小型弧齒錐齒輪數控蝸盤砂輪研齒機及其加工步驟的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明所述的小型弧齒錐齒輪數控蝸盤砂輪研齒機及其加工步驟，涉及一種蝸盤砂輪研齒機。
【背景技術】
[0002]弧齒錐齒輪是螺旋錐齒輪的一種，其輪齒節線是圓弧的一部分。在齒輪副的嚙合過程中，輪齒由一端至另一端逐漸而平穩地進入嚙合，同時嚙合的齒數多，與直齒錐齒輪相比，弧齒錐齒輪具有重迭系數較大、齒面比壓較低、傳動平穩、沖擊和噪音比較小、承載能力高和壽命長等優點。因此弧齒錐齒輪在傳遞相交軸間的運動中得到相當廣泛的應用，尤其是在汽車、飛機、機床、石油、化工、冶金、礦山機械等行業應用更為廣泛。
[0003]用蝸桿砂輪磨齒是連續分度的，而工件的轉速又快，所以在目前的各種磨齒方法中，要算這種方法的效率最高。磨齒精度可以達到JB123-60的4級。為了滿足齒輪精加工的生產率和精度不斷提高的要求，我國已有許多齒輪機床制造廠、齒輪加工廠和學校等單位發揚自力更生的精神，研制了多種形式的蝸桿砂輪磨齒機，如￥7165、￥7182、￥71822、YA7182A等磨齒機。實踐證明，用這種磨齒機加工中等精度(5-6級)的齒輪是相當方便的。普遍認為，如果采用下述的新工藝方案，即用壓力加工方法粗加工齒形后，經過熱處理，用蝸盤砂輪精加工齒形，看來是很有發展前途的。但是現有加工設備不能滿足齒輪加工精度及表面粗糙度的要求。
[0004]隨著國家工業化水平的提高，對弧齒錐齒輪傳動要求也越來越高。因此，對弧齒錐齒輪進行數字化集成制造，將CNC技術應用到生產中去，無論是在提高弧齒錐齒輪傳動質量方面，還是在擴大市場需求方面都有重要的意義。
[0005]針對上述現有技術中所存在的問題，研究設計一種新型的小型弧齒錐齒輪數控蝸盤砂輪研齒機及其加工步驟，從而克服現有技術中所存在的問題是十分必要的。
【發明內容】
[0006]鑒于上述現有技術中所存在的問題，本發明的目的是研究設計一種新型的
[0007]小型弧齒錐齒輪數控蝸盤砂輪研齒機及其加工步驟。用以解決現有技術中存在的齒輪加工精度不高，表面粗糙度不足等問題。
[0008]數控弧齒錐齒輪研齒機是一種高效精加工機床，它類似于圓柱齒輪的蝸桿砂輪磨齒機，連續磨削，沒有分度裝置，而是連續分度，故效率高。目前國內外的銑齒機和磨齒機都是加工一個齒然后再分度，本發明的設備是連續滾動磨齒，高效。本發明可大大提高加工效率，降低成本，效益顯著。
[0009]本發明的技術解決方案是這樣實現的:
[0010]本發明所述的小型弧齒錐齒輪數控蝸盤砂輪研齒機，包括底板、底座、立板、支撐塊、滾珠絲杠、導軌、滑塊、滾珠絲杠副、F型支撐板、聯軸器1、伺服電機1、連接板;底座裝于底板上部左側;立板裝于底座上;滾珠絲杠通過支撐塊裝于底座的側壁上；導軌裝于底座的側壁上;伺服電機I通過F型支撐板裝于底座的頂部，伺服電機I通過聯軸器I與滾珠絲杠相連接;連接板通過滾珠絲杠副與滾珠絲杠相連接，同時連接板與滑塊相連接，滑塊裝于導軌上;其特征在于連接板上裝有加工動力頭系統;十字工作臺裝于底板上部右側;可調角度工作臺裝于十字工作臺上;工件動力頭系統裝于可調角度工作臺上；
[0011]本發明所述的加工動力頭系統包括:伺服電機Π、聯軸器Π、蝸輪蝸桿組合1、蝸盤砂輪軸、箱體及蝸盤砂輪;箱體裝于連接板;伺服電機π裝于箱體的上部，通過聯軸器Π與蝸輪蝸桿組合I相連接;蝸輪蝸桿組合I與蝸盤砂輪軸相連接;蝸盤砂輪裝于蝸盤砂輪軸上，蝸盤砂輪軸轉動蝸盤砂輪對工件進行加工；
