CN212600204U - 一种精密加工针齿壳的复合机床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种精密加工针齿壳的复合机床，包括床身，所述床身上固定设有沿左右方向水平延伸的立面横梁，所述横梁的前表面上沿左右方向水平滑动连接有滑板，并设有滑板驱动装置，所述滑板的前表面上竖向滑动连接有左右两个连接架，并分别设有连接架驱动装置，左侧连接架上连接有竖向的刀具主轴，右侧连接架的底端连接有砂轮，并设有用于带动砂轮转动的砂轮主轴，所述床身上设有工件转台。本实用新型在同一台机床上集成了针齿壳的齿槽加工机构和内、外圆端面加工机构，通过一次装夹就能够完成对针齿壳的齿槽加工和内、外圆端面加工，实现针齿壳的一次成型，由此保证了加工精度，提高了加工效率，而且还有利于保证产品质量的稳定，降低废品率。

Description

一种精密加工针齿壳的复合机床

技术领域

本实用新型涉及一种机床，尤其涉及一种精密加工针齿壳的复合机床。

背景技术

摆线减速器是应用差动传动原理，采用摆线针齿啮合的新型传动装置,具有体积小、传动比大、承载力强等特点。针齿壳是摆线减速器的一个重要部件，其呈环形,在环形的针齿壳的内缘上具有一圈齿槽，现有技术中，对针齿壳的内圆端面、外圆端面及齿槽的加工较为繁琐，通常采用不同的机床或机加设备分别进行加工，无法实现针齿壳的一次成型，生产效率低，且由于被加工工件的多次装夹及定位，易使加工误差超过工件允许的误差范围，难以保证加工精度。

实用新型内容

为克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了一种精密加工针齿壳的复合机床，一次装夹即可完成对针齿壳的精密加工，既可节省工序，又可确保稳定的产品质量。

本实用新型实现上述目的的技术方案是：一种精密加工针齿壳的复合机床，包括床身，所述床身上设有工件转台，所述床身上固定设有沿左右方向水平延伸的立面横梁，所述横梁位于所述工件转台的后方，且高于所述工件转台，所述横梁的前表面上沿左右方向水平滑动连接有滑板，并设有滑板驱动装置，所述滑板的前表面上竖向滑动连接有左右两个连接架，所述连接架分别设有各自的连接架驱动装置，并设有用于平衡重力的平衡机构，左侧的所述连接架上安装有竖向的刀具主轴，右侧的所述连接架的底端安装有砂轮，所述砂轮的轴线沿前后方向，右侧的所述连接架上还设有用于带动所述砂轮转动的砂轮主轴。

优选的，所述滑板驱动装置包括直线电机，所述直线电机的输出轴沿左右方向水平连接所述滑板。

优选的，所述横梁的前表面上设有沿左右方向水平延伸的横向滑轨，所述滑板的后表面上设有与所述横向滑轨相配合的横向滑槽，所述横向滑轨与所述横向滑槽滑动配合连接。

优选的，所述连接架驱动装置包括连接架驱动电机和竖向滚珠丝杠机构，所述竖向滚珠丝杠机构包括竖向螺杆和与所述竖向螺杆相配合的竖向螺母，所述竖向螺杆竖直设于所述滑板上，所述竖向螺母与所述连接架固定连接，所述连接架驱动电机的输出轴与所述竖向螺杆传动连接。

优选的，所述滑板的前表面上设有竖直的竖向滑轨，所述连接架的后表面上设有与所述竖向滑轨相配合的竖向滑槽，所述竖向滑轨与所述竖向滑槽滑动配合连接。

优选的，所述刀具主轴的底端设有可换刀具接口，所述砂轮主轴沿前后方向水平设于所述右侧连接架上，所述砂轮主轴与所述砂轮通过同步齿形带传动连接，所述砂轮的中心与所述工件转台的中心处于与所述横梁平行的同一竖直平面内。

优选的，所述床身上沿前后方向水平滑动连接有砂轮修整器，并设有砂轮修整器驱动装置，所述砂轮修整器驱动装置包括砂轮修整器驱动电机和水平的前后向滚珠丝杠机构，所述前后向滚珠丝杠机构包括前后向螺杆和与所述前后向螺杆相配合的前后向螺母，所述前后向螺杆水平设于所述床身上，所述前后向螺母与所述砂轮修整器固定连接，所述砂轮修整器驱动电机的输出轴与所述前后向螺杆传动连接。

