具軸上，刀具軸通過第三驅(qū)動機(jī)構(gòu)繞C軸旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步，所述第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第一力矩電機(jī)，第一力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子與所述工件軸固接，第一力矩電機(jī)定子與所述工件箱固接。進(jìn)一步，所述第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第二力矩電機(jī)，第二力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子與所述刀具箱固接，第二力矩電機(jī)定子與所述床鞍固接。進(jìn)一步，所述第二力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子連接板固接在刀具箱上，第二力矩電機(jī)定子通過定子連接板固接在床鞍上。進(jìn)一步，所述第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)還可以包括蝸輪傳動機(jī)構(gòu)或齒輪傳動機(jī)構(gòu)；所述蝸輪傳動機(jī)構(gòu)或齒輪傳動機(jī)構(gòu)位于刀具箱與床鞍的連接處；所述蝸輪傳動機(jī)構(gòu)或齒輪傳動機(jī)構(gòu)均有電機(jī)驅(qū)動。進(jìn)一步，所述齒輪傳動機(jī)構(gòu)中，與所述刀具箱相連接的齒輪為扇形齒輪。進(jìn)一步，所述第三驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第三力矩電機(jī)，第三力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子與所述刀具軸固接，第三力矩電機(jī)定子與所述刀具箱固接。進(jìn)一步，所述第三力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子連接件固接在刀具軸上，第三力矩電機(jī)定子通過定子連接件固接在刀具箱上。進(jìn)一步，所述床鞍與刀具箱間還設(shè)有一阻尼機(jī)構(gòu)，所述阻尼機(jī)構(gòu)的中心軸線與B
軸重合。進(jìn)一步，還設(shè)有一排屑器，所述排屑器位于床身上，且位于刀具與工件連接處的下·方位置處。本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是采用上述技術(shù)方案，去掉了摩擦輪等難加工的零部件，結(jié)構(gòu)緊湊，裝配方便，工藝性好；工件和刀具拆卸方便，具有結(jié)構(gòu)簡單，精度高、安全可靠等優(yōu)點；本機(jī)床還具有運(yùn)動行程短，磨損少，加工穩(wěn)定性好的優(yōu)點；加工同等規(guī)格的齒輪所需要的行程短，且B軸旋轉(zhuǎn)的角度小，可縮減導(dǎo)軌的長度，機(jī)床的占地體積小，且成本低、加工效率高、加工時間短、穩(wěn)定性好、誤差小、齒輪的加工精度高；進(jìn)給實現(xiàn)方式為工件箱沿Z向直線導(dǎo)軌平移來實現(xiàn)，具有重量輕，慣性小的優(yōu)點。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是床鞍與刀具箱間的連接示意圖；圖3是刀具箱與第三力矩電機(jī)間的連接示意圖。圖中I.床身2.工件箱3.滑板4.立柱5. Y向直線導(dǎo)軌6. Z向直線導(dǎo)軌7.工件軸8.刀具箱9.刀具軸10.床鞍11. X向直線導(dǎo)軌12.伺服電機(jī)13.轉(zhuǎn)臺軸承14.第二力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子 15.轉(zhuǎn)子連接板16.第二力矩電機(jī)定子 17.定子連接板18.阻尼機(jī)構(gòu)19.第三力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子20.轉(zhuǎn)子連接件21.第三力矩電機(jī)定子22.定子連接件
具體實施例方式下面結(jié)合附圖列舉一個具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。如圖I所示，本實施例是一種六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床，包括床身1，床身I的上端面上設(shè)有立柱4和X向直線導(dǎo)軌11。立柱4固接在床身I的上端面上，立柱4的側(cè)面設(shè)有Y向直線導(dǎo)軌5，Y向直線導(dǎo)軌5上滑動配合連接有一滑板3 ;滑板3上設(shè)有與Y向直線導(dǎo)軌5相垂直的Z向直線導(dǎo)軌6，Z向直線導(dǎo)軌6上滑動配合連接有工件箱2，工件箱2內(nèi)設(shè)有一工件軸7，工件軸7中心軸線為A軸，工件固接在工件軸7上，工件軸7通過第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)繞A軸旋轉(zhuǎn)。第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第一力矩電機(jī)，第一力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子與工件軸7固接，第一力矩電機(jī)定子與工件箱2固接。