[0012]本發明所述的工件動力頭系統包括:工件、工件軸、箱體、蝸輪蝸桿組合Π、聯軸器m、伺服電機m;伺服電機m裝于箱體上，通過聯軸器m與蝸輪蝸桿組合π，蝸輪蝸桿組合π與工件軸;工件裝于工件軸上;工件軸轉動帶動工件旋轉。
[0013]本發明所述的加工動力頭系統與工件動力頭系統有內聯系傳動鏈，使蝸盤砂輪軸與工件軸之間保持一定的數比關系，可以展成法加工漸開線齒形，且在弧半徑相同時只通過改變數控程序來調整工件蝸盤砂輪的徑向位置，即可嚙合加工不同模數的漸開線齒形；它類似于圓柱齒輪的蝸桿砂輪磨齒機，連續磨削，沒有分度裝置，而是連續分度，連續滾動磨齒，故效率高。能通過改變數控程序中的數控代碼，可對不同齒數和模數的齒輪進行加工。
[0014]本發明所述的蝸盤砂輪是一個平頂弧齒錐齒輪上鍍有CBN磨料，相當于漸開線齒輪滾刀一樣的直線刃與工件邊嚙合邊磨削加工。
[0015]本發明所述的小型弧齒錐齒輪數控蝸盤砂輪研齒機的加工步驟:其步驟為:
[0016]a、將蝸盤砂輪與工件裝配好；
[0017]b、調整十字工作臺運動到X、Y平面內指定工作位置；
[0018]C、調整可調角度工作臺至指定角度即頂錐角，使工件到達指定位置待加工；
[0019]d、開啟伺服電機I通過滾珠絲杠及滾珠絲杠副帶動加工動力頭系統上下運動調整至指定工作位置即磨齒深度；
[0020]e、開啟伺服電機Π與伺服電機ΙΠ，通過內聯系傳動鏈的調整，通過數控程序使蝸盤砂輪與工件達到指定的數比關系，蝸盤砂輪與工件旋轉嚙合實現對工件的加工。
[0021]本發明的優點是顯而易見的，主要表現在:
[0022](I)本發明研齒技術是一種連續磨削技術，現有小型弧齒錐齒輪磨齒技術需要加工一齒之后需要分度再加工另一齒，本發明研齒技術效率高；
[0023](2)本發明研齒技術機床結構簡單，傳動鏈短，精度高，沒有分度裝置，可連續分度，連續滾動磨齒，效率高；
[0024](3)本發明研齒技術比普通研齒技術精度高，現有普通研齒技術沒有內聯系傳動鏈，而是自由帶動的兩個齒輪自由對研，只能提高表面粗糙度精度，而不能提高齒形精度；本發明的研齒技術由于有數控內聯系傳動鏈，可以提高齒形精度，又能提高粗糙度精度；
[0025](3)、本發明研齒技術機床能通過改變特定數控程序中的數控代碼，調整工件與蝸盤砂輪的徑向位置，可對不同齒數和模數的齒輪進行加工。
[0026]本發明具有結構新穎、加工間便、使用方便、齒輪加工精度高，加工效率高、表面粗糙度高等優點，其大批量投入市場必將產生積極的社會效益和顯著的經濟效益。
【附圖說明】
[0027]本發明共有3幅附圖，其中:
[0028]附圖1為本發明結構示意圖；
[0029]附圖2為附圖1的側視圖；
[°03°]附圖3為附圖1的俯視圖。
[0031]在圖中:1、底板2、底座3、立板4、支撐塊5、滾珠絲杠6、導軌7、滑塊8、滾珠絲杠副9、F型支撐板10、聯軸器I 11、伺服電機I 12、連接板13、伺服電機Π 14、聯軸器Π 15、蝸輪蝸桿組合I 16、蝸盤砂輪軸17、箱體18、蝸盤砂輪19、工件20、工件軸21、蝸輪蝸桿組合Π 22、聯軸器m 23、伺服電機m 24、可調角度工作臺25、十字工作臺。
【具體實施方式】