优选的，所述床身上设有沿前后方向水平延伸的前后向滑轨，所述砂轮修整器的底端设有与所述前后向滑轨相配合的前后向滑槽，所述前后向滑轨与所述前后向滑槽滑动配合连接。

优选的，所述工件转台为闭式静压转台，所述工件转台设有电磁夹具和分度检测元件。

优选的，所述床身上设有刀库，所述刀库内装有针齿壳内、外圆端面的加工刀具。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在同一台机床上集成了针齿壳的齿槽加工机构和内、外圆端面加工机构，可以在一台机床上通过一次装夹就能够完成对针齿壳的齿槽加工和内、外圆端面加工，实现针齿壳的一次成型，由此避免了因在不同机床或机加设备上进行多次工件装夹及定位带来的工作量和装夹位置误差，同时，针齿壳的齿槽加工和内、外圆端面加工在一个工序中完成，齿槽磨削完成后被加工工件沿原有的轴线旋转，进行内、外圆端面加工，由此避免了两次开机导致的被加工工件的轴线变化，由于齿槽加工和内、外圆端面加工时被加工工件的轴线不发生变化，无论被加工工件在机床上的装夹位置是否在理想状态，齿槽加工和内、外圆端面加工之间不存在基准误差，由此保证了加工精度，提高了加工效率，而且还有利于保证产品质量的稳定，降低废品率。本实用新型适于针齿壳的精密加工。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型公开了一种精密加工针齿壳的复合机床，包括床身1，所述床身上固定设有沿左右方向水平延伸的立面横梁（设有立面的横梁）2，所述横梁的前表面为立面，与所述床身的上表面垂直，所述横梁的前表面上沿左右方向水平滑动连接有滑板3，并设有用于驱动所述滑板左右移动的滑板驱动装置。所述滑板的前表面上竖向滑动连接有左右两个连接架4、5，可分别称为左侧连接架和右侧连接架，左右两个连接架分别设有用于驱动其上下移动的连接架驱动装置。左侧连接架上安装有竖向的刀具主轴6，用于装配适宜的刀具加工针齿壳的内、外圆端面，所述刀具主轴设有用于驱动其旋转的刀具驱动电机，二者传动连接。右侧连接架的底端安装有砂轮7，可以通过适宜的连接件或支撑件等实现砂轮7的安装，使其能够处于相应的位置并在砂轮驱动电机的驱动在旋转，所述砂轮的轴线沿前后方向，用于加工针齿壳的齿槽，所述右侧连接架上安装有用于带动所述砂轮转动的砂轮主轴8，所述砂轮主轴设有用于驱动其旋转的砂轮驱动电机，二者传动连接。所述床身上设有工件转台9，用于装夹被加工工件，所述工件转台位于所述横梁的前侧。所述连接架设有用于平衡机构，用于受力平衡，所述平衡机构及其装配方式可以采用现有技术。由于左右两个连接架设置在同一个滑板上，两连接架的水平移动方式相同，由此在进行相应端面和齿槽加工时，水平向上的运动方式相同，精度相同，而工件的前后向移动均通过工件转台实现，工件转台前后向到位后，仅需要通过旋转实现不同齿槽的加工，通过滑板移动实现端面加工和齿槽加工的切换，不会产生前后向移动误差，由此极大地提高了不同结构加工之间的相对位置精度，避免了现有技术下多次装夹和多次位置控制导致的不同结构之间的加工误差叠加。

所述滑板驱动装置优选包括直线电机，所述直线电机的输出连接所述滑板，所述直线电机启动后，可驱动所述滑板在所述横梁上沿左右方向水平滑动并停止在适宜位置，以通过相应的连接架使所述刀具主轴或所述砂轮沿左右方向进入并到达相应的加工工位。

所述横梁的前表面上可以设有沿左右方向水平延伸的横向滑轨10，所述滑板的后表面上可以设有与所述横向滑轨相配合的横向滑槽，所述横向滑轨与所述横向滑槽滑动配合连接，构成所述横梁与所述滑板的横向滑动连接结构，所述横向滑槽可以直接开设于所述滑板的后表面上，或者所述滑板的后表面上可拆卸连接有横向滑块，所述横向滑槽开设于所述横向滑块上，便于维修和更换。所述横向滑轨和所述横向滑槽可以采用现有技术中机床上常用的梯形滑轨和燕尾槽，使所述横向滑动连接结构既具有滑动导向作用，又具有一定的连接支撑作用。相配合的所述横向滑轨与所述横向滑槽可以为两套，上下间隔平行布置，以起到稳定的导向和支撑作用。

所述连接架驱动装置优选包括连接架驱动电机和竖向滚珠丝杠机构11，所述竖向滚珠丝杠机构包括竖向螺杆和与所述竖向螺杆相配合的竖向螺母，所述竖向螺杆可以通过相配合的轴承与轴承座竖直安装在所述滑板上，所述竖向螺母可以通过设置于所述连接架上的螺母座与所述连接架固定连接，所述连接架驱动电机可以采用伺服电机，其输出轴可以通过联轴器与所述竖向螺杆同轴传动连接，也可以采用其他的传动连接方式与所述竖向螺杆连接，如齿轮啮合的传动连接方式等，所述连接架驱动电机可以固定设置于所述滑板或轴承座上。所述连接架驱动电机启动后，可驱动相应的所述连接架在所述滑板上竖向滑动并停止在适宜位置，以使所述刀具主轴或所述砂轮沿竖向进入并到达相应的加工工位或在相应工位沿竖向往复运动对工件进行加工。