當(dāng)?shù)谝涣仉姍C(jī)通電工作時，第一力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子帶動工件軸7旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)工件繞A軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。X向直線導(dǎo)軌11上滑動配合連接有一床鞍10，床鞍10上設(shè)有一刀具箱8，床鞍10與刀具箱8通過一轉(zhuǎn)臺軸承13連接，轉(zhuǎn)臺軸承13中心軸線與B軸重合；刀具箱8豎直方向的中心軸線為B軸，刀具箱8通過第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)可繞B軸旋轉(zhuǎn)；刀具箱8側(cè)壁設(shè)有一刀具軸9，刀具軸9的中心軸線為C軸，C軸垂直于B軸，刀具固接在刀具軸9上，刀具軸9通過第三驅(qū)動機(jī)構(gòu)繞C軸旋轉(zhuǎn)。第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)可通過第二力矩電機(jī)、蝸輪傳動機(jī)構(gòu)或齒輪傳動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)，本實施 例采用第二力矩電機(jī)來實現(xiàn)，如圖2所示，第二力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子14通過轉(zhuǎn)子連接板15固接在刀具箱8上，第二力矩電機(jī)定子16通過定子連接板17固接在床鞍10上；當(dāng)?shù)诙仉姍C(jī)通電工作時，第二力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子14帶動刀具箱8繞B軸旋轉(zhuǎn)。如圖3所示，第三驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第三力矩電機(jī)，第三力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子19通過轉(zhuǎn)子連接件20固接在刀具軸9上，第三力矩電機(jī)定子21通過定子連接件22固接在刀具箱8上；當(dāng)?shù)谌仉姍C(jī)通電工作時，第三力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子19帶動刀具軸9繞C軸旋轉(zhuǎn)。床鞍10與刀具箱8間還設(shè)有一阻尼機(jī)構(gòu)18，阻尼機(jī)構(gòu)18的中心軸線與B軸重合；刀具箱在第三力矩電機(jī)的帶動下旋轉(zhuǎn)時，阻尼機(jī)構(gòu)18產(chǎn)生一定的阻力使刀具箱8在旋轉(zhuǎn)時更加穩(wěn)定，使刀具軸9在加工齒輪時穩(wěn)定性更高。本實施例還設(shè)有一排屑器，排屑器位于床身上，且位于刀具與工件連接處的下方；工件加工所產(chǎn)生的碎屑將自動排走，不需人工清潔，操作簡單易行，節(jié)省了人力。本發(fā)明的工作過程將刀具安裝刀具箱8的刀具軸9上，將工件安裝在工件箱2的工件軸7上，通過調(diào)節(jié)伺服電機(jī)12來精確控制床鞍10上刀具箱8的前后位置，同理，通過調(diào)節(jié)立柱4上的伺服電機(jī)來精確控制滑板3上工件箱2的上下位置，通過調(diào)節(jié)滑板3上的伺服電機(jī)來精確控制工件箱2的左右位置，通過調(diào)節(jié)第二力矩電機(jī)來精確調(diào)節(jié)刀具箱繞B軸的旋轉(zhuǎn)角度，此時，工件與刀具間的相對位置調(diào)整完畢，通過第一力矩電機(jī)驅(qū)動工件軸7旋轉(zhuǎn)，進(jìn)一步帶動工件繞刀具旋轉(zhuǎn)，開始對工件進(jìn)行銑齒加工；當(dāng)需要轉(zhuǎn)動刀具方向時，只需通過第三力矩電機(jī)來驅(qū)動刀具軸9旋轉(zhuǎn)即可。綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點本發(fā)明去掉了摩擦輪等難加工的零部件，結(jié)構(gòu)緊湊，裝配方便，具有很好的工藝性；工件和刀具拆卸方便，具有結(jié)構(gòu)簡單，精度高、安全可靠等優(yōu)點；傳統(tǒng)的機(jī)床為刀具圍繞工件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動，運(yùn)動行程長，穩(wěn)定性差，而本機(jī)床是將刀具箱放在床鞍上，這樣可以使工件圍繞刀具作回轉(zhuǎn)運(yùn)動，具有運(yùn)動行程短，磨損少，加工穩(wěn)定性高的優(yōu)點；刀具箱放在床鞍上，可以使B軸旋轉(zhuǎn)的角度小，這樣能夠縮減導(dǎo)軌的長度，減少機(jī)床的占地面積，且節(jié)約了成本、提高了加工效率，縮短了加工時間、提高了穩(wěn)定性、減小了誤差，有利于提高機(jī)床加工齒輪的精度；本發(fā)明將工件箱放在滑板上，通過將工件箱在滑板上的左右滑動來實現(xiàn)工件箱沿Z向直線導(dǎo)軌的進(jìn)給，這種設(shè)計使加工工件時，具有重量輕、慣性小的優(yōu)點，操作人員更加得心應(yīng)手，提高了加工效率，保證了加工精度。
