专利名称：一种延伸外摆线锥齿轮数控铣齿机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种属于锥齿轮加工机床技术领域，准确的说是涉及一种延伸外摆线锥齿轮数控铣齿机。
背景技术：
延伸外摆线等高齿锥齿轮主要使用连续滚切法加工制造，应用于汽车和工程机械驱动桥中作为主传动齿轮。二十世纪70 - 80年代期间，我国不少厂家花费巨资从国外进口了大量的螺旋锥齿轮铣齿机。其中，奥利康公司生产的机械式螺旋锥齿轮铣齿机具有复杂的刀倾机构和机械传动链，设备调整复杂，加工精度较低；美国的格里森公司、欧洲的克林贝尔格公司生产的六轴联动螺旋锥齿轮铣齿机通过三个旋转轴和三个直线轴联动，实现延伸外摆线等高齿锥齿轮用连续滚切法生产的要求，但设备的数控系统复杂，因此机床的售价昂贵，导致延伸外摆线等高齿锥齿轮制造成本居高不下。我国具有独立知识产权的数控铣齿机弥补了国内锥齿轮加工设备的空白，如中国专利公开文件CN2649242Y中公开的一种数控弧齿锥齿轮铣齿机，这种数控铣齿机是在床身上安装沿X轴移动的横向滑台、沿Y轴移动的纵向滑台，横向滑台上通过立柱安装竖向移动的竖向滑台，竖向滑台上安装刀具驱动箱，纵向滑台上安装有回转台，回转台上安装有工件驱动箱。这种数控铣齿机采用平面内分别沿X轴和Y轴移动的横向滑台与纵向滑台取代国外铣齿机上复杂的摇台机构，用横向滑台、纵向滑台及安装于纵向滑台上的回转台联动取代刀倾机构，使铣齿机的结构大为简化，降低了锥齿轮的加工成本。但这种数控铣齿机中其工件驱动箱安装在立柱朝向纵向滑台的正面，工作中铣刀与齿坯切削产生的反作用力作用在工件驱动箱上，使工件驱动箱与竖向滑台之间以及竖向滑台与对应的竖向轨道之间会产生沿X轴方向的剪切力，一方面容易损坏工件驱动箱的安装螺栓，另一方面容易造成竖向滑台的轨道变形，影响加工精度。而且对于延伸外摆线等高齿锥齿轮来说，其加工时要求工件驱动箱和刀具驱动箱之间具有严格的固定传动比，而现有的数控铣齿机中工件驱动箱内安装的驱动机构采用的是由电机驱动的涡轮蜗杆驱动机构，如中国专利公开文件 CN201102110Y公开的一种数控弧齿锥齿轮铣齿机工件主轴传动装置，这种驱动机构的结构较为复杂，而且其传动精度较低，不能满足延伸外摆线锥齿轮加工要求。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种延伸外摆线锥齿轮数控铣齿机，以解决现有数控铣齿机工件驱动箱传动精度较低的问题。本实用新型的技术方案是一种延伸外摆线锥齿轮数控铣齿机，包括安装在底座上的用于在水平面内分别沿X、Y轴移动的横向滑台和纵向滑台，横向滑台上设有立柱，立柱上安装有沿Z轴上下移动的竖向滑台，竖向滑台上安装有刀具驱动箱，在纵向滑台上安装有在水平面内转动的回转台，回转台上安装有工件驱动箱，工件驱动箱装配有工件主轴并在工件驱动箱上安装有驱动电机，工件驱动箱内设有减速机构，所述的减速机构为具有消隙功能的一级平行轴齿轮减速机构，所述的驱动电机为伺服电机，该伺服电机的输出轴与减速机构的动力输入轴连接，减速机构的动力输出轴与工件主轴连接。所述的竖向滑台安装于立柱上朝向X轴延伸方向的一侧侧壁上。所述的刀具驱动箱内转动装配有平行设置的传动轴和刀具主轴，平行轴的一端与刀具伺服电机直连，平行轴的另一端通过一级齿轮减速机构与刀具主轴传动连接。本实用新型的延伸外摆线锥齿轮数控铣齿机的工件驱动箱中，刀具伺服电机通过具有消隙功能一级平行轴齿轮减速机构驱动工件主轴旋转，其转动精度与现有的涡轮蜗杆传动机构相比有较大的提高，在延伸外摆线锥齿轮加工过程中，齿坯工件与刀具之间形成良好的固定传动比，使锥齿轮铣齿机的加工精度大大提高，满足了加工延伸外摆线锥齿轮的要求。
