專利名稱：多功能兩軸數(shù)控滾齒機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種齒輪加工機(jī)床，尤其是多功能兩軸數(shù)控滾齒機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，在工程機(jī)械、礦山機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、電梯曳引機(jī)等行業(yè)，有的用戶要求購買的滾齒機(jī)不但能加工常見的直齒、斜齒圓柱齒輪、小錐度齒輪、徑向進(jìn)給滾切蝸輪，而且還可以利用徑向和切向配合滾切蝸輪，以提高齒面光潔度；或者利用軸向和切向聯(lián)動滾切錐底花鍵。現(xiàn)有的兩軸數(shù)控滾齒機(jī)不能實(shí)現(xiàn)這些功能，而能夠?qū)崿F(xiàn)這些功能的五軸、六軸數(shù)控滾齒機(jī)價(jià)格比較昂貴，用戶接受起來比較困難。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)五軸數(shù)控滾齒機(jī)功能的多功能兩軸數(shù)控滾齒機(jī)。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種多功能兩軸數(shù)控滾齒機(jī)，包括床身、大立柱、滑板、刀架、拖板、小立柱、工作臺和工作臺殼體，其關(guān)鍵在于在大立柱內(nèi)設(shè)有第一交流伺服電機(jī)，第一交流伺服電機(jī)的輸出軸上裝有第一帶輪，該第一帶輪通過同步帶與第二帶輪連接，第二帶輪的軸上安裝有滑移齒輪，該滑移齒輪與第一齒輪或第二齒輪嚙合；所述第一齒輪通過Z軸傳動機(jī)構(gòu)與滑板連接，而第二齒輪通過Y軸傳動機(jī)構(gòu)與拖板連接；在所述床身的右側(cè)設(shè)有第二交流伺服電機(jī)，該第二交流伺服電機(jī)的輸出軸通過X軸傳動機(jī)構(gòu)與工作臺殼體連接。
上述Z軸傳動機(jī)構(gòu)由Z軸蝸桿、Z軸蝸輪和Z軸滾珠絲桿副組成，所述第一齒輪套裝在Z軸蝸桿軸上，Z軸蝸輪與Z軸蝸桿嚙合，并安裝在Z軸滾珠絲桿副的絲桿上，而Z軸滾珠絲桿副的螺母與滑板固定連接。
上述Y軸傳動機(jī)構(gòu)由第一螺旋齒輪、第二螺旋齒輪、傘齒輪副、第三齒輪、第四齒輪、第五齒輪、Y軸蝸桿、Y軸蝸輪和Y軸滾珠絲桿副組成，第一螺旋齒輪與第二齒輪同軸，第二螺旋齒輪與第一螺旋齒輪嚙合，并與傘齒輪副的一個(gè)齒輪同軸，傘齒輪副的另一個(gè)齒輪軸上裝有第三齒輪，第三齒輪通過第四齒輪與第五齒輪嚙合，第五齒輪套裝在Y軸蝸桿軸上，該Y軸蝸桿與Y軸蝸輪嚙合，Y軸蝸輪安裝在Y軸滾珠絲桿副的絲桿上，Y軸滾珠絲桿副的螺母托座與拖板固定連接。
上述X軸傳動機(jī)構(gòu)由X軸蝸桿、X軸蝸輪和X軸滾珠絲桿副組成，X軸蝸桿與第二交流伺服電機(jī)的輸出軸連接，并與X軸蝸輪嚙合，X軸蝸輪安裝在X軸滾珠絲桿副的絲桿上，而X軸滾珠絲桿副的螺母托座與工作臺殼體固定連接。
在上述滑移齒輪的上方設(shè)置有雙向油缸，雙向油缸的活塞桿上套裝有撥叉，該撥叉的撥塊卡在滑移齒輪外壁的環(huán)形凹槽中。
上述Z軸蝸桿通過對角掛輪與第一螺旋齒輪連接，即對角掛輪的兩個(gè)齒輪分別與Z軸蝸桿和第一螺旋齒輪同軸。
本實(shí)用新型可以通過第一交流伺服電機(jī)驅(qū)動滑板軸向進(jìn)給，也可以通過電磁閥控制雙向油缸的活塞反向，帶動滑移齒輪改變嚙合對象，從而驅(qū)動拖板切向進(jìn)給；在Z軸蝸桿與第一螺旋齒輪之間加裝對角掛輪，還可以實(shí)現(xiàn)軸向和切向聯(lián)動；而第二交流伺服電機(jī)則可以驅(qū)動工作臺殼體及工作臺徑向進(jìn)給。這樣，兩軸數(shù)控滾齒機(jī)即可實(shí)現(xiàn)五軸數(shù)控滾齒機(jī)的功能，即它可以用于加工直齒、斜齒圓柱齒輪、小錐度齒輪、鼓形齒輪、鏈輪、圓柱花鍵、對角滾切錐底花鍵、徑向進(jìn)給滾切蝸輪、切向進(jìn)給滾切蝸輪、徑向+切向滾切高精度蝸輪等。
