[實用新型]立式五軸聯動滾齒加工機床

有效

• 申請號: 201320423681.3
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN203380437U
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 王生澤;史勇;張穎艷;孫以濤;胡成
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: B23F5/20
• 分類號: B23F5/20;B23Q5/40;B23Q5/36
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本實用新型涉及一種立式五軸聯動滾齒加工機床，屬于滾齒加工機床技術領域。

背景技術

公知，目前國內還未有真正專業高效生產非圓齒輪的數控滾齒加工機床，現在對非圓齒輪的加工一般多采用線切割或數控插齒機床加工，對于精度不高的非圓齒輪還可通過近似銑齒的方法來加工得到，但這些加工方法效率均不高，精度也有限，而且不能加工斜齒非圓齒輪。隨著現代機械行業對傳動平穩性、低噪聲等方面要求的提高以及快速設計等方面的考慮，斜齒非圓齒輪在這些方面的優勢正越來越受到國內外學者的關注和重視，其應用也越來越廣泛，因此，對能大量生產斜齒非圓齒輪的加工機床也提出了迫切需求。

現有的斜齒非圓齒輪滾齒加工方法主要有四軸聯動滾齒加工方法和五軸聯動滾齒加工方法，其中四軸聯動滾齒加工方法由于其加工過程中滾刀切削變化大，加工同樣的斜齒非圓齒輪比五軸聯動需要更長的滾刀長度和軸向更大的進刀位移，因此適合于加工小型的斜齒非圓齒輪。五軸聯動加工不受四軸聯動滾齒加工滾刀長度、切削量變化大、更大軸向進刀位移等限制，因此其對加工大型斜齒非圓齒輪特別適合。

滾齒機床按其結構布置可分為臥式和立式兩大類，一般而言，立式滾齒機由于工件重力方向即為支撐的機座，因此其受力好適合于加工大型和重型齒輪的滾齒加工；臥式滾齒機主要靠軸的的徑向受力來支撐齒坯的重量，由于工件大時，軸受力大，軸向易變形，因此不適應加工大型齒輪，但其結構靈活輕便，響應快，價格低廉因此特別適合于小型齒輪的加工。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種能高效率、高精度地加工非圓齒輪的立式五軸聯動滾齒加工機床。

為了解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是提供一種立式五軸聯動滾齒加工機床，其特征在于：包括機架，滾刀架通過立柱設于機架上，滾刀架上設有滾刀，第一伺服電機連接滾刀，第二伺服電機連接立柱；工作臺通過托架設于機架上，用于驅動待加工工件齒坯繞自軸旋轉的第三伺服電機設于工作臺上，第四伺服電機連接工作臺，第五伺服電機連接托架；待加工工件齒坯軸線與工作臺水平面垂直。

優選地，所述第二伺服電機與立柱之間通過滾珠絲桿連接。

優選地，所述第四伺服電機與工作臺之間通過滾珠絲桿連接。

優選地，所述第五伺服電機與托架之間通過滾珠絲桿連接。

本實用新型提供的一種立式五軸聯動滾齒加工機床工作時，第一伺服電機驅動滾刀繞自軸旋轉；第二伺服電機帶動滾珠絲桿驅動立柱，立柱的運動帶動滾刀架運動使滾刀沿齒坯軸向進刀；第三伺服電機驅動齒坯繞自軸旋轉；第四伺服電機驅動工作臺，使工作臺上安裝的齒坯沿其中心與滾刀中心變化；第五伺服電機驅動滾珠絲桿，滾珠絲桿上移動螺母與托架連接成一個整體，從而帶動托架運動，工作臺沿齒坯切向運動。

本實用新型提供的裝置克服了現有技術的不足，能高效率、高精度地加工非圓齒輪，對中等大小型、小型非圓齒輪或斜齒非圓齒輪滾齒的加工均適用。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的立式五軸聯動滾齒加工機床示意圖；

圖2為本實用新型提供的立式五軸聯動滾齒加工機床適應凸節曲線斜齒非圓齒輪數控滾齒加工的數控系統原理圖。

具體實施方式

為使本實用新型更明顯易懂，茲以一優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。

圖1為本實用新型提供的立式五軸聯動滾齒加工機床示意圖，所述的立式五軸聯動滾齒加工機床包括機架10，滾刀架通過立柱8安裝在機架10上，滾刀架與立柱8為固定連接，滾刀架上裝有滾刀2，第一伺服電機3連接滾刀2，第二伺服電機4連接立柱8，整個立柱部分均布置在機架10一側；托架6安裝在機架10上另一側，工作臺安裝在托架6上，用于驅動待加工工件齒坯1繞自軸旋轉的第三伺服電機5裝在工作臺上，第四伺服電機7連接工作臺，第五伺服電機9連接托架6。角度β±λ為滾刀2安裝角，需根據實際加工方法確定具體“+”或“-”符號。

齒坯1安裝在工作臺上，齒坯1的安裝為立式安裝方式，即齒坯1軸線與工作臺水平面垂直。

第一伺服電機3驅動滾刀2繞自軸旋轉；第二伺服電機4帶動滾珠絲桿驅動立柱8，立柱8的運動帶動滾刀架運動使滾刀2沿齒坯1軸向進刀；第三伺服電機5驅動齒坯1繞自軸旋轉；第四伺服電機7驅動工作臺，使工作臺上安裝的齒坯1沿其中心與滾刀2中心變化；第五伺服電機9驅動滾珠絲桿，滾珠絲桿上移動螺母與托架6連接成一個整體，從而帶動托架6運動，工作臺沿齒坯1切向運動。