CN104070242A - 一种龙门双滚刀对称式数控滚齿机 - Google Patents
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Abstract
一种龙门双滚刀对称式数控滚齿机，包括龙门床身，龙门床身中部上端安装有压紧模块，龙门床身中部下端安装有旋转工作台，安装在左滑动立柱的左滚削模块和安装在右滑动立柱的右滚削模块分别通过四面直线导轨对称安装在龙门床身的内部左、右侧，本发明提高滚齿机加工时机床的动静刚度，改善机床加工过程中的工件轴的受力状况并提高滚齿加工效率。
Description
技术领域
本发明属于齿轮切削加工设备技术领域，特别涉及一种龙门双滚刀对称式数控滚齿机。
背景技术
随着滚齿机需求的不断增加，国内涉及滚齿机制造的企业日益增多。众所周知，齿轮是最基础的机械传动元件，需求量大，应用面广。而齿轮机床是机床工业公认的技术含量最高、零部件最多、结构最复杂的产品之一。但我国齿轮制造机床行业长久以来一直处在一个尴尬的境地。齿轮是贯穿整个机械行业的生命线，在汽车、拖拉机、机床、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞机和航天器等各种机械制造业领域中都有应用，都扮演着举重若轻的角色。当今欧美日等发达国家的机械加工水平不断飞速提升，而国内的机床生产企业在技术上相对落后，起步较晚，普遍缺乏自主创新能力及关键、核心技术支撑。滚齿机产品主要是低端产品，缺乏竞争力。如今国内的滚齿机在数控机床质量的稳定性、可靠性、耐用性上同国外先进产品相比有明显的差距。
滚齿机制造理念不断革新，随着CAD，CAE，CAM等计算机辅助技术的涌现，滚齿机也从最初的机械内联动朝着数控滚齿机，全数控滚齿机等方向发展。机械内联动滚齿机通过齿轮副，蜗轮蜗杆副等将原动机的动力分散传动至滚刀主轴，旋转工作台，横向进给***，垂直进给***，窜刀和刀盘旋转***从而实现齿轮加工过程。加工过程中通过选取不同齿数的对轮来调整滚刀转速，旋转工作台转速和横向，垂向进给速度来适应不同的加工需求。数控滚齿机采用多个伺服电动机作为分散动力源通过锥齿轮传动副，蜗轮蜗杆副等传动部件将运动传递至滚刀主轴，旋转工作台等工作部件上，通过调整伺服电动机的运行参数可以方便的调整各运动部件的速度完成加工。与传统的机械内联式滚齿机相比，数控滚齿机有着加工效率高，操作简便，传动链短多方面的优势。而全数控伺服直驱滚齿机将传动链缩短至最短，实现“近零传动”，同时采用分散动力源驱动各运动部件，保持了各部件的独立性。加工过程中通过分别控制各伺服电机实现电子内联动完成滚齿切削过程。由于将运动链缩至最短，机械故障率大大降低同时提高了传动精度，近几年来随着电主轴和低速大力矩电机应用到滚齿机设计上，也大大提高了加工效率。但一方面传统全数控滚齿机造价昂贵，另一方面齿轮加工时单边受力导致机床振动很大。
因此，为了进一步改善全数控滚齿机所存在的一些缺点，需要提高滚齿机加工时的床身的动静刚度减少机床振动，改善机床加工过程中的工件轴的受力状况并提高滚齿加工效率。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种龙门双滚刀对称式数控滚齿机，提高滚齿机加工时机床的动静刚度，改善机床加工过程中的工件轴的受力状况并提高滚齿加工效率。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种龙门双滚刀对称式数控滚齿机，包括龙门床身1，龙门床身1中部上端安装有压紧模块24，龙门床身1中部下端安装有旋转工作台10，安装在左滑动立柱4上的左滚削模块25和安装在右滑动立柱18上的右滚削模块22分别对称分布在龙门床身1的内部左、右侧。
