[發明專利]高效面齒輪銑齒加工機床

在審

• 申請號: 201710820329.6
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN108788324A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 王延忠
• 申請（專利權）人: 南京中研立諾精密設備有限公司
• 主分類號: B23F5/20
• 分類號: B23F5/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種高效面齒輪銑齒加工機床，本發明采用龍門式的主軸結構，相比于以往常用的立式機床結構，明顯提高了主軸的剛度以及加工過程當中主軸運轉的平穩性，減小了加工過程中振動對主軸的沖擊。本發明結合直齒面齒輪成型原理，設計了面齒輪專用搖臺機構，可實現對正交非偏置直齒面齒輪、正交偏置直齒面齒輪、非正交非偏置直齒面齒輪、非正交偏置直齒面齒輪這4種類型的面齒輪的高效銑齒及滾齒加工，是一種多功能多用途的面齒輪專用加工設備。本發明的面齒輪銑齒加工設備包括：主傳動系統、主軸系統、伺服進給傳動系統、設備本體結構、設備預留檢測裝置及輔助裝置。

技術領域

本發明涉及一種高效面齒輪銑齒加工機床。

背景技術

面齒輪傳動是一種圓柱齒輪與圓錐齒輪相嚙合的齒輪傳動，國外有關研究表明面齒輪傳動在體積小、重量輕、高承載能力、低噪音、高可靠性、長壽命等方面顯示了極大的優勢。美軍方與NASA聯合進行的ART計劃中，對面齒輪傳動進行了高速重載的研究，并設計了使用面齒輪傳動的新型航空動力傳動裝置的分流傳動結構，其重量較傳統的結構下降了40％，且振動小、噪音低，取得了令人振奮的效果。在ART項目結束后，美國DARPA在TRP項目中繼續支持對面齒輪傳動技術的研究，其主要研究背景是把面齒輪傳動技術應用于新一代阿帕奇武裝直升機中。西歐的一些發達國家把面齒輪傳動稱為“21世紀旋翼機傳動之希望所在”，陸續地開始研究。

目前，航空傳動朝著輕質量，高速度，大功率，高精度方向的發展，對齒輪機構的傳動性能，使用壽命，結構優化等方面提出了新的更高的要求。由于面齒輪傳動的很多優點，而成為未來航空傳動的主要發展方向之一。

南航和北航都對傳統的插齒機進行了改進，實現了面齒輪插齒加工，但國內還沒有面齒輪加工專用設備，嚴重阻礙了面齒輪的航空傳動應用進程，必然加大我國傳動系統技術與國外發達國家的差距，加重了對國外傳動制造技術的依賴。

目前存在的面齒輪銑齒機床都不具有良好的加工穩定性，并且銑齒機床大多不能同時具備滾齒加工的能力，本發明為多用途面齒輪專用設備的發展提供了一套較為具體的方法及結構設計。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高效面齒輪銑齒加工機床，可以以銑齒和滾齒兩種方式實現五軸聯動加工面齒輪以及其它復雜難加工零件的目的。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：

根據本發明的一個方面，高效面齒輪銑齒加工機床，包括：主傳動系統：用來實現設備的主運動，它具有一定的轉速和一定的變速范圍，能方便地實現運動的開停、變速、換向等。主軸系統：用來支承并帶動工件或刀具旋轉進行切削，承受切削力和驅動力等載荷，完成表面成形及展成等運動。龍門式主軸結構：具有兩個平行的立式導軌控制主軸沿Y向的進給運動，能在加工過程中保證主軸的穩定性。伺服進給傳動系統：用來接收數控系統發出的進給速度和位移指令信號，由伺服驅動電路作轉換和放大后，經伺服驅動裝置和機械傳動機構，驅動工作臺、主軸頭架等執行部件實現工作進給和快速運動。面齒輪專用搖臺機構：用來控制面齒輪銑齒加工過程中面齒輪X向的旋轉運動，使滾齒機床不僅能適用于正交直齒面齒輪，也能變換角度適用于非正交直齒面齒輪。設備本體結構：用來支承設備機械部件以及為運動部件提供導軌等。設備預留檢測裝置：檢測系統用來對設備執行件的實際位置進行測量，不斷地將設備的位移量檢測出來并反饋給數控系統。輔助裝置：用來防護設備關鍵部件、排屑及冷卻等作用。

對于上述的高效面齒輪銑齒加工機床，其中所述主傳動系統主要包括電動機、傳動系統和主軸部件。

對于上述的高效面齒輪銑齒加工機床，其中主軸系統由主軸及其支承和安裝在主軸上的傳動件、密封件等組成。

對于上述的高效面齒輪銑齒加工機床，其中龍門式主軸結構由兩個平行的立式導軌構成。

對于上述的高效面齒輪銑齒加工機床，其中伺服進給系統由伺服驅動電路、伺服驅動裝置、機械傳動機構及執行部件組成。