所述滑板的前表面上可以设有竖直的竖向滑轨12，所述连接架的后表面上可以设有与所述竖向滑轨相配合的竖向滑槽，所述竖向滑轨与所述竖向滑槽滑动配合连接，构成所述滑板与所述连接架和竖向滑动连接结构，所述竖向滑槽可以直接开设于所述连接架的后表面上，或者所述连接架的后表面上可拆卸连接有竖向滑块，所述竖向滑槽开设于所述竖向滑块上，便于维修和更换。所述竖向滑轨和所述竖向滑槽可以采用现有技术中机床上常用的梯形滑轨和燕尾槽，每个所述连接架的相配合的所述竖向滑轨与所述竖向滑槽可以为两套，左右间隔平行布置，以起到稳定的导向作用。

所述刀具主轴的底端优选设有可换刀具接口，如HSK100A接口，用于装配针齿壳的内、外圆端面加工所需的不同刀具。所述砂轮主轴沿前后方向水平设于所述右侧连接架上，通常位于所述砂轮的上方，所述砂轮主轴与所述砂轮通过同步齿形带传动连接。所述砂轮的中心与所述工件转台的中心（指转动中心）处于与所述横梁平行的同一竖直平面内，以保证在针齿壳上加工出的齿槽沿径向对准针齿壳的中心，保证加工精度。

所述床身上可以沿前后方向水平滑动连接有砂轮修整器13，并设有砂轮修整器驱动装置，所述砂轮修整器的修整端（如修整刀或修整轮）沿前后方向水平朝向所述滑板，所述砂轮修整器驱动装置包括砂轮修整器驱动电机和水平的前后向滚珠丝杠机构14，所述前后向滚珠丝杠机构包括前后向螺杆和与所述前后向螺杆相配合的前后向螺母，所述前后向螺杆可以通过相配合的轴承与轴承座水平安装在所述床身上，所述前后向螺母可以通过设置于所述砂轮修整器上的螺母座与所述砂轮修整器固定连接，所述砂轮修整器驱动电机可以采用伺服电机，其输出轴可以通过联轴器与所述前后向螺杆同轴传动连接，也可以采用其他的传动连接方式与所述前后向螺杆连接，如齿轮啮合的传动连接方式等，所述砂轮修整器驱动电机可以固定设置于所述床身上或轴承座上。为便于所述砂轮修整器的安装，可以在所述床身上固定设置砂轮修整器安装座15，在所述砂轮修整器的底端连接前后向滑板16，所述前后向滑板与所述砂轮修整器安装座沿前后方向水平滑动配合，所述前后向螺杆和所述砂轮修整器驱动电机设于所述砂轮修整器安装座上，所述前后向螺母固定连接所述前后向滑板。所述砂轮修整器驱动电机启动后，可驱动所述砂轮修整器在所述床身上前后向滑动并停止在适宜位置，对所述砂轮进行修整。所述砂轮修整器可以设置于所述工件转台的右侧。

所述床身或所述砂轮修整器安装座的上表面（当设置所述砂轮修整器安装座时）上可以设有沿前后方向水平延伸的前后向滑轨17，所述砂轮修整器的底端或所述前后向滑板的底面上（当设置所述前后向滑板时）可以设有与所述前后向滑轨相配合的前后向滑槽，所述前后向滑轨与所述前后向滑槽滑动配合连接，构成所述砂轮修整器与所述床身的前后向滑动连接结构，所述前后向滑槽可以直接开设于所述砂轮修整器的底端或所述前后向滑板的底面上，或者所述砂轮修整器的底端或所述前后向滑板的底面上可拆卸连接有前后向滑块，所述前后向滑槽开设于所述前后向滑块上，便于维修和更换。所述前后向滑轨和所述前后向滑槽可以采用现有技术中机床上常用的梯形滑轨和燕尾槽，相配合的所述前后向滑轨与所述前后向滑槽可以为两套，左右间隔平行布置，以起到稳定的导向作用。

所述工件转台优选采用闭式静压转台，以提高旋转精度。所述工件转台可以设有电磁夹具18，方便被加工工件的装夹找正。所述工件转台可以设有高精度的分度检测元件，以便依据其检测信号精确控制旋转精度，所述分度检测元件可以采用现有技术下任意适宜进行分度检测的传感器，传感器具有相配合的检测元件和感应元件，检测元件可以固定设置在所述工件转台的底座上，感应元件可以固定设置在所述工件转台的主轴上，二者处于同一水平面内并对准。

