数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机的双向柔性磨头机构制造技术

一种数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机的双向柔性磨头机构，在包括有机身和立柱的数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机上，还设置有双向柔性磨头机构，立柱上设置有水平移动机构和垂直移动机构，垂直移动机构是通过水平移动机构而设置在立柱上，磨头机构支架滑动的安装在垂直移动机构上，双向柔性磨头机构包括有固定在弧形支架内侧的电主轴和通过砂轮芯轴与电主轴连接的砂轮。本实用新型专利技术由安装在立柱上两个数控轴的直线运动及安装在工作台上的旋转数控轴的三轴连动来完成对弧齿锥齿轮齿顶的倒棱，并且，通过设置在电主轴上部的两组轴向移动的弹簧，自动的调整砂轮的上下移动，通过设置在电主轴下部的径向移动的弹簧自动的调整砂轮的左右移动，保证了磨削的精度。提高了磨削效率。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种齿轮加工机床。特别是涉及一种加工准确，精度高，效率高的数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机的双向柔性磨头机构。
技术介绍
弧齿锥齿轮是汽车的主传动用的齿轮，其是通过行星机构带动车轮转动。制作弧齿锥齿轮，首先是做出毛坯，进行粗加工、精加工后，再进行热处理，热处理后齿轮的棱部位产生变形，如图1所示，齿轮的棱角50、49产生变形。而且在加工弧齿锥齿轮时也存在有加工误差，如果不对其进行处理直接用于汽车组装，在汽车运行时必然因其棱部位的变形，而导致噪音增大。为了确保齿轮的棱部位不出现误差，在所有的加工工序完成后，还要对棱部位进行倒棱的磨削加工。如图1所示，弧齿锥齿轮的一个齿的两个侧面是不相同的，其中一侧面是凹进面47，另一侧面是凸出面48。通常是采用由人工手持角磨机对倒棱部位进行磨削。但是，即使是人工磨削，也很难保证磨削的一致性和均匀性，在使用手工倒棱加工时对于凹进面47容易出现中间磨的少，两端磨的多，而对于凸出面48是中间磨的多，两端磨的少的情况。很难用机械加工实现对其的磨削，而且，人工磨削生产效率也低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种加工准确，精度高，效率高的数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机的双向柔性磨头机构。本技术所采用的技术方案是一种数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机的双向柔性磨头机构，在包括有机身和设置在机身上的立柱的数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机上，还设置有用于对弧齿锥齿轮进行倒棱磨削的双向柔性磨头机构，其中，立柱上设置有水平移动机构和垂直移动机构，垂直移动机构是通过水平移动机构而设置在立柱上，用于固定双向柔性磨头机构的磨头机构支架滑动的安装在垂直移动机构上，磨头机构支架包括有用于滑动连接在垂直移动机构上的平面支架和位于平面支架前侧并与其一体形成的弧形支架，其中弧形支架的内周面呈凸形结构，双向柔性磨头机构固定设置在弧形支架的内侧，包括有固定在弧形支架内侧的电主轴和通过砂轮芯轴与电主轴连接的砂轮。在电主轴和弧形支架之间的上端依次设置有上轴承套，法兰，涨紧环及顶部法兰，在法兰和上轴承套的顶端之间还设置有弹簧；在电主轴和弧形支架之间的下端依次紧密的设置有下轴承套，底部法兰，在底部法兰的径向还嵌入有弹簧。所述的法兰的外侧为球型结构与上轴承套的内周面为线结合。在法兰的侧边还设置有用于限制电主轴上、下移动的夹紧油缸，其夹紧油缸固定设置在构成磨头支架的平面支架上，并通过与其连为一体的卡件卡在法兰上。本技术的数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机的双向柔性磨头机构，由安装在立柱上两个数控轴的直线运动及安装在工作台上的旋转数控轴的三轴连动来完成对弧齿锥齿轮齿顶的倒棱，并且，通过设置在电主轴上部的两对轴向移动的弹簧，自动的调整砂轮的上下移动，还通过设置在电主轴下部的径向移动的弹簧46自动的调整砂轮的左右移动，保证了磨削的精度。解决了弧齿锥齿轮齿顶倒棱只能应用手工的技术难题。本机床设计结构合理、工作可靠，倒棱精度高，效果好，效率高。附图说明图1是弧齿锥齿轮的结构示意图；图2是本技术的数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机的整体结构示意图；图3是本技术数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机双向柔性磨头在电主轴下部的径向截面的结构示意图；图4是图3的A-A剖面示意图；图5是图3的B-B剖面示意图。