[發明專利]加工平面二次包絡蝸桿的四軸聯動數控車床

無效

• 申請號: 201210074416.9
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN102581385A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 周宏
• 申請（專利權）人: 無錫市歐泰數控機床有限公司
• 主分類號: B23F13/00
• 分類號: B23F13/00
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本發明涉及一種金屬加工設備，具體地說是一種適用于平面二次包絡蝸桿切削加工的四軸聯動數控車床。

背景技術

隨著以傳遞空間交錯的兩軸之間的運動和動力的蝸輪蝸桿的大面積應用，蝸桿的需求不斷增加，對于分度用的蝸輪副，其精度和運動精度都直接影響著使用的精度和壽命。在精度和承載能力中，普通的圓柱蝸桿在嚙合關系、結構和調整方面越來越不能滿足高精度的要求，而平面二次包絡蝸桿正在逐漸取代普通的圓柱蝸桿，在高精度傳動，高精度分度以及高承載能力方面的應用越來越廣泛，但是平面二次包絡蝸桿的加工設備并沒有為多數公司大量制造，加工設備的成本較高。

以往平面二次包絡蝸桿的加工制造大都選擇在普通車床上改制，或者使用一些專機，或者用滾齒機進行滾制，上述設備的加工不僅費時費力，而且效率很低，工件精度無法保證，粗糙度很難達到要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種適用于平面二次包絡蝸桿切削加工的四軸聯動數控車床，其結構巧妙合理，能夠大大提高平面二次包絡蝸桿的加工效率、加工精度和表面粗糙度。

按照本發明提供的技術方案：加工平面二次包絡蝸桿的四軸聯動數控車床，包括主軸電機、主軸傳動箱和切削加工裝置，主軸電機向主軸傳動箱輸入動力，主軸傳動箱的主軸旋轉并結合驅動切削加工裝置，其特征在于：所述切削加工裝置包括：

C軸回轉運動機構，其包括卡盤和尾座，所述卡盤固定在主軸傳動箱的主軸上，卡盤與工件一端連接并帶動工件旋轉；所述尾座設置在工件另一端，尾座與卡盤相配合，以夾緊工件；

X軸直線運動機構，其包括X軸滾珠絲桿、X軸伺服電機和X軸托板，X軸滾珠絲桿與X軸伺服電機的輸出軸連接，X軸托板與X軸滾珠絲桿上的螺母連接，X軸伺服電機帶動X軸滾珠絲桿旋轉，使得X軸托板在X軸方向上做直線運動；

Z軸直線運動機構，其包括Z軸伺服電機、Z軸滾珠絲桿和Z軸托板，Z軸伺服電機的輸出軸與Z軸滾珠絲桿連接，Z軸托板與Z軸滾珠絲桿上的螺母連接，Z軸伺服電機帶動Z軸滾珠絲桿旋轉，使得Z軸托板在Z軸方向上做直線運動，所述X軸托板安裝在Z軸托板上；

A軸回轉運動機構，其包括回轉刀臺、刀架體、刀具和回轉伺服電機，回轉刀臺固定在X軸托板上，隨X軸托板在X軸方向上做直線運動；刀架體安裝在回轉刀臺上，刀架體通過伺服電機帶動做回轉運動；刀具固定在刀架體上，刀具隨刀架體的回轉運動產生展成運動，對工件進行切削加工。

作為本發明的進一步改進，所述回轉刀臺內部安裝有蝸輪，蝸輪的回轉中心與刀架體的回轉中心相同，所述回轉伺服電機的輸出軸連接有與蝸輪相嚙合的蝸桿軸，回轉伺服電機帶動蝸桿軸旋轉，蝸桿軸驅動蝸輪和刀架體做回轉運動。

作為本發明的進一步改進，所述主軸傳動箱上安裝有用于反饋主軸旋轉信息的主軸編碼器。

作為本發明的進一步改進，所述主軸電機通過同步帶帶動主軸傳動箱。

本發明與現有技術相比，優點在于：本發明結構巧妙合理，以四軸聯動形式，讓工件和刀具模仿蝸輪蝸桿的運動軌跡，進行平面二次包絡蝸桿的切削加工，能夠大大提高平面二次包絡蝸桿的加工效率、加工精度和表面粗糙度。

附圖說明

圖1為本發明實施例的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。

如圖所示：實施例中的四軸聯動數控車床主要由主軸電機1、皮帶輪2、主軸傳動箱3、主軸4、卡盤5、X軸滾珠絲桿6、X軸伺服電機7、X軸托板8、Z軸托板9、回轉刀臺10、刀架體11、刀具12、Z軸伺服電機13、Z軸絲桿14、回轉伺服電機15、尾座16、工件17、蝸桿軸18、蝸輪19和主軸編碼器20等零部件構成。

如圖1所示，所述主軸電機1通過皮帶2帶動主軸傳動箱3，向主軸傳動箱3輸入動力，主軸傳動箱3的主軸4旋轉并驅動切削加工裝置。所述切削加工裝置為四軸聯動形式，共包括四個運動機構，分別為：C軸回轉運動機構、X軸直線運動機構、Z軸直線運動機構和A軸回轉運動機構，通過這四個運動機構的相互配合聯動，完成平面二次包絡蝸桿的切削加工。

所述C軸回轉運動機構的結構如圖1所示，其主要由卡盤5和尾座16組成，所述卡盤5固定在主軸傳動箱3的主軸4上，卡盤5與工件17一端連接并帶動工件17旋轉；所述尾座16設置在工件17另一端，尾座16與卡盤5相配合，以夾緊工件17。