本實(shí)用新型的有益效果是用兩軸數(shù)控滾齒機(jī)實(shí)現(xiàn)了五軸數(shù)控滾齒機(jī)的功能，大大降低了生產(chǎn)成本，并且提高了機(jī)床的性價(jià)比，能夠滿足不同用戶的實(shí)際需要。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的K向視圖。
圖3為本實(shí)用新型的傳動關(guān)系示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的Z軸和Y軸傳動關(guān)系示意圖。
圖5為本實(shí)用新型的軸系位置圖。
圖6為圖5的A-A剖視圖。
圖7為圖5的B-B剖視圖。
圖8為圖6的C-C剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實(shí)用新型由主機(jī)、電箱35、冷卻排屑系統(tǒng)36三個(gè)部分組成，數(shù)控系統(tǒng)采用FANUC-Oi，并裝在電箱35內(nèi)。主機(jī)包括床身1、大立柱2、滑板3、刀架4、拖板5、小立柱6、工作臺7和工作臺殼體8，在大立柱2內(nèi)裝有主電機(jī)37，該主電機(jī)37的軸上安裝主動皮帶輪38，主動皮帶輪38通過V型三角帶39與從動皮帶輪40連接，第一傘齒輪副41的一個(gè)齒輪與從動皮帶輪40同軸，其另一個(gè)齒輪與第二傘齒輪副42的一個(gè)齒輪同軸，而第二傘齒輪副42的另一個(gè)齒輪軸上裝有第六齒輪43，第六齒輪43與安裝在滾刀44軸上的第七齒輪45嚙合；第三傘齒輪副46的一個(gè)齒輪也與從動皮帶輪40同軸，其另一個(gè)齒輪軸上安裝第八齒輪47，第八齒輪47與第九齒輪48嚙合，分齒掛輪49的一個(gè)齒輪與第九齒輪48同軸，分齒掛輪49的另一個(gè)齒輪裝在分齒蝸桿50的軸上，分齒蝸桿50與分齒蝸輪51嚙合，而分齒蝸輪51與工作臺7固定連接。
如圖3、圖4、圖5、圖6和圖8所示，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)在于在大立柱2內(nèi)主電機(jī)37的下方設(shè)有第一交流伺服電機(jī)9，第一交流伺服電機(jī)9的輸出軸上裝有第一帶輪10，該第一帶輪10通過同步帶11與第二帶輪12連接，第二帶輪12的軸上安裝有滑移齒輪13，該滑移齒輪13與第一齒輪14或第二齒輪15嚙合；所述第一齒輪14通過Z軸傳動機(jī)構(gòu)與滑板3連接，而第二齒輪15通過Y軸傳動機(jī)構(gòu)與拖板5連接；在所述床身1的右側(cè)設(shè)有第二交流伺服電機(jī)16，該第二交流伺服電機(jī)16的輸出軸通過X軸傳動機(jī)構(gòu)與工作臺殼體8連接。
從圖3、圖4、圖5、圖6和圖8中還示出，Z軸傳動機(jī)構(gòu)由Z軸蝸桿17、Z軸蝸輪18和Z軸滾珠絲桿副19組成，所述第一齒輪14套裝在Z軸蝸桿17軸上，Z軸蝸輪18與Z軸蝸桿17嚙合，并安裝在Z軸滾珠絲桿副19的絲桿上，而Z軸滾珠絲桿副19的螺母與滑板3固定連接。
從圖3、圖4、圖5、圖6和圖8中進(jìn)一步示出，Y軸傳動機(jī)構(gòu)由第一螺旋齒輪20、第二螺旋齒輪21、傘齒輪副22、第三齒輪23、第四齒輪24、第五齒輪25、Y軸蝸桿26、Y軸蝸輪27和Y軸滾珠絲桿副28組成，第一螺旋齒輪20與第二齒輪15同軸，第二螺旋齒輪21與第一螺旋齒輪20嚙合，并與傘齒輪副22的一個(gè)齒輪同軸，傘齒輪副22的另一個(gè)齒輪軸上裝有第三齒輪23，第三齒輪23通過第四齒輪24與第五齒輪25嚙合，第五齒輪25套裝在Y軸蝸桿26軸上，該Y軸蝸桿26與Y軸蝸輪27嚙合，Y軸蝸輪27安裝在Y軸滾珠絲桿副28的絲桿上，Y軸滾珠絲桿副28的螺母托座與拖板5固定連接。
