高精度的齒輪和齒條銑齒的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)，包括床身、大立柱、工作臺(tái)、滑板、銑齒刀架和齒條進(jìn)給單元；所述大立柱安裝在床身上，所述床身上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)大立柱徑向進(jìn)給的X軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述滑板安裝在大立柱上，所述大立柱上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)滑板軸向進(jìn)給的Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述銑齒刀架安裝在滑板上；所述銑齒刀架上還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)銑齒刀主軸回轉(zhuǎn)的B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述齒條進(jìn)給單元可拆卸的設(shè)置在工作臺(tái)上；所述齒條進(jìn)給單元設(shè)置有驅(qū)動(dòng)齒條切向進(jìn)給的Y軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述工作臺(tái)上還設(shè)置驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；本發(fā)明銑齒機(jī)床即能加工內(nèi)外齒，還能加工齒條，擴(kuò)展了機(jī)床的加工范圍，同時(shí)還提高了機(jī)床的剛性、穩(wěn)定性、銑齒效率和加工精度。
【專利說(shuō)明】高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于銑齒機(jī)機(jī)床領(lǐng)域，具體涉及一種高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前齒輪類零件的加工主要為滾、剃、插、磨幾種加工方式，而滾齒機(jī)在滾較大直徑、較大模數(shù)的外齒齒輪時(shí)，效率較低。在加工較大直徑內(nèi)齒圈時(shí)，以往常用的是插齒方式，插齒的效率就更低了，而且不能加工齒條；除了插齒，部分廠家也有用老式銑齒機(jī)，老式銑齒機(jī)米用立式橫向布局，布局方式與立式車床類似，這種老式統(tǒng)齒機(jī)雖然較插齒機(jī)效率有所提高，且可以加工齒條，但由于主傳動(dòng)鏈較長(zhǎng)，剛性較弱，銑出來(lái)的齒精度也不是很理想。而目前加工齒條的專用機(jī)床只能夠加工齒條，不能加工齒輪。
[0003]近年來(lái)，隨著風(fēng)電工業(yè)、工程機(jī)械、大型減速箱等產(chǎn)業(yè)進(jìn)入高速發(fā)展階段，企業(yè)對(duì)大齒輪、齒條的需求量增大，對(duì)加工質(zhì)量和加工效率要求越來(lái)越高，而傳統(tǒng)的依靠插齒、老式銑齒的齒輪齒條加工方式在加工質(zhì)量、加工效率及綠色環(huán)保等方面的問(wèn)題已經(jīng)凸顯出來(lái)，企業(yè)對(duì)齒輪加工裝備的高精度性與高穩(wěn)定性、高效率等方面提出了迫切的需求。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)，將銑外齒、銑內(nèi)齒、銑齒條等多種加工功能復(fù)合在一臺(tái)機(jī)床上，擴(kuò)展了機(jī)床的加工范圍，提高了機(jī)床的剛性、穩(wěn)定性、銑齒效率和加工精度。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)，包括床身、大立柱、工作臺(tái)、滑板、銑齒刀架和齒條進(jìn)給單元；所述大立柱安裝在床身上，所述床身上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)大立柱徑向進(jìn)給的X軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述滑板安裝在大立柱上，所述大立柱上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)滑板軸向進(jìn)給的Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述銑齒刀架安裝在滑板上，所述滑板上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)銑齒刀架旋轉(zhuǎn)的A軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述銑齒刀架上還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)銑齒刀主軸回轉(zhuǎn)的B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述齒條進(jìn)給單元可拆卸的設(shè)置在工作臺(tái)上；所述齒條進(jìn)給單元設(shè)置有驅(qū)動(dòng)齒條切向進(jìn)給的Y軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述工作臺(tái)上還設(shè)置驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0007]進(jìn)一步，所述X軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括X軸伺服電機(jī)、用于傳動(dòng)的X軸蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和帶動(dòng)大立柱徑向進(jìn)給的X軸絲杠機(jī)構(gòu)；
[0008]進(jìn)一步，所述Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Z軸伺服電機(jī)、用于傳動(dòng)的Z軸蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和帶動(dòng)滑板軸向進(jìn)給的Z軸絲杠機(jī)構(gòu)；
[0009]進(jìn)一步，所述A軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括A軸伺服電機(jī)、用于傳動(dòng)的A軸蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、用于帶動(dòng)銑齒刀架旋轉(zhuǎn)的A軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0010]進(jìn)一步，所述B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主軸電機(jī)、主軸皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于帶動(dòng)銑齒刀主軸回轉(zhuǎn)的多級(jí)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；
[0011]進(jìn)一步，所述Y軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Y軸伺服電機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)齒條切向進(jìn)給的Y軸絲杠機(jī)構(gòu)；
[0012]進(jìn)一步，所述C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括C軸伺服電機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的C軸蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)；
[0013]進(jìn)一步，所述機(jī)床采用六軸、三聯(lián)動(dòng)數(shù)字控制，機(jī)床各運(yùn)動(dòng)軸均由獨(dú)立交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述機(jī)床聯(lián)動(dòng)軸為B、Z、C*B、Z、Y*B、X、Y。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明銑齒機(jī)床即能加工內(nèi)外齒，還能加工齒條，擴(kuò)展了機(jī)床的加工范圍，同時(shí)還提高了機(jī)床的剛性、穩(wěn)定性、銑齒效率和加工精度。