图1为本实用新型延伸外摆线锥齿轮数控铣齿机具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的延伸外摆线锥齿轮数控铣齿机的具体实施例如图I、图2所示，其是在机床的底座I上安装有在水平面内分别沿X轴、Y轴移动的横向滑台2和纵向滑台10，纵向滑台10的上表面通过弧形导槽安装有在水平面内转动的回转台9，该回转台9采用数控转台或机械转台，在回转台9上安装有工件驱动箱8，该工件驱动箱8中转动装配有用于安装和驱动齿坯工件旋转的工件主轴7，在工件驱动箱8上安装有工件伺服电机12，在工件驱动箱8内设有减速机构，该减速机构为具有消隙功能的一级平行轴齿轮减速机构，该减速机构的动力输入轴与工件伺服电机12连接，减速机构的动力输出轴与工件主轴7连接。该纵向滑台10采用数控滑台或液压滑台，可以带动齿坯工件在加工过程中沿Y轴前后移动， 控制纵向滑台10的位移，可以控制被加工齿轮的齿深，工件主轴通过具有消隙功能的一级平行轴齿轮减速机构与伺服电机传动连接，其传动精度高，能够与刀具之间形成固定的传动比，使数控铣齿机满足生产延伸外摆线锥齿轮的要求。在横向滑台2上固定安装有立柱3，在立柱3上通过对应设置的导轨安装有沿Z轴上下移动的竖向滑台4，为防止工作中铣齿刀与齿坯工件切削时作用在铣齿刀上的反作用力损坏导轨和刀具驱动箱5，该竖向滑台4安装在立柱3上位于其朝向X轴延伸方向的一侧侧壁上。采用这种安装方式，可以避免刀具驱动箱5与竖向滑台4之间的安装螺栓以及与竖向滑台4配合的导轨受到横向剪切力的作用，减少设备的损坏、降低设备的维护成本，提高设备的使用寿命。横向滑台2和竖向滑台4均采用数控滑台，在该竖向滑台4上固定安装有刀具驱动箱5。该刀具驱动箱5内也转动装配有相互平行设置的刀具主轴6和对应的传动轴(图中未视出)，传动轴的一端与刀具伺服电机直连，传动轴的另一端通过一级齿轮减速机构与刀具主轴6啮合传动连接。在刀具主轴6朝向工件驱动箱8的一端通过铣刀安装盘安装有铣齿刀具。本实用新型的延伸外摆线锥齿轮数控铣齿机的工件驱动箱中，刀具伺服电机通过平行轴用一级齿轮减速机构驱动工件主轴旋转，并在齿轮减速机构中通过消隙机构消除齿轮由加工误差和磨损造成的啮合间隙，因此，该传动机构与现有的涡轮蜗杆传动机构相比传动精度大为提高，加工过程中，齿坯工件与刀具之间形成良好的固定传动比，从而可以加工出合格的延伸外摆线锥齿轮。
权利要求1.一种延伸外摆线锥齿轮数控铣齿机，包括安装在底座上的用于在水平面内分别沿 X、Y轴移动的横向滑台和纵向滑台，横向滑台上设有立柱，立柱上安装有沿Z轴上下移动的竖向滑台，竖向滑台上安装有刀具驱动箱，在纵向滑台上安装有在水平面内转动的回转台， 回转台上安装有工件驱动箱，工件驱动箱装配有工件主轴并在工件驱动箱上安装有驱动电机，工件驱动箱内设有减速机构，其特征在于，所述的减速机构为具有消隙功能的一级平行轴齿轮减速机构，所述的驱动电机为伺服电机，该伺服电机的输出轴与减速机构的动力输入轴连接，减速机构的动力输出轴与工件主轴连接。
2.根据权利要求I所述的延伸外摆线锥齿轮数控铣齿机，其特征在于，所述的竖向滑台安装于立柱上朝向X轴延伸方向的一侧侧壁上。
3.根据权利要求2所述的延伸外摆线锥齿轮数控铣齿机，其特征在于，所述的刀具驱动箱内转动装配有平行设置的传动轴和刀具主轴，平行轴的一端与刀具伺服电机直连，平行轴的另一端通过一级齿轮减速机构与刀具主轴传动连接。
专利摘要本实用新型公开了一种延伸外摆线锥齿轮数控铣齿机，其在纵向滑台上安装有在水平面内转动的回转台，回转台上安装有工件驱动箱，工件驱动箱装配有工件主轴并在工件驱动箱上安装有驱动电机，工件驱动箱内设有具有消隙功能的一级平行轴齿轮减速机构，所述的驱动电机为伺服电机，该伺服电机的输出轴与减速机构的动力输入轴连接，减速机构的动力输出轴与工件主轴连接。工件驱动箱通过平行轴用一级齿轮减速机构驱动工件主轴旋转，并在齿轮减速机构中通过消隙机构消除齿轮由加工误差和磨损造成的啮合间隙，其传动精度大为提高，使齿坯工件与刀具之间形成良好的固定传动比，从而加工出合格的延伸外摆线锥齿轮。
文档编号B23Q5/12GK202344050SQ20112047768
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月26日 优先权日2011年11月26日
发明者吴云斌, 邓效忠, 郭建松 申请人:洛阳科大越格数控机床有限公司