如圖3所示，X軸傳動機(jī)構(gòu)由X軸蝸桿29、X軸蝸輪30和X軸滾珠絲桿副31組成，X軸蝸桿29與第二交流伺服電機(jī)16的輸出軸連接，并與X軸蝸輪30嚙合，X軸蝸輪30安裝在X軸滾珠絲桿副31的絲桿上，而X軸滾珠絲桿副31的螺母托座與工作臺殼體8固定連接。
如圖7所示，在滑移齒輪13的上方設(shè)置有雙向油缸32，雙向油缸32的活塞桿上套裝有撥叉33，該撥叉33的撥塊卡在滑移齒輪13外壁的環(huán)形凹槽中。
如圖3、圖4、圖5和圖6所示，Z軸蝸桿17通過對角掛輪34與第一螺旋齒輪20連接，即對角掛輪34的兩個(gè)齒輪分別與Z軸蝸桿17和第一螺旋齒輪20同軸。
本實(shí)用新型的主運(yùn)動由主電機(jī)37通過主動皮帶輪38、V型三角帶39、從動皮帶輪40、第一傘齒輪副41、第二傘齒輪副42以及第六齒輪43和第七齒輪45驅(qū)動滾刀44旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型的分齒運(yùn)動是從滾刀44通過第七齒輪45、第六齒輪43、第二傘齒輪副42、第一傘齒輪副41、第三傘齒輪副46、第八齒輪47、第九齒輪48、分齒掛輪49、分齒蝸桿50和分齒蝸輪51，帶動工作臺7運(yùn)動。
本實(shí)用新型中軸向和切向具有相同的傳動比，利用兩個(gè)交流伺服電機(jī)控制三個(gè)直線運(yùn)動。即第二交流伺服電機(jī)16控制工作臺7徑向進(jìn)給(X軸)第二交流伺服電機(jī)16通過X軸蝸桿29和X軸蝸輪30帶動X軸滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動工作臺7徑向進(jìn)給。第一交流伺服電機(jī)9控制刀架滑板3軸向進(jìn)給(Z軸)和刀架拖板5切向進(jìn)給(Y軸)第一交流伺服電機(jī)9通過第一帶輪10、同步帶11、第二帶輪12、滑移齒輪13、第一齒輪14、Z軸蝸桿17、Z軸蝸輪18帶動Z軸滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動刀架滑板3軸向進(jìn)給；同時(shí)也可控制雙向油缸32反向，通過活塞桿上的撥叉33帶動滑移齒輪13與第一齒輪14脫開，而與第二齒輪15嚙合，此時(shí)第一交流伺服電機(jī)9通過第一帶輪10、同步帶11、第二帶輪12、滑移齒輪13、第二齒輪15帶動第一螺旋齒輪20和第二螺旋齒輪21旋轉(zhuǎn)，再通過傘齒輪副22、第三齒輪23、第四齒輪24、第五齒輪25以及Y軸蝸桿26、Y軸蝸輪27帶動Y軸滾珠絲桿旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動刀架拖板5切向進(jìn)給。本實(shí)用新型還可以在Z軸蝸桿17與第一螺旋齒輪20之間加裝對角掛輪34，使軸向和切向聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)對角滾切錐底花鍵。
權(quán)利要求1.一種多功能兩軸數(shù)控滾齒機(jī)，包括床身(1)、大立柱(2)、滑板(3)、刀架(4)、拖板(5)、小立柱(6)、工作臺(7)和工作臺殼體(8)，其特征在于在大立柱(2)內(nèi)設(shè)有第一交流伺服電機(jī)(9)，第一交流伺服電機(jī)(9)的輸出軸上裝有第一帶輪(10)，該第一帶輪(10)通過同步帶(11)與第二帶輪(12)連接，第二帶輪(12)的軸上安裝有滑移齒輪(13)，該滑移齒輪(13)與第一齒輪(14)或第二齒輪(15)嚙合；所述第一齒輪(14)通過Z軸傳動機(jī)構(gòu)與滑板(3)連接，而第二齒輪(15)通過Y軸傳動機(jī)構(gòu)與拖板(5)連接；在所述床身(1)的右側(cè)設(shè)有第二交流伺服電機(jī)(16)，該第二交流伺服電機(jī)(16)的輸出軸通過X軸傳動機(jī)構(gòu)與工作臺殼體(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