[0015]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說(shuō)明書(shū)中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)下面的說(shuō)明書(shū)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中:
[0017]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為X軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3為Z軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為A軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5為圖4的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為主軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7為主軸雙路傳動(dòng)示意圖；
[0024]圖8為Y軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖9為C軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]以下將參照附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實(shí)施例僅為了說(shuō)明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0027]如圖所示，一種高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)，包括床身1、大立柱2、工作臺(tái)3、滑板
4、銑齒刀架5和齒條進(jìn)給單元6 ;所述大立柱安裝在床身上，所述床身上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)大立柱徑向進(jìn)給的X軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述滑板安裝在大立柱上，所述大立柱上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)滑板軸向進(jìn)給的Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述銑齒刀架安裝在滑板上，所述滑板上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)銑齒刀架旋轉(zhuǎn)的A軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述銑齒刀架上還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)銑齒刀主軸回轉(zhuǎn)的B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述齒條進(jìn)給單元可拆卸的設(shè)置在工作臺(tái)上；所述齒條進(jìn)給單元設(shè)置有驅(qū)動(dòng)齒條切向進(jìn)給的Y軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述工作臺(tái)上還設(shè)置驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
[0028]本實(shí)施例中，本發(fā)明機(jī)床采用大立柱移動(dòng)，工作臺(tái)固定的立式布局方式，利用成形法原理，安裝成形齒輪盤(pán)銑刀，分別通過(guò)內(nèi)、外齒刀架對(duì)內(nèi)外齒進(jìn)行高效加工，加工齒條時(shí)將齒條進(jìn)給單元固定在工作臺(tái)上，利用外齒刀架對(duì)齒條進(jìn)行加工，本發(fā)明能承受高負(fù)荷強(qiáng)力切削和高速切削，可用于加工大直徑圓柱直齒輪、斜齒輪(軸齒輪、盤(pán)齒輪、內(nèi)齒輪)以及小錐度齒、鼓形齒、齒條等。
[0029]本實(shí)施例中，所述X軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括X軸伺服電機(jī)21、用于傳動(dòng)的X軸蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和帶動(dòng)大立柱徑向進(jìn)給的X軸絲杠機(jī)構(gòu)；伺服電機(jī)21帶動(dòng)X軸蝸桿22轉(zhuǎn)動(dòng)，X軸蝸桿22帶動(dòng)X軸蝸輪23轉(zhuǎn)動(dòng)，X軸蝸輪23再帶動(dòng)X軸絲杠24旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)大立柱2實(shí)現(xiàn)銑齒徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
[0030]本實(shí)施例中，所述Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Z軸伺服電機(jī)31、用于傳動(dòng)的Z軸蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和帶動(dòng)滑板軸向進(jìn)給的Z軸絲杠機(jī)構(gòu)；Z軸伺服電機(jī)31帶動(dòng)Z軸蝸桿33轉(zhuǎn)動(dòng)，Z軸蝸桿33與Z軸蝸輪34嚙合，帶動(dòng)Z軸蝸輪34轉(zhuǎn)動(dòng)，Z軸蝸輪34與Z軸絲桿32通過(guò)聯(lián)軸器相連，從而帶動(dòng)Z軸絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，Z軸絲杠帶動(dòng)滑板4和銑齒刀架5直線運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)銑齒軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
[0031]本實(shí)施例中，所述A軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括A軸伺服電機(jī)51、用于傳動(dòng)的A軸蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、用于帶動(dòng)銑齒刀架旋轉(zhuǎn)的A軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；A軸伺服電機(jī)51帶動(dòng)A軸蝸桿52轉(zhuǎn)動(dòng)，A軸蝸桿52帶動(dòng)A軸蝸輪53轉(zhuǎn)動(dòng)，A軸蝸輪53與A軸小齒輪54同軸轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)A軸小齒輪54轉(zhuǎn)動(dòng)，A軸小齒輪54與A軸大齒輪55嚙合帶動(dòng)A軸大齒輪55轉(zhuǎn)動(dòng)，A軸大齒輪55通過(guò)接盤(pán)與銑齒刀架5連接，從而實(shí)現(xiàn)銑齒刀架5的轉(zhuǎn)角運(yùn)動(dòng)。
[0032]本實(shí)施例中，所述B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主軸電機(jī)71、主軸皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于帶動(dòng)銑齒刀主軸回轉(zhuǎn)的多級(jí)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；主軸電機(jī)71通過(guò)皮帶72及帶輪帶動(dòng)銑齒刀架一級(jí)齒輪73傳動(dòng)，經(jīng)過(guò)幾級(jí)減速最后帶動(dòng)齒輪74轉(zhuǎn)動(dòng)，而齒輪74帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，最終帶動(dòng)銑齒刀架主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從一級(jí)齒輪73到齒輪74的傳動(dòng)從皮帶輪72進(jìn)來(lái)后就分為兩條，兩條線路傳動(dòng)增加傳動(dòng)的剛性和可靠性。