其中1电控柜 2直线导轨3滚珠丝杠4伺服电机5双向柔性磨头机构6立滑板7伺服电机8立柱 9翻转工作台 10机身11翻转工作台底座12主轴13直线导轨 14滚珠丝杠15磨头机构支架 16弹簧17平面支架 18弧形支架19砂轮 20电主轴21砂轮芯轴 31齿轮32上轴承套 33法兰34涨紧环35顶部法兰36a、36b弹簧37夹紧油缸44下轴承套 45底部法兰46弹簧 47凹进面48凸出面49齿轮的棱角50齿轮的棱角51线接触点52卡件具体实施方式下面，结合附图和具体实施例详细说明本技术的数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机的双向柔性磨头机构。如图2所示，本技术的数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机，包括有机身10和电控柜1，设置在机身10上的立柱8，设置在机身10上的且位于立柱8前侧的翻转工作台底座11和安装在翻转工作台底座11上的翻转工作台9，立柱8上设置有水平移动机构和垂直移动机构，其垂直移动机构是通过水平移动机构而设置在立柱8上，垂直移动机构上设置有用于对弧齿锥齿轮进行倒棱磨削的双向柔性磨头机构5，在翻转工作台9上与双向柔性磨头机构5相对应的位置处设置有用于安装被加工齿轮的主轴12。其中，水平移动机构包括有伺服电机7，与伺服电机7相连接的滚珠丝杠3，固定在立柱8上且位于滚珠丝杠3上、下两侧的直线导轨2。垂直移动机构包括有滑动的安装在水平移动机构的直线导轨2上，且与水平移动机构的滚珠丝杠3相连接的立滑板6，设置在立滑板6上部的伺服电机4，与伺服电机8相连接的滚珠丝杠14，设置在立滑板6两侧的直线导轨13，用于固定双向柔性磨头机构5的磨头机构支架15滑动的安装在直线导轨13上，且与滚珠丝杠14相连接，在直线导轨13上且位于双向柔性磨头机构支架15的上侧还设置有弹簧16。水平移动机构通过伺服电机7和滚珠丝杠3的运动，使立滑板6在直线导轨2上作水平直线运动，行程可达到450mm。垂直移动机构通过伺服电机4和滚珠丝杠14作垂直直线运动，行程可达到140mm。磨头机构支架15包括有用于连接在立滑板6上的平面支架17和位于平面支架17前侧并与其一体形成的用于固定双向柔性磨头机构5的弧形支架18，其中弧形支架18的内周面呈凸形结构。翻转工作台9包括有可进行转动同时进行分齿的蜗轮付和伺服电机(图中未示)，安装于翻转工作台9上的主轴12是通过蜗轮付与设置在翻转工作台底座11上的伺服电机(图中未示)相连接，并利用油缸对被加工件进行夹紧，从而能够使被加工的弧齿锥齿轮翻转0-30度，可将其面锥调整到处于水平位置。如图3、图4、图5所示，双向柔性磨头机构包括有固定在构成磨头支架的弧形支架18内侧的电主轴20和通过砂轮芯轴21与其连接的砂轮21；其中，在电主轴20和弧形支架18之间的上端依次设置有上轴承套32，法兰33，涨紧环34及顶部法兰35，在法兰33和上轴承套32的顶端之间还对称设置有一对弹簧36a和一对弹簧36b(图中未示)，为了使电主轴20能够进行径向的摆动，其法兰33的外侧为球形结构与上轴承套32的内周面为线结合，并形成线结合点51。法兰33的侧边还设置有可限制法兰33上下移动的夹紧油缸37，使电主轴20在刚性状态下对齿轮31进行修整。其夹紧油缸37固定设置在构成磨头支架的平面支架17上，并通过与其边为一体的卡件52卡在法兰33上，在需要对齿轮31进行修整时，通过夹紧油缸37的作用，使与其相连的卡件52卡住法兰33不能上下移动。顶部法兰35通过螺栓固定在法兰33上；在电主轴20和弧形支架18之间的下端依次紧密的设置有下轴承套44，底部法兰45，底部法兰45通过螺栓固定在弧形支架18上，在底部法兰45的径向还嵌入有一对可对电主轴20的径向摆动进行调整的弹簧46。双向柔性磨头机构，采用双向同时对齿轮一个齿槽的两条齿顶曲线倒棱磨削方式。磨头在三个数控轴(即三个伺服电机)的控制下，由电主轴20带动砂轮19对齿顶进行双向倒棱磨削，这就需要两个方向上的调整。即，轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机的双向柔性磨头机构，在包括有机身（１０）和设置在机身（１０）上的立柱（８）的数控弧齿锥齿轮齿顶倒棱机上，其特征在于，还设置有用于对弧齿锥齿轮进行倒棱磨削的双向柔性磨头机构（５），其中，立柱（８）上设置有水平移动机构和垂直移动机构，垂直移动机构是通过水平移动机构而设置在立柱（８）上，用于固定双向柔性磨头机构（５）的磨头机构支架（１５）滑动的安装在垂直移动机构上，磨头机构支架（１５）包括有用于滑动连接在垂直移动机构上的平面支架（１７）和位于平面支架（１７）前侧并与其一体形成的弧形支架（１８），其中弧形支架（１８）的内周面呈凸形结构，双向柔性磨头机构（５）固定设置在弧形支架（１８）的内侧，包括有固定在弧形支架（１８）内侧的电主轴（２０）和通过砂轮芯轴（２１）与电主轴（２０）连接的砂轮（１９）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀敏，崔援朝，
申请(专利权)人：天津第一机床总厂，
类型：实用新型
国别省市：12[中国|天津]