CN209239219U - 一种改进的绿色再制造滚齿机 - Google Patents

Abstract

一种改进的绿色再制造滚齿机，包括数控化改造模块、机床自动化改造模块、切削冷却模块；其中，所述数控化改造模块包括滚刀主轴、工作台转动轴、径向进给轴、轴向进给轴；所述滚刀主轴、所述工作台转动轴、所述径向进给轴、所述轴向进给轴由独立的伺服电机单独控制，并且直接将主轴伺服电机安装在滚刀箱齿轮箱上，通过滚刀箱齿轮箱将主轴动力及速度传递给滚刀箱主轴，实现刀具的切削主运动；所述数控化改造后，使得滚刀箱部件均成为一个独立的动力单元。

Description

一种改进的绿色再制造滚齿机

技术领域

本实用新型涉及一种滚齿机加工领域，特别涉及一种改进的绿色再制造滚齿机。

背景技术

滚齿机(gear hobbing machine)是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等。用滚刀按展成法加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮以及蜗轮的齿轮加工机床。这种机床使用特制的滚刀时也能加工花键和链轮等各种特殊齿形的工件。普通滚齿机的加工精度为7～6级(JB179-83)，高精度滚齿机为4～3级。最大加工直径达15米。

我国是一个齿轮制造大国，普通滚齿机在国内有着巨大的数量，现有的滚齿机存在结构复杂，操作繁琐，技术要求高的特点，但加工效率较低，加工成本高，质量较不稳定，且能耗较高；同时，加工产生油雾，污染环境。

实用新型内容

基于上述问题，从设备数控化改造，自动化升级，改变切屑条件等方面全方位提升滚齿机的使用性能，花费较低成本，使其达到高效高质加工，提高机床操作便利性，改善机床维修性，改善机床工作环境，达到节能环保，实现绿色再制造的目的。本实用新型装置利用了先进的在线检测技术，设计出一种简洁的机构，在滚齿机加工齿轮工件完成后，所述检测装置对齿轮进行在线检测，无需将工件取下去齿轮检测仪上检测，节约的时间，大大提高了加工效率。同时，将检测装置的检测结果实时反馈给滚齿机，进而判断工件的尺寸是否合格，是否需要再加工，从而极大提高工件加工尺寸的合格率。

本实用新型为一种改进的绿色再制造滚齿机。包括以下数控化改造模块、机床自动改造模块、切削冷却模块；其中，数控化改造模块包括滚刀主轴、工作台转动轴、径向进给轴、轴向进给轴；

一、普通滚齿机数控化改造

通过对普通滚齿机直线轴X，Z轴及回转轴B，C轴的改造，省去了大量结构复杂的传动链，同时省去了操作中搭各种挂轮的工作，机床动作由数控***控制实现，提高了加工效率和质量，极大降低了操作者劳动强度和操作的复杂度。同时，对普通滚齿机影响加工精度的机械结构，如导轨，丝杆，轴承，分度蜗轮副，滚刀箱齿轮副等进行精度提高再制造，让其加工精度提高1-2个等级，有效保障用户加工质量及稳定性。

具体地，普通滚齿机由一个主电机通过复杂的内部机械传动链，实现各个运动轴的运动。数控化改造后，每个运动轴由独立的伺服电机单独控制，省去了内部复杂的传动链。各轴之间的运动联系由数控***实现，极大方便操作，提高机床的工作效率及加工精度。直接将主电机安装在滚刀箱上，通过齿轮箱将主轴动力及速度传递给主轴，实现刀具的切削主运动。数控化改造后，使得滚刀箱部件成为一个独立的动力单元，极大缩短传动链，有效提高主运动传动精度。

工作台数控化改造。C轴伺服电机，通过一对高精度斜齿轮副，将运动传递给工作台主轴，让安装在工作台上的工件做旋转运动；通过数控***带的电子齿轮箱功能，实现与主轴的内联系伺服运动。通过对工作台的数控化改造后，也是的工作台部件成为一个独立的运动单元，省去了为实现与主轴内联系的传动链，极大简化机床内部传动结构，同时，也省去工人搭挂轮的操作，降低劳动强度，提高生产效率。图2

径向进给轴(X轴)的数控化改造。直接在床上上安装X轴伺服电机，带动滚珠丝杆转动，使工作台做径向运动。

轴向进给轴(Z轴)的数控化改造。在大立柱上安装蜗轮蜗杆减速箱，将伺服电机与减速蜗轮副相连，传动运动给Z轴滚珠丝杆，带动滑板实现滚刀箱轴向运动。

二、机床自动化升级改造

普通滚齿机该数控化后，仍然需要人工给它上件，取件。通过自动化升级改造后，可实现机床自动上下料，为无人制造工厂做好了技术实践准备。如图所示，提供新增机械手，自动上料仓等新机构，实现工件自动上下料，提高自动化生产程度。给他匹配自动循环料仓和机械手，即可实现机床自动化加工。环形料仓工件到位，顶升，夹抱机械手夹抱工件，上升，旋转，在工作台上装工件，同时，在料仓侧放工件，实现工件自动装取循环。