所述的龙门床身1在床身内部左侧上部水平横向安装有第一导轨2、第二导轨30，床身内部左侧下部水平横向安装有第三导轨6、第四导轨27，组成四面直线导轨，左滑动立柱4的上部水平安装有第一滑块3、第二滑块29，左滑动立柱4的下部水平安装有第三滑块5、第四滑块28，第一滑块3沿第一导轨2滑动，第二滑块29沿第二导轨30滑动，第三滑块5沿第三导轨6滑动，第四滑块28沿第四导轨27滑动，左滑动立柱4左侧中部与左径向进给驱动部件相连，左滑动立柱4右侧通过竖直安装的第九导轨7和第九滑块8与左滚削模块25相连，左滚削模块25与竖直安装在左滑动立柱4上的左轴向进给驱动部件26相连；龙门床身1在床身内部右侧上部水平横向安装有第五导轨31、第六导轨20，床身内部右侧下部水平横向安装有第七导轨34、第八导轨13，组成四面直线导轨，右滑动立柱18的上部水平安装有第五滑块32、第六滑块19，右滑动立柱18的下部水平安装有第七滑块33、第八滑块14，第五滑块32沿第五导轨31滑动，第六滑块19沿第六导轨20滑动，第七滑块33沿第七导轨34滑动，第八滑块14沿第八导轨13滑动，右滑动立柱18右侧中部与右径向进给驱动部件相连，右滑动立柱18左侧通过竖直安装的第十导轨11和第十滑块12与右滚削模块22相连，右滚削模块22与竖直安装在右滑动立柱18上的右轴向进给驱动部件21相连，形成双滚刀对称切削结构。
所述的龙门床身1采用钢板焊接而成，龙门床身1下部通过螺栓与底台9相连。
所述的左径向进给驱动部件、右径向进给驱动部件结构相同，右径向进给驱动部件结构包括滚珠丝杠丝杆16，滚珠丝杠螺母15与滚珠丝杠丝杆16配合，右滑动立柱18右侧中部与滚珠丝杠螺母15相连，滚珠丝杠丝杆16与减速器输出轴36相连，减速器输出轴36与行星齿轮减速机构35的行星架相连，行星齿轮减速机构35的大齿圈与龙门床身1固连，行星齿轮减速机构35的太阳轮与交流伺服电机17输出轴相连。
本发明的优点：龙门床身1呈左右对称龙门式结构，采用钢板焊接而成，与整体铸造相比提高了结构的整体动静刚度和经济性。
右滑动立柱18右侧中部与右径向进给驱动部件相连，左滑动立柱4左侧中部与左径向进给驱动部件相连，与传统滚齿机在底部驱动相比可以改善受力状况，提高进给的平稳性。
双滚刀对称切削结构能改善传统滚齿加工过程中单刀切削带来的工件轴受力不均衡现象，减小工件轴摆动提高加工精度，另外加工效率也成倍提高。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为图1的A-A向剖视图。
图3为图1的B-B向剖视图。
图4为右径向进给驱动部件剖视图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
参照图1，一种龙门双滚刀对称式数控滚齿机，包括龙门床身1，龙门床身1中部上端安装有压紧模块24，龙门床身1中部下端安装有旋转工作台10，安装在左滑动立柱4的左滚削模块25和安装在右滑动立柱18的右滚削模块22分别对称安装在龙门床身1的内部左、右侧，呈左右对称布置，同时完成切削，能改善传统滚齿加工过程中单刀切削带来的工件轴受力不均衡现象，减小工件轴摆动提高加工精度，另外加工效率也成倍提高。
参照图2和图3，所述的龙门床身1在床身内部左侧上部水平横向安装有第一导轨2、第二导轨30，床身内部左侧下部水平横向安装有第三导轨6、第四导轨27，组成四面直线导轨，左滑动立柱4的上部水平安装有第一滑块3、第二滑块29，左滑动立柱4的下部水平安装有第三滑块5、第四滑块28，第一滑块3沿第一导轨2滑动，第二滑块29沿第二导轨30滑动，第三滑块5沿第三导轨6滑动，第四滑块28沿第四导轨27滑动，左滑动立柱4左侧中部与左径向进给驱动部件相连，左滑动立柱4右侧通过竖直安装的第九导轨7和第九滑块8与左滚削模块25相连，左滚削模块25与竖直安装在左滑动立柱4上的左轴向进给驱动部件26相连；龙门床身1在床身内部右侧上部水平横向安装有第五导轨31、第六导轨20，床身内部右侧下部水平横向安装有第七导轨34、第八导轨13，组成四面直线导轨，右滑动立柱18的上部水平安装有第五滑块32、第六滑块19，右滑动立柱18的下部水平安装有第七滑块33、第八滑块14，第五滑块32沿第五导轨31滑动，第六滑块19沿第六导轨20滑动，第七滑块33沿第七导轨34滑动，第八滑块14沿第八导轨13滑动，右滑动立柱18右侧中部与右径向进给驱动部件相连，右滑动立柱18左侧通过竖直安装的第十导轨11和第十滑块12与右滚削模块22相连，右滚削模块22与竖直安装在右滑动立柱18上的右轴向进给驱动部件21相连，形成双滚刀对称切削结构。
