[實用新型]一種加工螺旋錐齒輪的機床

有效

• 申請號: 201120338431.0
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN202278265U
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 曾亦愚;賈立冬;曾韜
• 申請（專利權）人: 長沙哈量凱帥精密機械有限公司
• 主分類號: B23F9/00
• 分類號: B23F9/00;B23D23/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

技術領域

本實用新型涉及數控機加工設備，具體是指加工螺旋錐齒輪的機床。

背景技術

螺旋錐齒輪加工機床的原理如圖1所示，用搖臺代表產形輪，刀具(刀盤或砂輪)切削刃運動所形成的切削面代表產形輪上的一個輪齒，加工時產形輪與齒輪繞各自軸線回轉作嚙合運動，刀具即可在輪坯上加工出一個輪齒。螺旋錐齒輪的輪齒表面的形狀取決于刀盤和工件在任一時刻的相對位置，假定工件不動，刀盤在空間的位置由刀盤中心的位置(三個坐標)和刀盤軸線的方向(兩個坐標)五個參數所完全確定，因此所有加工螺旋錐齒輪的數控機床均由三個直線軸和三個轉動軸組成，在加工時用計算機控制六軸五聯動就可以加工出各種齒制的螺旋錐齒輪。自從1989年出現第一臺六軸五聯動的數控銑齒機以后，為汽車大批量生產的數控銑齒機已經發展了兩代，第一代的創新點是把結構復雜的機械型機床改進為六軸五聯動數控機床，數控銑齒機既能加工圓弧齒錐齒輪，又能加工齒螺旋錐齒輪，其結構如圖2所示；第二代的創新點是能干切削加工螺旋錐齒輪，如圖3所示。但這些機床都不能自動上下料，影響了齒輪加工的生產效率。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是，針對現有技術的不足，設計一種加工螺旋錐齒輪的機床，不僅適合于濕切和干切，既能加工圓弧齒錐齒輪，也能加工擺線齒錐齒輪，而且能利用機床本身的數控軸來進行在線檢測和自動上下料。

為實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是，一種加工螺旋錐齒輪的機床，有床身，其特征是，床身的右左兩側和后側分別設有右墻板、左墻板和后墻板，右墻板和左墻板平行，右墻板和左墻板的上部分別設有與地面平行的X軸導軌，X軸導軌上裝有可在動力驅動下沿X軸導軌前后移動的X軸滑臺；X軸滑臺的前側和上側分別設有與地面平行并與X軸導軌垂直的Y軸導軌，Y軸導軌上裝有可在動力驅動下沿Y軸導軌左右移動的Y軸滑臺；Y軸滑臺的前側裝有與地面垂直的Z軸滑槽，Z軸滑槽內設有Z軸導軌，Z軸導軌上裝有可在動力驅動下沿Z軸滑槽上下移動的Z軸滑臺；Z軸滑臺上設有垂直于地面的刀盤主軸C軸，C軸上裝有加工齒輪的刀盤或砂輪，刀盤或砂輪在動力驅動下可繞C軸回轉；左墻板和右墻板之間設有平行于右墻板的支撐板，并在右墻板和支撐板上裝有A-B軸聯合裝置，A-B軸聯合裝置的中間設有工件主軸A軸，A軸上裝有被加工的齒輪，該齒輪可以在動力驅動下繞A軸回轉；A-B軸聯合裝置上設有與A軸垂直的回轉軸B軸，A-B軸聯合裝置可在動力驅動下繞B軸回轉；床身在支撐板與右墻板之間設有落屑槽，Z軸滑臺的左側設有導軌，導軌上裝有可在動力驅動下上下移動的機械手，左墻板和支撐板之間設有傳送帶，后墻板或左墻板上設有開口，傳送帶經過左墻板或后墻板的開口繞至左墻板前方構成環形。

Z軸滑臺的右側設有垂直于地面方向的探針。

床身右側對應落屑槽下方設有一個可插入排屑裝置的孔。

支撐板上設有修整器，修整器上設有在動力作用下的回轉軸D軸，D軸的方向與地面垂直，修整器頂端裝有金剛滾輪，用金剛滾輪的端面修整砂輪。

修整器也可以設置在A-B軸聯合裝置上，修整器上設有在動力作用下的回轉軸D，修整器頂端裝有金剛滾輪，修整器根據B軸的回轉改變方向，用金剛滾輪的內側和外側分別修整砂輪的外側和內側。

床身的右墻板上開孔，通過該孔可調整工件的夾緊裝置。

一種用所述機床加工螺旋錐齒輪的方法，該方法包括：

a.建立空間直角坐標系，以通過B軸回轉軸線并與地面平行的平面為X-Y平面，以通過B軸回轉軸線并與地面垂直的平面為Y-Z平面，以通過A軸回轉軸線并與Y軸回轉軸線垂直的平面為Z-X平面，它們的交點O即為機床坐標系的原點，刀盤主軸端面中點O’在該坐標系里的坐標即為x、y、z，A軸軸線與X-Y平面的夾角為β，工件的回轉角為α；

b.根據公式：

sinβ＝-cp；

x＝O_MO_C·i-L?cosβ；

y＝O_MO_C·j；

z＝O_MO_C·k+L?sinβ+H；

計算出產形輪從展成起始位置到展成結束位置所對應的x、y、z、β，計算機程序控制刀盤和工件到展成的起始位置，然后控制X、Y、Z、A、B五軸聯動進行展成運動就可以加工出工件的一個輪齒，然后刀盤退出，工件分度并回到第二個輪齒的展成起始位置，計算機控制X、Y、Z、A、B五軸聯動展成第二個輪齒，如此循環往復，直到加工完所有的輪齒；