CN203124869U

CN203124869U - 具有转位尾座的数控滚齿机

Info

Publication number: CN203124869U
Application number: CN 201320131039
Authority: CN
Inventors: 杜刚; 陆继强; 张明; 孔祥建
Original assignee: SHIJIAZHUANG CAPT POWER TRANSMISSION CO Ltd; SHIJIAZHUANG SPROCKET GENERAL FACTORY
Current assignee: SHIJIAZHUANG CAPT POWER TRANSMISSION CO Ltd; SHIJIAZHUANG SPROCKET GENERAL FACTORY
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2023-03-21

Abstract

本实用新型公开了一种具有转位尾座的数控滚齿机，包括床身、固定于床身一端的前立柱、在床身上沿水平导轨滑动的后立柱、设置在前立柱和后立柱之间的水平导轨上的工作台、数控***，后立柱包括安装在水平导轨上的下立柱，下立柱的顶部设置在水平面内做转位动作的上立柱，下立柱面向工作台的一侧设置用于安装尾座的滑动导轨，上立柱相应的侧壁上设置与滑动导轨平滑过渡呈一条直线的延伸导轨。本实用新型通过数控***控制上立柱带动尾座在水平面内进行转位，减少了人工操作，提高了工件加工的自动化程度，提高了机床的工作效率。

Description

具有转位尾座的数控滚齿机

技术领域

本实用新型涉及一种数控滚齿机，具体的说是一种具有转位尾座的数控滚齿机。

背景技术

齿轮是工业生产中的重要基础零件，广泛应用于机械设备的传动***中。齿轮加工技术和加工能力反映了一个国家的工业水平。大型齿轮是矿山、水泥、建材、港口和机械等行业重要的传动元件。在齿轮加工中，滚齿是应用最广泛的切齿方法。滚齿加工的原理是滚刀和齿坯模拟一对螺旋齿轮作啮合运动。滚齿机是进行滚齿加工的机床。滚齿机由床身、前立柱、后立柱和工作台等主要部件组成。前立柱固定在床身的一端，后立柱安装在床身的水平导轨上，可沿床身水平移动。前立柱和后立柱之间安装有工作台，工作台也安装在床身的水平导轨上。工作台是一个由伺服电机驱动的圆台机构，工作台可做连续的圆周运动，也可以借助工作台下面设置的分度圆盘控制工件的旋转角度，对工件进行分度加工。工作台的中心设置用于安装工件并对工件进行定位的芯轴。后立柱对着工作台的侧壁上安装滑动导轨，滑动导轨上设置上下滑动的尾座，尾座上设置顶尖，在齿轮的加工工程中，顶尖对芯轴的上端起支撑和定位的作用。前立柱上对着工作台的侧壁上也设置滑轨，滑轨上设置用于安装滚刀架的滚刀滑台，滚刀架上的滚刀在电机的驱动下旋转切削，配合工作台上的工件模拟啮合齿轮动作，对工件进行滚齿加工。

大型齿轮由于体积和重量较大，在进行齿坯加工时需要使用吊装机构进行吊装操作。上活时，从机床的正上方把齿坯安装到机床工作台的芯轴上，由于尾座上的顶尖在芯轴的正上方，尾座无法进行转位，通常是由后立柱电机驱动后立柱在水平导轨上从工作位置整体向后移动到机床尾部，等齿坯安装到机床的芯轴上后再由电机驱动后立柱前移到工作位置。加工完后，需要卸活时，要再次使后立柱在水平导轨上从工作位置整体向后移动到机床尾部，从机床的正上方把加工好的齿轮从机床的芯轴上用吊装机构向上吊离机床。由于每加工一件工件就需要后立柱往复一次，延长了数控滚齿机加工一件工件所需的工作时间，使有效的工作时间减少，工作效率降低。并且由于后立柱质量重，频繁移动，极易造成水平导轨的磨损，因此需要经常对水平导轨进行修复，耽误了工作时间。长期使用时，水平导轨的表面精度下降，后立柱移动时的阻力增大，造成立柱工作位置的定位精度不准，从而影响机床加工精度，造成齿轮加工误差，严重时会引起滚齿机后立柱电气驱动设备的损坏和加工齿轮的精度达不到要求而报废。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种工作效率高的数控滚齿机。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

具有转位尾座的数控滚齿机，包括床身、固定于床身一端的前立柱、在床身上沿水平导轨滑动的后立柱、设置在前立柱和后立柱之间的水平导轨上的工作台、数控***，所述后立柱包括安装在水平导轨上的下立柱，下立柱的顶部设置在水平面内做转位动作的上立柱，所述下立柱面向工作台的一侧设置用于安装尾座的滑动导轨，上立柱相应的侧壁上设置与滑动导轨平滑过渡呈一条直线的延伸导轨。

本实用新型的进一步改进在于：所述下立柱的上端设置台阶孔，上立柱的下端设置***台阶孔内的蜗轮，蜗轮的一侧通过蜗杆与力矩电机连接，下立柱的侧壁上设置与数控***连接的用于检测上立柱转位信息的转位传感器。

