[發(fā)明專利]具有在線檢測與修正加工功能的環(huán)面蝸桿加工機(jī)床

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410393515.2
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN104174938A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳永洪;陳燕;張光輝;王進(jìn)戈;向中凡;張均富;柳在鑫;鄧星橋
• 申請（專利權(quán)）人: 西華大學(xué)
• 主分類號: B23F13/06
• 分類號: B23F13/06;B23F23/00;B23Q17/00;B23Q17/20;B23Q17/24;B23Q15/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種環(huán)面蝸桿加工機(jī)床，尤其是涉及一種具有在線檢測與修正加工功能的環(huán)面蝸桿加工機(jī)床。

背景技術(shù)

環(huán)面蝸桿傳動(dòng)具備多齒接觸、重合度大、承載能力高、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，為當(dāng)前動(dòng)力蝸桿傳動(dòng)的主要發(fā)展方向，在航空航天、船舶航海、礦山冶金、煤礦化工等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，但目前環(huán)面蝸桿齒面加工精度較低的現(xiàn)狀阻礙了其進(jìn)一步推廣和大面積應(yīng)用。

在環(huán)面蝸桿加工機(jī)床方面，通常采用的加工方法或機(jī)床大致有如下幾種：

1.中國專利“加工平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿專用機(jī)床”，申請?zhí)枮椋?3223232.9。該機(jī)床為在普通車床或滾齒機(jī)基礎(chǔ)上自行改裝而成，具有利于推廣及成本低的優(yōu)點(diǎn)，但存在剛性差、加工效率低精度低、對操作者依賴性強(qiáng)、加工范圍窄等缺點(diǎn)。

2.中國專利“多功能數(shù)控環(huán)面蝸桿機(jī)床”，申請?zhí)枺?1213122.9。它采用整體底座，T型分體床身，前端為安裝主軸箱的前床身，中部為安裝工作臺的中床身，后端為安裝尾部的后床身，蝸輪副安裝在工作臺底部，減小了機(jī)床整體尺寸，提高了加工工藝性，保證了機(jī)床具有足夠的強(qiáng)度和剛度，但同樣存在加工環(huán)面蝸桿精度低的問題。

3.中國專利“數(shù)控五軸聯(lián)動(dòng)平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿切齒機(jī)床”，公開號：CN1493427A。該機(jī)床具有X、Y、Z、A、B五軸聯(lián)動(dòng)的功能，控制刀盤上的切刀刃口移動(dòng)在空間模擬傾斜平面，使之包絡(luò)出環(huán)面蝸桿齒面，其優(yōu)點(diǎn)為高速切削狀態(tài)下大量切屑迅速剝落，效率大大高于環(huán)面蝸桿齒面磨削加工，但同樣存在加工環(huán)面蝸桿精度低的問題。

4.中國專利“能虛擬中心距的環(huán)面蝸桿數(shù)控機(jī)床”，申請?zhí)枺?00610095040.4。該機(jī)床能夠?qū)嵭行≈行木鄼C(jī)床加工大中心距環(huán)面蝸桿，且選擇不同的數(shù)控軸聯(lián)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)環(huán)面蝸桿、鼓形蝸桿、圓柱蝸桿及錐蝸桿等所有螺旋面的車削、銑削或磨削加工，但同樣存在加工環(huán)面蝸桿精度低的問題。

5.中國專利“數(shù)控五軸三聯(lián)動(dòng)平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿旋風(fēng)切削機(jī)床”，申請?zhí)枺?00820163771.2。該機(jī)床具有X、Y、Z、A、B五軸運(yùn)動(dòng)，并在X、Y、Z三軸方向上實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)功能，利用旋風(fēng)銑實(shí)現(xiàn)環(huán)面蝸桿齒面的精確成型，實(shí)現(xiàn)了小型環(huán)面蝸桿的加工，提高了生產(chǎn)效率，降低了機(jī)床和蝸桿的成本，但同樣存在加工環(huán)面蝸桿精度低的問題。

6.中國專利“一種四軸聯(lián)動(dòng)環(huán)面蝸桿數(shù)控車磨復(fù)合機(jī)床及其加工方法”，申請?zhí)枺?01010609380.0。該機(jī)床主軸即可高速旋轉(zhuǎn)也可精確定位，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)面蝸桿齒面的車削粗加工和磨削精加工，其結(jié)構(gòu)簡單、加工效率高、功能齊全，具有較高的可靠性和較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，但同樣存在加工環(huán)面蝸桿精度低的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種具有在線檢測與修正加工功能的環(huán)面蝸桿加工機(jī)床，完全解決了上述現(xiàn)有技術(shù)機(jī)床加工環(huán)面蝸桿精度低的技術(shù)問題。

本發(fā)明還提供了一種利用上述機(jī)床加工環(huán)面蝸桿的方法，能夠有效提高環(huán)面蝸桿加工精度。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種具有在線檢測與修正加工功能的環(huán)面蝸桿加工機(jī)床，包括床身，在床身上設(shè)有主軸單元和加工單元，主軸單元包括用于頂持待加工環(huán)面蝸桿的驅(qū)動(dòng)頂針和尾座頂針，加工單元用于加工環(huán)面蝸桿齒面，其特征在于：還包括檢測單元和控制單元，檢測單元與加工單元分別位于待加工環(huán)面蝸桿兩側(cè)；

所述檢測單元包括Z_C向伺服電機(jī)、X_C向伺服電機(jī)、測頭縱托板、測頭立柱、帶測微功能的測頭、長度光柵和圓光柵，測頭縱托板滑動(dòng)安裝在床身上，測頭立柱滑動(dòng)安裝在測頭縱托板上，測頭安裝在測頭立柱頂部，測頭與待加工環(huán)面蝸桿中心軸線位于同一水平面上，Z_C向伺服電機(jī)通過絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)測頭縱托板沿Z_C向移動(dòng)，X_C向伺服電機(jī)通過絲桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)測頭立柱沿X_C向移動(dòng)，在床身與測頭縱托板之間安裝長度光柵用于測量測頭縱托板沿Z_C向的實(shí)時(shí)位移，在測頭縱托板與測頭立柱之間安裝長度光柵用于測量測頭立柱沿X_C向的實(shí)時(shí)位移，圓光柵安裝在驅(qū)動(dòng)頂針與床身之間，用于測量待加工環(huán)面蝸桿的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)角位移；