专利名称：一种加工螺旋锥齿轮副中的大齿轮的机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加工螺旋锥齿轮副中的大齿轮的机床，进一步是指汽车驱动桥上所用螺旋锥齿轮副中的大齿轮的加工机床。
背景技术：
汽车驱动桥中所用螺旋锥齿轮大多是传动比较大的准双曲面齿轮，大齿轮的节锥角一般在70° 10°之间，其轮齿齿面形状与产形轮切削面很接近，为提高加工效率，均采用成形法加工而不作展成运动。现在汽车驱动桥大齿轮都在六轴五联动的通用数控铣齿机和磨齿机上加工，它有以下缺点:
1.汽车驱动桥大齿轮用展成法加工时只需要四轴联动，用成形法加工时除刀盘回转(弧齿)或刀盘与工件等比回转(摆线齿)外只有进给轴运动，用五联动的高级数控系统很不经济；
2.汽车驱动桥小齿轮加工时，其轮坯安装角在-5° 30°之间，将大轮和小轮放在一台机床上加工，对机床的设计、防护带来很多困难和成本的增加；
3.汽车驱动桥齿轮是一种品种少批量大的民用产品，每条生产线由两台通用数控机床组成，一台加工大轮，一台加工小轮。对加工大轮的机床来说，加工小轮的功能是种浪费，对加工小轮的机床来说，加工大轮的功能是种浪费。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有大轮加工机床资源浪费的情况，提供一种专门加工螺旋锥齿轮副中的大齿轮的机床，不仅提高生产效率，而且可以降低成本。本发明的技术方案为，一种加工螺旋锥齿轮副中的大齿轮的机床，包括床身、用于安装被加工工件的工件箱和置于床身前端面并对被加工工件进行铣齿、磨齿的刀盘或砂轮，床身顶面设置有三组相互垂直的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，并在其上安装了可在驱动机构作用下沿着对应导轨运动的X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台，所述刀盘或砂轮安装在Z轴滑台底部；所述Z轴滑台内设有可带动被加工工件旋转的C轴；该机床还包括穿过床身如、后端面的B轴，B轴的如端与所述工件箱连接，而B轴的后端设有驱动B轴旋转的旋转机构；所述工件箱内设有带动被加工工件旋转的A轴，且A轴与B轴垂直。床身底部设有托盘，托盘可根据机床所要求的功能，如铣齿或磨齿，湿切或干切进行不同的设计。对于弧线锥齿轮和准双曲面齿轮大轮磨齿机，Z轴滑块内设有偏心套，且偏心套的中心轴与C轴之间有偏心距，偏心距可为0.125mm,磨削成形法加工的大齿轮时，偏心套必须在驱动机构的作用下以适当的速度回转以保证冷却液能进入磨削区而避免齿面烧伤。所述B轴旋转的角度是±45°，即可带动工件箱左右回转±45°，这样可以保证能加工各种汽车驱动桥所用螺旋锥齿轮中的所有大齿轮。所述旋转机构包括设在床身后端面并与B轴后端连接的圆盘，所述圆盘上设有穿过其中心的矩形槽，并在矩形槽内设有可在矩形槽内滑动的滑杆，圆盘下方设有水平滑轨，并在滑轨上设有可沿滑轨滑动的滑块，滑块通过铰链与滑杆铰接。该机床为磨齿机时还包括对砂轮进行修整的砂轮修整机构。砂轮修整机构为金刚滚轮，且金刚滚轮可绕其中心D轴旋转。砂轮修整时偏心套锁定不动，金刚滚轮高速回转，砂轮回转并由Y轴和Z轴联合控制来对砂轮进行修整。本发明的机床可用于弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮成形法中的大齿轮的铣齿加工，加工时可按照这样的过程来调整和操作机床:安装好刀盘和齿轮，根据大轮成形法加工的调整卡上给定的水平刀位H、垂直刀位V、轴向轮位修正值Xe和轮坯安装角r M来计算Χ、γ、Z和B的坐标值。