所述床身上可以设有刀库19，所述刀库内装有用于针齿壳的内、外圆端面加工的不同规格和型号的加工刀具，所述刀库可以设置于所述工件转台的左侧。

各滑动连接结构或驱动装置可以设有位置检测装置，如行程开关或角位移传感器，以提高各滑动件定位的准确性。

采用本实用新型加工针齿壳时，先将所述砂轮滑动至加工工位并将所述砂轮伸入至装夹在所述工件转台上的针齿壳内，通过所述砂轮对针齿壳的齿槽进行磨削，待全部齿槽磨削完成后，将所述刀具主轴滑动至加工工位，通过不同刀具对针齿壳的内、外圆端面进行加工，一次装夹就能够完成对针齿壳的齿槽加工和内、外圆端面加工，从而实现针齿壳的一次成型，保证了加工精度，提高了加工效率，而且还有利于保证产品质量的稳定，降低废品率。

Claims (10)

1.一种精密加工针齿壳的复合机床，包括床身，所述床身上设有工件转台，其特征在于所述床身上固定设有沿左右方向水平延伸的立面横梁，所述横梁位于所述工件转台的后方，且高于所述工件转台，所述横梁的前表面上沿左右方向水平滑动连接有滑板，并设有滑板驱动装置，所述滑板的前表面上竖向滑动连接有左右两个连接架，所述连接架分别设有各自的连接架驱动装置，并设有用于平衡重力的平衡机构，左侧的所述连接架上安装有竖向的刀具主轴，右侧的所述连接架的底端安装有砂轮，所述砂轮的轴线沿前后方向，右侧的所述连接架上还设有用于带动所述砂轮转动的砂轮主轴。

2.如权利要求1所述的精密加工针齿壳的复合机床，其特征在于所述滑板驱动装置包括直线电机，所述直线电机的输出轴沿左右方向水平连接所述滑板。

3.如权利要求2所述的精密加工针齿壳的复合机床，其特征在于所述横梁的前表面上设有沿左右方向水平延伸的横向滑轨，所述滑板的后表面上设有与所述横向滑轨相配合的横向滑槽，所述横向滑轨与所述横向滑槽滑动配合连接。

4.如权利要求3所述的精密加工针齿壳的复合机床，其特征在于所述连接架驱动装置包括连接架驱动电机和竖向滚珠丝杠机构，所述竖向滚珠丝杠机构包括竖向螺杆和与所述竖向螺杆相配合的竖向螺母，所述竖向螺杆竖直设于所述滑板上，所述竖向螺母与所述连接架固定连接，所述连接架驱动电机的输出轴与所述竖向螺杆传动连接。

5.如权利要求4所述的精密加工针齿壳的复合机床，其特征在于所述滑板的前表面上设有竖直的竖向滑轨，所述连接架的后表面上设有与所述竖向滑轨相配合的竖向滑槽，所述竖向滑轨与所述竖向滑槽滑动配合连接。

6.如权利要求1、2、3、4或5所述的精密加工针齿壳的复合机床，其特征在于所述刀具主轴的底端设有可换刀具接口，所述砂轮主轴沿前后方向水平设于所述右侧连接架上，所述砂轮主轴与所述砂轮通过同步齿形带传动连接，所述砂轮的中心与所述工件转台的中心处于与所述横梁平行的同一竖直平面内。

7.如权利要求6所述的精密加工针齿壳的复合机床，其特征在于所述床身上沿前后方向水平滑动连接有砂轮修整器，并设有砂轮修整器驱动装置，所述砂轮修整器驱动装置包括砂轮修整器驱动电机和水平的前后向滚珠丝杠机构，所述前后向滚珠丝杠机构包括前后向螺杆和与所述前后向螺杆相配合的前后向螺母，所述前后向螺杆水平设于所述床身上，所述前后向螺母与所述砂轮修整器固定连接，所述砂轮修整器驱动电机的输出轴与所述前后向螺杆传动连接。

8.如权利要求7所述的精密加工针齿壳的复合机床，其特征在于所述床身上设有沿前后方向水平延伸的前后向滑轨，所述砂轮修整器的底端设有与所述前后向滑轨相配合的前后向滑槽，所述前后向滑轨与所述前后向滑槽滑动配合连接。

9.如权利要求8所述的精密加工针齿壳的复合机床，其特征在于所述工件转台为闭式静压转台，所述工件转台设有电磁夹具和分度检测元件。

10.如权利要求9所述的精密加工针齿壳的复合机床，其特征在于所述床身上设有刀库，所述刀库内装有针齿壳内、外圆端面的加工刀具。

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