[0032]本發明的具體實施例如附圖所示，小型弧齒錐齒輪數控蝸盤砂輪研齒機，包括底板1、底座2、立板3、支撐塊4、滾珠絲杠7、導軌6、滑塊7、滾珠絲杠副8、F型支撐板9、聯軸器I10、伺服電機111、連接板12;底座2裝于底板I上部左側;立板3裝于底座2上;滾珠絲杠7通過支撐塊4裝于底座2的側壁上;導軌6裝于底座2的側壁上;伺服電機111通過F型支撐板9裝于底座2的頂部，伺服電機111通過聯軸器110與滾珠絲杠7相連接;連接板12通過滾珠絲杠副8與滾珠絲杠7相連接，同時連接板12與滑塊7相連接，滑塊7裝于導軌6上;其特征在于連接板12上裝有加工動力頭系統;十字工作臺25裝于底板I上部右側;可調角度工作臺24裝于十字工作臺25上;工件動力頭系統裝于可調角度工作臺24上；
[0033]加工動力頭系統包括:伺服電機Π13、聯軸器Π 14、蝸輪蝸桿組合115、蝸盤砂輪軸16、箱體17及蝸盤砂輪18;箱體17裝于連接板12;伺服電機Π 13裝于箱體17的上部，通過聯軸器Π 14與蝸輪蝸桿組合115相連接;蝸輪蝸桿組合115與蝸盤砂輪軸16相連接;蝸盤砂輪18裝于蝸盤砂輪軸16上，蝸盤砂輪軸16轉動蝸盤砂輪18對工件進行加工；
[0034]工件動力頭系統包括:工件19、工件軸20、箱體17、蝸輪蝸桿組合Π21、聯軸器ΙΠ22、伺服電機ΙΠ23;伺服電機ΙΠ23裝于箱體17上，通過聯軸器ΙΠ22與蝸輪蝸桿組合Π21，蝸輪蝸桿組合Π 21與工件軸20;工件19裝于工件軸20上;工件軸20轉動帶動工件旋轉。
[0035]加工動力頭系統與工件動力頭系統有內聯系傳動鏈，使蝸盤砂輪軸16與工件軸20之間保持一定的數比關系，且在弧半徑相同時只通過改變數控程序來調整工件蝸盤砂輪的徑向位置，即可嚙合加工不同模數的漸開線齒形。
[0036]蝸盤砂輪18上鍍有CBN磨料，是一個平頂弧齒錐齒輪上鍍有CBN磨料，相當于漸開線齒輪滾刀一樣的直線刃與工件邊嚙合邊磨削加工。
[0037]小型弧齒錐齒輪數控蝸盤砂輪研齒機的加工步驟:其步驟為:
[0038]a、將蝸盤砂輪18與工件19裝配好；
[0039]b、調整十字工作臺運動到X、Y平面內指定工作位置；
[0040]C、調整可調角度工作臺至指定角度即頂錐角，使工件19到達指定位置待加工；
[0041]d、開啟伺服電機111通過滾珠絲杠7及滾珠絲杠副8帶動加工動力頭系統上下運動調整至指定工作位置即磨齒深度；
[0042]e、開啟伺服電機Π 13與伺服電機ΙΠ23，通過內聯系傳動鏈的調整，通過數控程序使蝸盤砂輪18與工件19達到指定的數比關系，蝸盤砂輪13與工件19旋轉嚙合實現對工件的加工。
[0043]以上所述，僅為本發明的較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，所有熟悉本技術領域的技術人員在本發明公開的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其本發明的構思加以等同替換或改變均應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種小型弧齒錐齒輪數控蝸盤砂輪研齒機，包括底板(1)、底座(2)、立板(3)、支撐塊(4)、滾珠絲杠(5)、導軌(6)、滑塊(7)、滾珠絲杠副(8)、F型支撐板(9)、聯軸器1(10)、伺服電機I (11)、連接板(12);底座(2)裝于底板(I)上部左側;立板(3)裝于底座(2)上；滾珠絲杠(5)通過支撐塊(4)裝于底座(2)的側壁上;導軌(6)裝于底座(2)的側壁上;伺服電機I(Il)通過F型支撐板(9)裝于底座(2)的頂部，伺服電機I(Il)通過聯軸器1(10)與滾珠絲杠(5)相連接;連接板(12)通過滾珠絲杠副(8)與滾珠絲杠(5)相連接，同時連接板(12)與滑塊(7)相連接，滑塊(7)裝于導軌(6)上;其特征在于連接板(12)上裝有加工動力頭系統;十字工作臺(25)裝于底板(I)上部右側;可調角度工作臺(24)裝于十字工作臺(25)上;工件動力頭系統裝于可調角度工作臺(24)上； 所述的加工動力頭系統包括:伺服電機Π (13)、聯軸器Π (14)、蝸輪蝸桿組合1(15)、蝸盤砂輪軸(16)、箱體(17)及蝸盤砂輪(18);箱體(17)裝于連接板(12);伺服電機Π (13)裝于箱體(17)的上部，通過聯軸器Π (14)與蝸輪蝸桿組合1(15)相連接;蝸輪蝸桿組合1(15)與蝸盤砂輪軸(16)相連接;蝸盤砂輪(18)裝于蝸盤砂輪軸(16)上，蝸盤砂輪軸(16)轉動蝸盤砂輪(18)對工件進行加工； 所述的工件動力頭系統包括:工件(19)、工件軸(20)、箱體(17)、蝸輪蝸桿組合Π (21)、聯軸器ΙΠ(22)、伺服電機ΠΚ23);伺服電機ΙΠ(23)裝于箱體(17)上，通過聯軸器ΙΠ(22)與蝸輪蝸桿組合Π (21)，蝸輪蝸桿組合Π (21)與工件軸(20);工件(19)裝于工件軸(20)上;工件軸(20)轉動帶動工件旋轉。2.根據權利要求1所述的小型弧齒錐齒輪數控蝸盤砂輪研齒機，其特征在于所述的加工動力頭系統與工件動力頭系統有內聯系傳動鏈，使蝸盤砂輪軸(16)與工件軸(20)之間保持一定的數比關系，且在弧半徑相同時只通過改變數控程序來調整工件蝸盤砂輪的徑向位置，即可嚙合加工不同模數的漸開線齒形。3.根據權利要求1所述的小型弧齒錐齒輪數控蝸盤砂輪研齒機，其特征在于所述的蝸盤砂輪(18)是在平頂弧齒錐齒輪上鍍有CBN磨料。4.一種小型弧齒錐齒輪數控蝸盤砂輪研齒機的加工步驟:其步驟為: a、將蝸盤砂輪(18)與工件(19)裝配好； b、調整十字工作臺運動到X、Y平面內指定工作位置； C、調整可調角度工作臺至指定角度即頂錐角，使工件(19)到達指定位置待加工； d、開啟伺服電機I(Il)通過滾珠絲杠(5)及滾珠絲杠副(8)帶動加工動力頭系統上下運動調整至指定工作位置即磨齒深度； e、開啟伺服電機Π(13)與伺服電機ΙΠ(23)，通過內聯系傳動鏈的調整，通過數控程序使蝸盤砂輪(18)與工件(19)達到指定的數比關系，蝸盤砂輪(13)與工件(19)旋轉嚙合實現對工件的加工。
【專利摘要】本發明所述的小型弧齒錐齒輪數控蝸盤砂輪研齒機及其加工步驟，涉及一種蝸盤砂輪研齒機。本發明所述包括底板、底座、立板、支撐塊、滾珠絲杠、導軌、滑塊、滾珠絲杠副、F型支撐板、聯軸器Ⅰ、伺服電機Ⅰ、連接板；底座裝于底板上部左側；立板裝于底座上；滾珠絲杠通過支撐塊裝于底座的側壁上；導軌裝于底座的側壁上；伺服電機Ⅰ通過F型支撐板裝于底座的頂部，伺服電機Ⅰ通過聯軸器Ⅰ與滾珠絲杠相連接；連接板通過滾珠絲杠副與滾珠絲杠相連接，同時連接板與滑塊相連接，滑塊裝于導軌上；其特征在于連接板上裝有加工動力頭系統；十字工作臺裝于底板上部右側；可調角度工作臺裝于十字工作臺上；工件動力頭系統裝于可調角度工作臺上。
【IPC分類】B23F23/12, B23F21/02, B23F19/02
【公開號】CN105710454
【申請號】CN201610204042
【發明人】劉元偉, 楊均閱, 王世鵬, 沙汀, 李永琢, 王祥霖, 李世亮
【申請人】大連交通大學