[0033]本實(shí)施例中，所述Y軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Y軸伺服電機(jī)61和用于驅(qū)動(dòng)齒條切向進(jìn)給的Y軸絲杠機(jī)構(gòu)；銑齒條時(shí)的齒條進(jìn)給單元為活動(dòng)單元，切齒輪時(shí)，將該單元置于機(jī)床之外不用；銑齒條時(shí)，將該單元通過(guò)固定的安裝接口用T型螺釘安裝在工作臺(tái)臺(tái)面上。Y軸伺服電機(jī)61通過(guò)Y軸聯(lián)軸器62帶動(dòng)Y軸絲杠64轉(zhuǎn)動(dòng)，Y軸絲杠64通過(guò)Y軸絲桿座66再帶動(dòng)齒條進(jìn)給單元65作切向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)銑齒條的分齒運(yùn)動(dòng)。
[0034]本實(shí)施例中，所述C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括C軸伺服電機(jī)41和用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的C軸蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)；C軸伺服電機(jī)41帶動(dòng)C軸蝸桿42轉(zhuǎn)動(dòng)，C軸蝸桿42帶動(dòng)C軸雙蝸輪43轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)C軸蝸桿上同軸安裝一 C軸小齒輪44，C軸小齒輪44又與另一小齒輪嚙合，另一小齒輪帶動(dòng)阻尼蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)，阻尼蝸桿與雙蝸輪42上的另一蝸輪嚙合，消除蝸輪蝸桿傳動(dòng)間隙。
[0035]本實(shí)施例中，所述機(jī)床采用六軸、三聯(lián)動(dòng)數(shù)字控制，其中，A軸一統(tǒng)齒刀架旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)軸一統(tǒng)齒刀主軸回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；C軸一工作臺(tái)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；X軸一統(tǒng)齒徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；Y軸一銑齒條時(shí)的切向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)3軸一銑齒軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；機(jī)床各運(yùn)動(dòng)軸均由獨(dú)立交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述機(jī)床聯(lián)動(dòng)軸為B、Z、C或B、Ζ、Y或B、X、Y。
[0036]最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)，其特征在于:包括床身、大立柱、工作臺(tái)、滑板、銑齒刀架和齒條進(jìn)給單元；所述大立柱安裝在床身上，所述床身上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)大立柱徑向進(jìn)給的X軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述滑板安裝在大立柱上，所述大立柱上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)滑板軸向進(jìn)給的Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述銑齒刀架安裝在滑板上，所述滑板上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)銑齒刀架旋轉(zhuǎn)的A軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述銑齒刀架上還設(shè)置有驅(qū)動(dòng)銑齒刀主軸回轉(zhuǎn)的B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；所述齒條進(jìn)給單元可拆卸的設(shè)置在工作臺(tái)上；所述齒條進(jìn)給單元設(shè)置有驅(qū)動(dòng)齒條切向進(jìn)給的Y軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述工作臺(tái)上還設(shè)置驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)，其特征在于:所述X軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括X軸伺服電機(jī)、用于傳動(dòng)的X軸蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和帶動(dòng)大立柱徑向進(jìn)給的X軸絲杠機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)，其特征在于:所述Z軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Z軸伺服電機(jī)、用于傳動(dòng)的Z軸蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)和帶動(dòng)滑板軸向進(jìn)給的Z軸絲杠機(jī)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)，其特征在于:所述A軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括A軸伺服電機(jī)、用于傳動(dòng)的A軸蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)、用于帶動(dòng)銑齒刀架旋轉(zhuǎn)的A軸齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)，其特征在于:所述B軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主軸電機(jī)、主軸皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于帶動(dòng)銑齒刀主軸回轉(zhuǎn)的多級(jí)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)，其特征在于:所述Y軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括Y軸伺服電機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)齒條切向進(jìn)給的Y軸絲杠機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)，其特征在于:所述C軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括C軸伺服電機(jī)和用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)的C軸蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述的高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)，其特征在于:所述高精度的齒輪和齒條銑齒機(jī)采用六軸、三聯(lián)動(dòng)數(shù)字控制，各運(yùn)動(dòng)軸均由獨(dú)立交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，所述機(jī)床聯(lián)動(dòng)軸為B、Z、C或B、Z、Y或B、X、Y。
【文檔編號(hào)】B23Q5/10GK103658869SQ201410001117
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】李樟, 李先廣, 廖承渝, 李明偉 申請(qǐng)人:重慶機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司