全数控螺旋锥齿轮铣齿机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种全数控螺旋锥齿轮铣齿机，包括床身、立柱、刀具箱、工件箱、转台传动装置、电气、气动、液压和冷却系统，特征是：刀具主轴力矩电机转子与刀具主轴连接，在刀具主轴上装有具主轴阻尼机构；工件主轴一端直接与工件主轴电机力矩转子紧固；工件箱箱体内另一端设有工件主轴夹紧机构，工件主轴上装有工件主轴阻尼机构；转台传动装置包括蜗轮底套和蜗轮蜗杆副、转台摆杆机构、转台夹紧油缸及支承座。优点是：采用力矩电机作为动力直接驱动刀具主轴和工件主轴、可大幅度提高传动精度和加工效率、便于调整、刚性好；蜗轮蜗杆副传动实现工件箱根锥角的调整及上下料的大回转，转台摆杆机构实现与成型法大齿轮配对的小齿轮的精加工和摆线齿齿轮加工。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种全数控螺旋锥齿轮铣齿机，包括床身、立柱、刀具箱、工件箱、转台传动装置、电气、气动、液压和冷却系统，特征是：刀具主轴力矩电机转子与刀具主轴连接，在刀具主轴上装有具主轴阻尼机构；工件主轴一端直接与工件主轴电机力矩转子紧固；工件箱箱体内另一端设有工件主轴夹紧机构，工件主轴上装有工件主轴阻尼机构；转台传动装置包括蜗轮底套和蜗轮蜗杆副、转台摆杆机构、转台夹紧油缸及支承座。优点是：采用力矩电机作为动力直接驱动刀具主轴和工件主轴、可大幅度提高传动精度和加工效率、便于调整、刚性好；蜗轮蜗杆副传动实现工件箱根锥角的调整及上下料的大回转，转台摆杆机构实现与成型法大齿轮配对的小齿轮的精加工和摆线齿齿轮加工。【专利说明】全数控螺旋锥齿轮铣齿机
本技术属于锥齿轮加工机床
，特别是涉及一种全数控螺旋锥齿轮铣齿机。
技术介绍
汽车驱动桥螺旋锥齿轮的设计主要采用两种齿制:即渐缩齿和摆线齿。渐缩齿是一种传统的主要的加工方法，长期以来在国内外应用非常广泛。而近年来，摆线齿的设计计算和加工调整得到很大的简化，同时接触区的调整也更加简单快捷，摆线齿齿轮承载力也较高。国内外的汽车行业，摆线齿齿轮得到越来越广泛的应用。因此既能加工渐缩齿，又能加工摆线齿的机床越来越得到青睐。由于加工摆线齿的原理，要求在原有加工收缩齿原理的基础上增加了刀具与工件的滚比，并且要求滚比值精准，而传统的锥齿轮铣齿机工件箱一般采用齿轮副或蜗轮副等传动结构，不仅会造成机床结构复杂、延长了装配周期，而且在机床运转过程中容易产生传动间隙误差，直接影响到齿轮的加工精度和加工效率，还会存在打刀的危险，造成很大的损失。对于全数控(十字轴)铣齿机而言，按照齿轮加工原理，精加工与成型法大齿轮配对的小齿轮和加工摆线齿齿轮时均需要工件箱箱体带动固装在其上的工装与工件一起摆动，并且要求转动过程中运动精准无间隙。现有的齿轮加工机床也有采用力矩电机直接驱动转台转动的，此种结构可能存在由于电机选型不合理造成低速爬行，造成被加工的齿轮齿面有振纹，不仅会影响齿轮的加工精度和齿面光洁度，还会因为工件与刀具在滚切加工时不同步存在打刀的危险，造成较大的损失。传统的铣齿机刀具主轴采用摇台传动，即切削刀具(刀盘)紧固于摇台的主轴上，并借助于摇台偏心鼓轮的旋转把刀盘安装到一定位置上。这样不仅会损失传动精度和传动效率，同时刀具主轴的运动速度也会受到限制。由于上述铣齿机刀具主轴结构的限制，目前只能采用间歇分度法加工螺旋收缩齿锥齿轮和准双曲面齿轮，而不能采用连续分度法加工摆线等高齿锥齿轮和准双曲面齿轮。虽然近一年间出现了采用齿轮传动的二代刀具主轴结构，但是由于齿轮本身受机械加工精度的影响，容易出现传动误差，进而影响了锥齿轮的加工精度。
技术实现思路