能兩軸數(shù)控滾齒機(jī)，其特征在于Z軸傳動機(jī)構(gòu)由Z軸蝸桿(17)、Z軸蝸輪(18)和Z軸滾珠絲桿副(19)組成，所述第一齒輪(14)套裝在Z軸蝸桿(17)軸上，Z軸蝸輪(18)與Z軸蝸桿(17)嚙合，并安裝在Z軸滾珠絲桿副(19)的絲桿上，而Z軸滾珠絲桿副(19)的螺母與滑板(3)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能兩軸數(shù)控滾齒機(jī)，其特征在于Y軸傳動機(jī)構(gòu)由第一螺旋齒輪(20)、第二螺旋齒輪(21)、傘齒輪副(22)、第三齒輪(23)、第四齒輪(24)、第五齒輪(25)、Y軸蝸桿(26)、Y軸蝸輪(27)和Y軸滾珠絲桿副(28)組成，第一螺旋齒輪(20)與第二齒輪(15)同軸，第二螺旋齒輪(21)與第一螺旋齒輪(20)嚙合，并與傘齒輪副(22)的一個(gè)齒輪同軸，傘齒輪副(22)的另一個(gè)齒輪軸上裝有第三齒輪(23)，第三齒輪(23)通過第四齒輪(24)與第五齒輪(25)嚙合，第五齒輪(25)套裝在Y軸蝸桿(26)軸上，該Y軸蝸桿(26)與Y軸蝸輪(27)嚙合，Y軸蝸輪(27)安裝在Y軸滾珠絲桿副(28)的絲桿上，Y軸滾珠絲桿副(28)的螺母托座與拖板(5)固定連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能兩軸數(shù)控滾齒機(jī)，其特征在于X軸傳動機(jī)構(gòu)由X軸蝸桿(29)、X軸蝸輪(30)和X軸滾珠絲桿副(31)組成，X軸蝸桿(29)與第二交流伺服電機(jī)(16)的輸出軸連接，并與X軸蝸輪(30)嚙合，X軸蝸輪(30)安裝在X軸滾珠絲桿副(31)的絲桿上，而X軸滾珠絲桿副(31)的螺母托座與工作臺殼體(8)固定連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能兩軸數(shù)控滾齒機(jī)，其特征在于在滑移齒輪(13)的上方設(shè)置有雙向油缸(32)，雙向油缸(32)的活塞桿上套裝有撥叉(33)，該撥叉(33)的撥塊卡在滑移齒輪(13)外壁的環(huán)形凹槽中。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能兩軸數(shù)控滾齒機(jī)，其特征在于Z軸蝸桿(17)通過對角掛輪(34)與第一螺旋齒輪(20)連接，即對角掛輪(34)的兩個(gè)齒輪分別與Z軸蝸桿(17)和第一螺旋齒輪(20)同軸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多功能兩軸數(shù)控滾齒機(jī)，包括床身、大立柱、滑板、刀架、拖板、小立柱、工作臺和工作臺殼體，在大立柱內(nèi)設(shè)有第一交流伺服電機(jī)，第一交流伺服電機(jī)的輸出軸上裝有第一帶輪，該第一帶輪通過同步帶與第二帶輪連接，第二帶輪的軸上安裝有滑移齒輪，該滑移齒輪與第一齒輪或第二齒輪嚙合；所述第一齒輪通過Z軸傳動機(jī)構(gòu)與滑板連接，而第二齒輪通過Y軸傳動機(jī)構(gòu)與拖板連接；在所述床身的右側(cè)設(shè)有第二交流伺服電機(jī)，該第二交流伺服電機(jī)的輸出軸通過X軸傳動機(jī)構(gòu)與工作臺殼體連接。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)五軸數(shù)控滾齒機(jī)的功能，大大降低了生產(chǎn)成本，并且提高了機(jī)床的性價(jià)比，能夠滿足不同用戶的實(shí)際需要。
文檔編號B23Q5/28GK2843701SQ200520010579
公開日2006年12月6日 申請日期2005年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月21日
發(fā)明者袁濱, 陳倫安, 王南川, 袁巧莉 申請人:重慶機(jī)床廠