以上對本發(fā)明的一個實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床，包括床身，其特征在于所述床身的上端面上設(shè)有立柱和X向直線導(dǎo)軌； 所述立柱固接在床身的上端面上，所述立柱的側(cè)面設(shè)有Y向直線導(dǎo)軌，所述Y向直線導(dǎo)軌上滑動配合連接有一滑板；所述滑板上設(shè)有與所述Y向直線導(dǎo)軌相垂直的Z向直線導(dǎo)軌，所述Z向直線導(dǎo)軌上滑動配合連接有工件箱，所述工件箱內(nèi)設(shè)有一工件軸，所述工件軸中心軸線為A軸，工件固接在工件軸上，工件軸通過第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)繞A軸旋轉(zhuǎn)； 所述X向直線導(dǎo)軌上滑動配合連接有一床鞍，所述床鞍上設(shè)有一刀具箱，所述床鞍與刀具箱通過一轉(zhuǎn)臺軸承連接；所述刀具箱豎直方向的中心軸線為B軸，刀具箱通過第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)可繞B軸旋轉(zhuǎn),所述轉(zhuǎn)臺軸承中心軸線與B軸重合；所述刀具箱側(cè)壁設(shè)有一刀具軸，所述刀具軸的中心軸線為C軸，所述C軸垂直于所述B軸，刀具固接在刀具軸上，刀具軸通過第三驅(qū)動機(jī)構(gòu)繞C軸旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床，其特征在于所述第一驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第一力矩電機(jī)，第一力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子與所述工件軸固接，第一力矩電機(jī)定子與所述工件箱固接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床，其特征在于所述第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第二力矩電機(jī)，第二力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子與所述刀具箱固接，第二力矩電機(jī)定子與所述床鞍固接。
4.根據(jù)權(quán)利要求4所述的六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床，其特征在于所述第二力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子連接板固接在刀具箱上，第二力矩電機(jī)定子通過定子連接板固接在床鞍上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床，其特征在于所述第二驅(qū)動機(jī)構(gòu)還可以包括蝸輪傳動機(jī)構(gòu)或齒輪傳動機(jī)構(gòu)；所述蝸輪傳動機(jī)構(gòu)或齒輪傳動機(jī)構(gòu)位于刀具箱與床鞍的連接處；所述蝸輪傳動機(jī)構(gòu)或齒輪傳動機(jī)構(gòu)均由電機(jī)驅(qū)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床，其特征在于所述齒輪傳動機(jī)構(gòu)中，與所述刀具箱相連接的齒輪為扇形齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床，其特征在于所述第三驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括第三力矩電機(jī)，第三力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子與所述刀具軸固接，第三力矩電機(jī)定子與所述刀具箱固接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床，其特征在于所述第三力矩電機(jī)轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)子連接件固接在刀具軸上，第三力矩電機(jī)定子通過定子連接件固接在刀具箱上。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床，其特征在于所述床鞍與刀具箱間還設(shè)有一阻尼機(jī)構(gòu)，所述阻尼機(jī)構(gòu)的中心軸線與B軸重合。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床，其特征在于還設(shè)有一排屑器，所述排屑器位于床身上，且位于刀具與工件連接處的下方位置處。
全文摘要
本發(fā)明提供一種六軸螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工機(jī)床，包括床身，床身的上端面上設(shè)有立柱和X向直線導(dǎo)軌；立柱的側(cè)面設(shè)有Y向直線導(dǎo)軌，Y向直線導(dǎo)軌上滑動配合連接有一滑板；滑板上設(shè)有與所述Y向直線導(dǎo)軌相垂直的Z向直線導(dǎo)軌，Z向直線導(dǎo)軌上滑動配合連接有工件箱，工件箱內(nèi)設(shè)有一工件軸，工件固接在工件軸上；X向直線導(dǎo)軌上滑動配合連接有一床鞍，床鞍上設(shè)有一刀具箱，床鞍與刀具箱通過一轉(zhuǎn)臺軸承連接；刀具箱側(cè)壁設(shè)有一刀具軸，刀具固接在刀具軸上，刀具軸通過第三驅(qū)動機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，裝配方便，工藝性好，安全可靠，運(yùn)動行程短，磨損少，占地體積小，且成本低、加工效率高、穩(wěn)定性好、誤差小、齒輪的加工精度高。
文檔編號B23F9/08GK102873408SQ20121040886
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者王春友, 霍津海, 魏淑英 申請人:天津精誠機(jī)床股份有限公司