本技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、采用力矩电机作为动力直接驱动刀具主轴和工件主轴、可大幅度提高传动精度和加工效率、便于调整、刚性好且可实现多种加工方法的全数控螺旋锥齿轮铣齿机。本技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:全数控螺旋锥齿轮铣齿机，包括床身100、立柱200、刀具箱300、工件箱400、转台传动装置500、电气系统、气动系统、液压系统和冷却系统，所述床身100上设置两对水平且相互垂直的直线导轨，所述立柱上固装一对垂直于床身导轨且相互平行的直线导轨201，所述立柱和转台传动装置分别设置在床身直线导轨上，刀具箱300侧挂在立柱外一侧面的直线导轨201上，所述刀具箱包括刀具主轴箱体和设置在刀具主轴箱体内的刀具主轴，所述工件箱400设置在转台传动装置500上，所述工件箱包括工件箱箱体和工件主轴，在立柱与床身之间、转台传动装置与床身之间、立柱与刀具箱之间还分别设置自动移动机构，在床身一角部位上设有排屑装置，其特征在于:所述刀具主轴箱体311内固定有刀具主轴力矩电机定子302和刀具主轴力矩电机转子303，所述刀具主轴力矩电机转子通过锥套301和键与刀具主轴314连接，所述刀具主轴一端通过套329和锁紧螺母安装有第一编码器320，在刀具主轴居中部位装有可对其产生反向力的刀具主轴阻尼机构；所述工件主轴401通过工件箱第一轴承402和第一螺母403支撑固定在工件箱箱体上，在工件箱箱体404 —端内固定有工件主轴力矩电机定子415，所述工件主轴一端直接与工件主轴电机力矩转子407紧固；在工件箱箱体内另一端设有防止工件主轴回转的工件主轴夹紧机构，所述工件主轴居中部位装有可对其产生反向力的工件主轴阻尼机构，在工件主轴端部通过过渡盘411固装有光栅尺410 ；所述转台传动装置500包括进给滑板501和转台底座510，还包括用于驱动转台转动的蜗轮底套512和蜗轮蜗杆副、可实现小齿轮和摆线齿轮精加工的转台摆杆机构、用于转台底座、工件箱箱体404与蜗轮底套夹紧的转台第二夹紧油缸547、用于转台底座与进给滑板夹紧的转台第一夹紧油缸504以及支承座530 ;所述蜗轮底套512通过一组转台传动轴承511径向定位、端面支撑在转台底座510上，可绕滑进给板上的圆柱回转，所述蜗轮底套上固装有蜗轮509 ;所述转台底座通过与蜗轮底套一组转台传动轴承511径向定位，在转台底座下端固装转台第一法兰盘502并支撑在进给滑板的顶面上；所述转台摆杆机构通过箱体545和调整垫固装在进给滑板的顶面上；所述支承座530固装在转台底座510上；所述蜗轮蜗杆副的蜗杆520通过杯形套、轴承、螺母和法兰盘支撑固装在转台底座510上。本技术还可以采用如下技术方案:所述刀具主轴阻尼机构包括安装在刀具主轴上的刀具主轴第一齿轮307、安装在第一传动轴317上的并与刀具主轴第一齿轮啮合的刀具主轴第二齿轮322和设置在刀具主轴箱体外一侧的刀具箱液压马达316，所述第一传动轴通过轴承支撑安装在刀具箱液压马达座318中，所述刀具箱液压马达通过平键与第一传动轴连接。所述刀具主轴力矩电机定子外套上开有水槽，并设有为力矩电机冷却提供冷却水循环的冷却进水接头324和冷却出水接头323。所述工件主轴夹紧机构包括工件主轴夹紧油缸417、锁紧盘418、工件箱第一法兰盘416和工件箱第二法兰盘420，所述工件主轴夹紧油缸通过紧固件固装在工件箱箱体404内，所述工件主轴夹紧油缸的活塞421与工件箱第二法兰盘紧固，在工件主轴401端部固装有锁紧盘和工件箱第一法兰盘。所述工件主轴夹紧油缸417内装有碟形弹簧片419。所述工件主轴阻尼机构包括安装在工件主轴上的工件主轴第一阻尼齿轮406、通过键安装在转轴424上并与工件主轴第一阻尼齿轮啮合的工件主轴第二阻尼齿轮427和设置在工件箱箱体外一侧的工件箱液压马达423，所述转轴通过轴承支撑安装在工件箱箱体的工件箱第二支架422上，所述工件箱液压马达通过平键与转轴连接。所述转台摆杆机构包括箱体545、转台第二传动轴533、转台第三传动轴537、转台第一轴承套532、转台第二轴承套536、滚珠丝杠529、丝母552、电机支架542和转台第二伺服电机550，所述转台第二传动轴533通过轴承和转台第一轴承套532支撑在支承座530上，所述转台第三传动轴537通过轴承和转台第二轴承套536支撑在箱体545上；所述滚珠丝杠52本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈凤美，王秀梅，陈志伟，李佳，陈洁，王伟，柴宝连，吴杰，王威，
申请(专利权)人：天津第一机床总厂，
类型：实用新型
国别省市：