加工开始，机床的X轴滑台、Y轴滑台和B轴走到给定的位置，Z轴滑块从全齿深的位置退出并保证刀盘与工件有一个适当的间隙。刀盘回转并向齿坯切入，切入速度可根据实际情况分几段给定，开始速度可以快一点，越到后面速度要越来越慢。Z轴进给到全齿深后停留0.Γ0.2秒后退回到开始切入位置，齿轮分度后再加工第二个齿，循环往复直到加工完所有轮齿为止。本发明的机床为磨齿机时可以磨削弧齿锥齿轮副和准双曲面齿轮中用成形法加工的大齿轮，磨齿时的磨齿调整和操作程序与上述的弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮成形法的铣齿基本相同，但有两点区别，第一是进给时开始快速接近要磨削的齿面然后进给磨削，磨到齿深时停顿0.2秒左右退出分度；第二是每磨完一个或几个齿轮后要对砂轮进行修整。对摆线齿锥齿轮和准双曲面齿轮中用成形法加工的大齿轮铣齿调整和操作程序与前述弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮成形法中大轮的加工基本相同，区别是加工时不分度而是连续滚铣，滚铣时刀盘和工件像一对齿数为Ztl (刀盘的刀齿组数)和Z2 (大轮齿数)的齿轮对滚。在这种连续滚铣中不断进给，先快后慢，直到全齿深，然后在该位置停留十几秒时间后退出，加工完成。本发明的大轮加工 机床除能对大齿轮进行成形法加工外，还能进行展成法加工。本发明的机床与现有设备相比，具有结构简单、成本经济、装卸方便、排屑容易等优点，特别适合干切削高效加工。
图1是本发明所述机床的实施例1的结构 图2是图1机床的背面视 图3是图1中Z轴滑台内部结构和砂轮修整机构示意 图4是实施例2的结构图。
具体实施例方式实施例1
如图1所示，一种加工螺旋锥齿轮副中的大齿轮的机床，包括床身2、床身2下方的托盘
1、用于安装被加工工件12的工件箱13和置于床身2前端面并对被加工工件12进行铣齿、磨齿的刀盘或砂轮10，床身顶面设置有X轴导轨3，X轴导轨3上安装有能在驱动机构作用下能沿着X轴导轨3移动的X轴滑台4 ；Χ轴滑台4上设置有Y轴导轨5，Y轴导轨5上安装有能在驱动机构作用下沿着Y轴导轨5移动的Y轴滑台8 ；Υ轴滑台8上设置有滑块9，它与Z轴滑台6上设置的Z轴导轨7结合在一起构成一直线运动副，在驱动机构的作用下可以使Z轴滑台6上下运动；所述刀盘或砂轮10安装在Z轴滑台6底部；Z轴滑台6内设有可带动刀盘或砂轮10旋转的C轴；该机床还包括穿过床身2前、后端面的B轴11，B轴11的前端与所述工件箱13连接，而B轴11的后端设有驱动B轴11旋转的旋转机构；所述工件箱13内设有带动被加工工件12旋转的A轴，且A轴与B轴11垂直。B轴11旋转的角度是±45°。如图3所示，该机床为磨齿机时的Z轴滑台9内设有由偏心套电机22驱动其旋转的偏心套21，且偏心套21的中心轴与C轴之间有偏心距，偏心距为0.125mm,。该机床还包括对砂轮10进行修整的砂轮修整机构23，砂轮修整机构23为金刚滚轮，且金刚滚轮23可绕其中心D轴旋转。如图2所不，旋转机构包括设在床身2后端面并与B轴11后端连接的圆盘14,所述圆盘14上设有穿过其中心的矩形槽，并在矩形槽内设有可在矩形槽内滑动的滑杆15，圆盘14下方设有水平滑轨18，并在滑轨18上设有可沿滑轨18滑动的滑块16，滑块16通过铰链17与滑杆15铰接。实施例2