本实用新型的进一步改进在于：所述转位传感器包括传输转位开始信号的起点位传感器和传输转位终点信号的终点位传感器。

本实用新型的进一步改进在于：所述下立柱与上立柱内部贯通一根由升降电机驱动的丝杠，丝杠的两端通过轴承固定，丝杠上设置配合的丝母，丝母与尾座固定连接。

本实用新型的进一步改进在于：所述工作台包括由工作台伺服电机驱动的控制工件旋转角度的分度圆盘，分度圆盘一侧设置由阻尼电机驱动的用于减少工作误差的阻尼齿轮。

本实用新型的进一步改进在于：所述前立柱内部设有用于平衡滚刀滑台重量的配重块，所述配重块为多块方形片状铸铁块。

本实用新型的进一步改进在于：所述数控***为连接有显示器的数字程序控制***。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

具有转位尾座的数控滚齿机，后立柱分为上立柱和下立柱，上立柱的延伸导轨与下立柱的滑动导轨平滑过渡呈直线，确保尾座能在垂直方向上下滑动。当安装工件或工件加工完成后，可操作尾座滑动到延伸导轨上，然后通过数控***控制尾座进行转位，使上立柱带动尾座在水平面内转动一个角度，给移动工件提供垂直距离上的空间，避免整体后移后立柱，减少了人工操作，提高了工件加工的自动化程度，提高了机床的工作效率。

数控***通过输入控制程序和所需参数，即可自动化完成工件的加工，并且由显示器直观显示加工过程，控制机床各轴的位移量和同步性，操作简单方便，减少了人工的工作量，提高了机床的加工精度。

工作台设置用于减少分度误差的阻尼齿轮，在每次分度结束时通过阻尼齿轮给分度圆盘一个反方向的力矩，减少了分度圆盘的工作误差，避免了分度圆盘在进行多次分度时产生积累误差，同时在加工切削时反方向的力矩用于分度圆盘的定位，保证了工作台分度和定位精确。

所述前立柱内设有配重块，通过配重块平衡滚刀滑台的重量，减少了驱动滚刀滑台运动的伺服电机的负载，配重块为多块方形片状铸铁块，可以通过增加或减少铸铁块的数量，灵活方便的调节配重重量，机械结构简单，免于维护。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的传动机构图；

图3是后立柱结构示意图；

图4是工作台结构示意图。

其中，1、前立柱，2、数控***，4、水平导轨，5、工作台，11、滚刀滑台，12、配重块，13传动链，14导向轮，21、显示器，31、下立柱，32上立柱，33、尾座，36、升降电机，37、丝杠，38、丝母，51、分度圆盘，52、工作台伺服电机，53、阻尼齿轮，54、阻尼电机，55、芯轴，311、滑动导轨，321、延伸导轨，322、蜗轮，323、蜗杆，324、力矩电机，331、顶尖，341、起点位传感器，342、终点位传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

具有转位尾座的数控滚齿机，如图1所示，包括床身、前立柱1、数控***2、后立柱和工作台5，前立柱1固定于床身的一端，数控***2安装在前立柱1上，床身上设置有水平导轨4，后立柱可沿着水平导轨4滑动，工作台5设置在前立柱1和后立柱之间的水平导轨4上，后立柱包括下立柱31和上立柱32，下立柱31安装在水平导轨4上，上立柱32设置在下立柱31的顶部，上立柱32通过机械装置控制能在水平面内做转位动作。

下立柱31的侧壁上设置转位传感器，转位传感器包括起点位传感器341和终点位传感器342。起点位传感器341和终点位传感器342与数控***2的输入口连接，用于传输转位开始信号和转位终点信号的信息。

下立柱31面向工作台5的一侧设置滑动导轨311，如图2和3所示，滑动导轨311上安装尾座33，尾座33向下安装顶尖331，工作时，顶尖331与工作台5的芯轴55的中心在一条直线上，上立柱32相应的侧壁上设置延伸导轨321，延伸导轨321与滑动导轨311平滑过渡呈一条直线。

下立柱31与上立柱32内部贯通一根丝杠37，丝杠37由升降电机36驱动，丝杠37的两端通过轴承固定在后立柱的箱体上，丝杠37上设置丝母38，丝母38与尾座33通过螺栓固定连接。下立柱31的上端设置台阶孔，上立柱32的下端安装一蜗轮322，蜗轮322***下立柱31的台阶孔内，所述台阶孔和蜗轮对应工作台的一侧设置供尾座33通过的缺口。蜗轮322的一侧连接蜗杆323，蜗杆323由力矩电机324驱动。

工作台5包括分度圆盘51，如图4所示，分度圆盘51由工作台伺服电机52驱动，带动工作台5上的工件旋转，分度圆盘51一侧设置阻尼齿轮53，阻尼电机54驱动阻尼齿轮53给分度圆盘51一个反方向的力矩，用于分度圆盘51的精确定位。

前立柱1内部设有配重块12，配重块12用于平衡滚刀滑台11的重量，如图2所示，在前立柱1的顶部两端设置两个导向轮14，配重块12由传动链13连接，经过导向轮14与滚刀滑台11连接。配重块12为多块外形为方形，中间有开口凹槽的片状铸铁块。其中，最下端的片状铸铁块与传动链13固定连接，其余的片状铸铁块通过凹槽***传动链13，并依次叠加在最下端的片状铸铁块上，铸铁块的数量可根据实际情况进行调节。