三、改善切削冷却条件

传统的滚齿机冷却都是用油冷却，切齿过程中会产生大量的油雾，油烟，污染环境。本技术经过实践应用，通过新设计机床防护罩结构，使用水基冷却液对切齿进行冷却，既保证原有的加工质量，又消除了油烟的产生与排放，让工作环境更干净，加工成本更低，达到绿色环保的目的。

通过以上成套技术应用，使齿轮制造厂家花费较少的成本，极大提高设备加工效率及精度，实现自动化生产，改善环境，真正享受到绿色制造带来的实惠。

附图说明

图1为本实用新型的滚刀主轴结构示意图。

图2为本实用新型的工作台转动轴结构示意图。

图3为本实用新型的轴向进给轴结构示意图。

图4为本实用新型的机械手结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

如图1所示，普通滚齿机由一个主电机通过复杂的内部机械传动链，实现各个运动轴的运动。数控化改造后，每个运动轴由独立的伺服电机单独控制，省去了内部复杂的传动链。各轴之间的运动联系由数控***实现，极大方便操作，提高机床的工作效率及加工精度。直接将主轴伺服电机1安装在滚刀箱齿轮箱2上，通过滚刀箱齿轮箱2将主轴动力及速度传递给滚刀箱主轴4，实现刀具的切削主运动。数控化改造后，使得滚刀箱部件成为一个独立的动力单元，极大缩短传动链，有效提高主运动传动精度。

如图2所示，C轴伺服电机6通过一对高精度斜齿轮副(大斜齿轮4和小斜齿轮5)，将运动传递给工作台主轴2，让安装在工作台1上的工件做旋转运动；通过数控***带的电子齿轮箱功能，实现与主轴的内联系伺服运动。通过对工作台的数控化改造后，也是的工作台部件成为一个独立的运动单元，省去了为实现与主轴内联系的传动链，极大简化机床内部传动结构，同时，也省去工人搭挂轮的操作，降低劳动强度，提高生产效率。

直接在机床上安装X轴伺服电机，带动滚珠丝杆转动，使工作台做径向运动。

如图3所示，在大立柱上安装蜗轮蜗杆减速箱，将伺服电机与减速蜗轮副相连，传动运动给Z轴滚珠丝杆，带动滑板实现滚刀箱轴向运动。

如图4所示，伺服电机安装在小立柱部件2上，通过传动齿轮3将运动输送给内齿圈9，夹抱气缸5安装在内齿圈9上，跟随内齿圈做回转运动；内齿圈9通过轴承安装在回转支撑7上，回转支撑7安装在支架8上，固定在小立柱2上；提升机构10带动夹抱气缸5做升降运动。机床数控化改造后，匹配了自动循环料仓和夹抱机械手7，即可实现机床自动化加工。环形料仓工件8达到指定位置，然后顶升，夹抱机械手夹抱工件，上升，旋转，在工作台5上装工件，同时，在料仓侧放工件，实现工件自动装取循环。

从设备数控化改造，自动化升级，改变切屑条件等方面全方位提升滚齿机的使用性能，花费较低成本，使其达到高效高质加工，提高机床操作便利性，改善机床维修性，改善机床工作环境，达到节能环保，实现绿色再制造的目的。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (1)

1.一种改进的绿色再制造滚齿机，其特征在于，包括数控化改造模块、机床自动化改造模块、切削冷却模块；其中，所述数控化改造模块包括滚刀主轴、工作台转动轴、径向进给轴、轴向进给轴；所述滚刀主轴、所述工作台转动轴、所述径向进给轴、所述轴向进给轴由独立的伺服电机单独控制，并且直接将主轴伺服电机安装在滚刀箱齿轮箱上，通过滚刀箱齿轮箱将主轴动力及速度传递给滚刀箱主轴，实现刀具的切削主运动；所述数控化改造后，使得滚刀箱部件均成为一个独立的动力单元；

C轴伺服电机，通过一对高精度斜齿轮副，将运动传递给工作台主轴，让安装在工作台上的工件做旋转运动；通过数控***带的电子齿轮箱功能，实现与主轴的内联系伺服运动；

直接在机床上安装X轴伺服电机，带动滚珠丝杆转动，使工作台做径向运动；

在大立柱上安装蜗轮蜗杆减速箱，将伺服电机与减速蜗轮副相连，传动运动给Z轴滚珠丝杆，带动滑板实现滚刀箱轴向运动；

所述自动化改造模块包括大立柱、小立柱、工作台、回转支撑轴承、夹抱机械手、环形回转料仓、装件工位、升降气缸；设置有夹抱机械手，自动上料仓结构实现工件自动上下料，提高自动化生产程度；环形料仓工件到位，顶升，夹抱机械手夹抱工件，上升，旋转，在工作台上装工件，同时，在料仓侧放工件，实现工件自动装取循环；

所述切削冷却模块采用水基冷却液对切齿进行冷却，既保证原有的加工质量，又消除了油烟的产生与排放；

对普通滚齿机影响加工精度的机械结构，导轨，丝杆，轴承，分度蜗轮副，滚刀箱齿轮副进行精度提高再制造，让其加工精度提高1-2个等级。