将实施例1中的机床向后方放倒90°，工件箱13置于床身2顶面，床身2 —侧的Y轴导轨5沿床身前后端水平设置，Y轴导轨5上的Y轴滑台8沿床身前后端方向运动，并在Y轴滑台8外侧设有竖直方向的X轴滑台4，并在X轴滑台4顶面设有Z轴导轨，刀盘或砂轮10安装在Z轴滑台6靠近工件箱13的一端。该实施例的其他部件与实施例1中的一致。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本领域技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，如只是简单的改变床身使用方向，这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种加工螺旋锥齿轮副中的大齿轮的机床，包括床身(2)、用于安装被加工工件(12)的工件箱(13)和置于床身(2)前端面并对被加工工件(12)进行铣齿、磨齿的刀盘或砂轮(IO )，床身(2 )顶面设置有三组相互垂直的X轴导轨(3 )、Y轴导轨(5 )和Z轴导轨(7 )，并在其上安装了可在驱动机构作用下沿着对应导轨运动的X轴滑台(4)、Y轴滑台(8)和Z轴滑台(6)，所述刀盘或砂轮(10)安装在Z轴滑台(6)底部；其特征是，所述Z轴滑台(6)内设有可带动被加工工件(12)旋转的C轴；该机床还包括穿过床身(2)前、后端面的B轴(11)，B轴(11)的前端与所述工件箱(13 )连接，而B轴(11)的后端设有驱动B轴(11)旋转的旋转机构；所述工件箱(13 )内设有带动被加工工件(12 )旋转的A轴，且A轴与B轴(11)垂直。
2.根据权利要求1所述加工螺旋锥齿轮副中的大齿轮的机床，其特征是，Z轴滑台(6)内设有偏心套(21)，且偏心套(21)的中心轴与C轴之间有偏心距。
3.根据权利要求1所述加工螺旋锥齿轮副中的大齿轮的机床，其特征是，所述B轴(11)旋转的角度是±45°。
4.根据权利要求1-3之一所述加工螺旋锥齿轮副中的大齿轮的机床，其特征是，所述旋转机构包括设在床身(2)后端面并与B轴(11)后端连接的圆盘(14)，所述圆盘(14)上设有穿过其中心的矩形槽，并在矩形槽内设有可在矩形槽内滑动的滑杆(15)，圆盘(14)下方设有水平滑轨(18)，并在滑轨(18)上设有可沿滑轨(18)滑动的滑块(16)，滑块(16)通过铰链(17)与滑杆(15)铰接。
5.根据权利要求1所述加工螺旋锥齿轮副中的大齿轮的机床，其特征是，该机床还包括对砂轮(10)进行修整的砂轮修整机构(23)。
6.根据权利要求5所述加工螺旋锥齿轮副中的大齿轮的机床，其特征是，砂轮修整机构(23)为金刚滚轮，且金刚滚轮(23)可绕其中心D轴旋转。
全文摘要
本发明涉及一种加工螺旋锥齿轮副中的大齿轮的机床，进一步是指汽车驱动桥上所用螺旋锥齿轮副中的大齿轮的加工机床，床身顶面设置有三组相互垂直的X轴导轨、Y轴导轨和Z轴导轨，并在其上安装了可在驱动机构作用下沿着对应导轨运动的X轴滑台、Y轴滑台和Z轴滑台，所述刀盘或砂轮安装在Ｚ轴滑台底部；所述Ｚ轴滑台内设有可带动被加工工件旋转的Ｃ轴；该机床还包括穿过床身前、后端面的B轴，B轴的前端与所述工件箱连接，而B轴的后端设有驱动B轴旋转的旋转机构；所述工件箱内设有带动被加工工件旋转的A轴，且A轴与B轴垂直。本发明的机床与现有设备相比，具有结构简单、成本经济、装卸方便、排屑容易等优点，特别适合干切削高效加工。
文档编号B23F9/08GK103084670SQ20131004443
公开日2013年5月8日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者衣红, 贾立冬, 曾亦愚 申请人:长沙哈量凯帅精密机械有限公司