数控***2为连接有显示器21和伺服驱动单元的数字程序控制***。

在大型齿轮上活时，使用吊装机构把工件吊起到机床的正上方，将尾座33进行转位，使尾座33在水平方向转位90度，保证工件能从机床的正上方安装在工作台的芯轴55上。尾座33进行转位时，通过操作机床的数控***2，使升降电机36得电正转，驱动丝杠37旋转，使尾座33沿着滑动导轨311上升到上立柱32的延伸导轨321上，升降电机36失电。数控***2输出驱动信号，使力矩电机324得电旋转，通过蜗杆323和蜗轮322带动上立柱32和尾座33开始水平旋转。上立柱32的起点位传感器341传输转位开始信号到数控***2的输入端，当上立柱32旋转到终点时，终点位传感器342传输转位终点信号到数控***2的输入端，数控***2停止输出力矩电机324的驱动信号，上立柱32转位结束。当工件安装好后，再次对数控***2进行操作，使数控***2的输出端输出动力信号驱动力矩电机324反向旋转，通过蜗杆323和蜗轮322带动上立柱32和尾座33反向水平旋转。先经过终点位传感器342，传输反转起点信号到数控***2的输入端，再经过起点位传感器341时，传输反转终点信号到数控***2的输入端，数控***2停止输出力矩电机324的驱动信号，旋转立柱32回位结束。此时滑动导轨311和延伸导轨321平滑过渡呈直线，升降电机36得电，驱动尾座33沿延伸导轨321和滑动导轨311向下运动，使尾座33的顶尖331正压在工作台5的芯轴55上，起到支撑和定位芯轴55的作用，确保加工过程中工件定位的精度。

工作台5的分度圆盘51由工作台伺服电机52驱动，当工件进行滚齿加工时，分度圆盘51的转速与滚刀的转速相匹配，加工出合格的产品。当工件进行单齿加工时，根据工件,加工齿数的多少，工作台5的分度圆盘51要进行多次分度定位，工作台伺服电机52驱动分度圆盘51进行分度，每次分度结束时，工作台伺服电机52失电，阻尼电机54得电,通过阻尼齿轮53给分度圆盘51一个反方向的力矩，减少了驱动分度圆盘51的工作台蜗轮蜗杆机构之间的间隙，使分度圆盘51定位精确，当下次分度时，阻尼电机54失电，工作台伺服电机52得电，驱动分度圆盘51再次进行分度，减少了工作台分度圆盘51多次分度的积累间隙误差。以此循环，直到工件加工完成。

Claims

1.一种具有转位尾座的数控滚齿机，包括床身、固定于床身一端的前立柱（1）、在床身上沿水平导轨（4）滑动的后立柱、设置在前立柱（1）和后立柱之间的水平导轨（4）上的工作台（5）、数控***（2），其特征在于：所述后立柱包括安装在水平导轨（4）上的下立柱（31），下立柱（31）的顶部设置在水平面内做转位动作的上立柱（32），所述下立柱（31）面向工作台（5）的一侧设置用于安装尾座（33）的滑动导轨（311），上立柱（32）相应的侧壁上设置与滑动导轨（311）平滑过渡呈一条直线的延伸导轨（321）。

2.根据权利要求1所述的具有转位尾座的数控滚齿机，其特征在于：所述下立柱（31）的上端设置台阶孔，上立柱（32）的下端设置***台阶孔内的蜗轮（322），蜗轮（322）的一侧通过蜗杆（323）与力矩电机（324）连接，下立柱（31）的侧壁上设置与数控***（2）连接的用于检测上立柱（32）转位信息的转位传感器。

3.根据权利要求2所述的具有转位尾座的数控滚齿机，其特征在于：所述转位传感器包括传输转位开始信号的起点位传感器（341）和传输转位终点信号的终点位传感器（342）。

4.根据权利要求1～3任一项所述的具有转位尾座的数控滚齿机，其特征在于：所述下立柱（31）与上立柱（32）内部贯通一根由升降电机（36）驱动的丝杠（37），丝杠（37）的两端通过轴承固定，丝杠（37）上设置配合的丝母（38），丝母（38）与尾座（33）固定连接。

5.根据权利要求1所述的具有转位尾座的数控滚齿机，其特征在于：所述工作台（5）包括由工作台伺服电机（52）驱动的控制工件旋转角度的分度圆盘（51），分度圆盘（51）一侧设置由阻尼电机（54）驱动的用于减少工作误差的阻尼齿轮（53）。

6.根据权利要求1、2、5任一项所述的具有转位尾座的数控滚齿机，其特征在于：所述前立柱（1）内部设有用于平衡滚刀滑台（11）重量的配重块（12），所述配重块（12）为多块方形片状铸铁块。

7.根据权利要求1、2、5任一项所述的具有转位尾座的数控滚齿机，其特征在于：所述数控***（2）为连接有显示器（21）的数字程序控制***。