所述的龙门床身1采用钢板焊接而成，龙门床身1下部通过螺栓与底台9相连，提高了结构的刚度。
参照图4，所述的左径向进给驱动部件、右径向进给驱动部件结构相同，右径向进给驱动部件包括滚珠丝杠丝杆16，滚珠丝杠螺母15与滚珠丝杠丝杆16配合，右滑动立柱18右侧中部与滚珠丝杠螺母15相连，与传统滚齿机在底部驱动相比可以改善受力状况，提高进给的平稳性，滚珠丝杠丝杆16与减速器输出轴36相连，减速器输出轴36与行星齿轮减速机构35的行星架相连，行星齿轮减速机构35的大齿圈与龙门床身1固连，行星齿轮减速机构35的太阳轮与交流伺服电机17输出轴相连。
本发明的工作原理为：
压紧模块24将工件23压紧，旋转工作台10带动工件23旋转，左滚削模块25和右滚削模块22同时进行切削，左径向进给驱动部件和右径向进给驱动部件分别驱动左滑动立柱4和右滑动立柱18沿工件径向运动调整切削深度，左轴向进给驱动部件26和右轴向进给驱动部件21分别驱动左滚削模块25和右滚削模块22实现竖直方向运动以切出完整齿宽。
Claims (4)
1.一种龙门双滚刀对称式数控滚齿机，包括龙门床身(1)，其特征在于：龙门床身(1)中部上端安装有压紧模块(24)，龙门床身(1)中部下端安装有旋转工作台(10)，安装在左滑动立柱(4)的左滚削模块(25)和安装在右滑动立柱(18)的右滚削模块(22)分别对称安装在龙门床身(1)的内部左、右侧。
2.根据权利要求1所述的一种龙门双滚刀对称式数控滚齿机，其特征在于：所述的龙门床身(1)在床身内部左侧上部水平横向安装有第一导轨(2)、第二导轨(30)，床身内部左侧下部水平横向安装有第三导轨(6)、第四导轨(27)，组成四面直线导轨，左滑动立柱(4)的上部水平安装有第一滑块(3)、第二滑块(29)，左滑动立柱(4)的下部水平安装有第三滑块(5)、第四滑块(28)，第一滑块(3)沿第一导轨(2)滑动，第二滑块(29)沿第二导轨(30)滑动，第三滑块(5)沿第三导轨(6)滑动，第四滑块(28)沿第四导轨(27)滑动，左滑动立柱(4)左侧中部与左径向进给驱动部件相连，左滑动立柱(4)右侧通过竖直安装的第九导轨(7)和第九滑块(8)与左滚削模块(25)相连，左滚削模块(25)与竖直安装在左滑动立柱(4)上的左轴向进给驱动部件(26)相连；龙门床身(1)在床身内部右侧上部水平横向安装有第五导轨(31)、第六导轨(20)，床身内部右侧下部水平横向安装有第七导轨(34)、第八导轨(13)，组成四面直线导轨，右滑动立柱(18)的上部水平安装有第五滑块(32)、第六滑块(19)，右滑动立柱(18)的下部水平安装有第七滑块(33)、第八滑块(14)，第五滑块(32)沿第五导轨(31)滑动，第六滑块(19)沿第六导轨(20)滑动，第七滑块(33)沿第七导轨(34)滑动，第八滑块(14)沿第八导轨(13)滑动，右滑动立柱(18)右侧中部与右径向进给驱动部件相连，右滑动立柱(18)左侧通过竖直安装的第十导轨(11)和第十滑块(12)与右滚削模块(22)相连，右滚削模块(22)与竖直安装在右滑动立柱(18)上的右轴向进给驱动部件(21)相连，形成双滚刀对称切削结构。
3.根据权利要求1所述的一种龙门双滚刀对称式数控滚齿机，其特征在于：所述的龙门床身(1)采用钢板焊接而成，龙门床身(1)下部通过螺栓与底台(9)相连。
4.根据权利要求2所述的一种龙门双滚刀对称式数控滚齿机，其特征在于：所述的左径向进给驱动部件、右径向进给驱动部件结构相同，右径向进给驱动部件结构包括滚珠丝杠丝杆(16)，滚珠丝杠螺母(15)与滚珠丝杠丝杆(16)配合，右滑动立柱(18)右侧中部与滚珠丝杠螺母(15)相连，滚珠丝杠丝杆(16)与减速器输出轴(36)相连，减速器输出轴(36)与行星齿轮减速机构(35)的行星架相连，行星齿轮减速机构(35)的大齿圈与龙门床身(1)固连，行星齿轮减速机构(35)的太阳轮与交流伺服电机(17)输出轴相连。
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