一种新型数控干切滚齿机的制作方法

本发明属于机械加工机床技术领域，具体涉及一种新型数控干切滚齿机。

背景技术：

随着高速切削技术的发展，数控滚齿机正向高速干切方向发展，已有的干切滚齿机有几点缺陷：1、现有的滚齿机刀架装配装配精度不高，难以保证主轴系统的刚性和精度稳定性，从而影响滚齿精度和滚到寿命，并且停电或出故障会掉刀；2、工作台传动精度不高，无法保证了加工零件精度；3、传统的滚齿倒棱工序，一般采用独立的滚齿机和倒棱机，这样造成占地面积大，同时工件交换需跨机床，动作繁琐。也有厂商将倒棱机小型化复合到滚齿机内部，但工件还需搬运进行二次装夹，重新对齿，要额外配置对齿机构，影响了效率，增加了系统控制动作；4、铁屑速度慢，工件加工时会受温度影响，零件精度不稳定；5、经常出现拉刀故障，降低工作效率。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开了一种新型数控干切滚齿机，使用粉末冶金多头刀具实现高速切削，滚齿后修毛倒棱减少转运克服磕碰拉毛现象，转换机构的配合使用及配备料仓，实现自动化加工，批量加工时组合流水线，做到无人操作，工作效率高。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种新型数控干切滚齿机，包括床身、大立柱、滑板、刀架、旋转工作台、小立柱、转换机构、修毛倒棱工作台、料仓、螺旋排屑系统、电器系统、液压和润滑系统、气路系统及防护装置，所述大立柱、小立柱、旋转工作台、修毛倒棱工作台位于床身上；大立柱和小立柱相对设置，所述旋转工作台设置在大立柱和小立柱之间，修毛倒棱机构在小立柱的后端，修毛倒棱机构上设有对称设置的倒棱刀，所述修毛倒棱工作台设置在修毛倒棱机构与小立柱之间，大立柱上装有滑板和刀架；小立柱上有转换机构；床身内有螺旋排屑系统，螺旋排屑系统包括排屑绞龙、磁性排屑机，所述磁性排屑机外侧设有料斗车，所述料仓设置在工作台后端，所述转换结构设有三个工位，旋转工作台为第一工位，修毛倒棱工作台为第二工位，料仓处为第三工位。

作为本发明的一种改进，所述旋转工作台采用精密齿轮副，支撑用的是双列园柱滚子轴承和推力园柱滚子轴承，并有液压消隙机构。

作为本发明的一种改进，所述转换机构包括回转架、齿圈、滑座、齿条、环形滚道及油缸、电机、手爪。

作为本发明的一种改进，所述修毛倒棱工作台上方设有尾架顶尖。

作为本发明的一种改进，所述刀架上设有扳角度A轴。

作为本发明的一种改进，所述刀架后端设有平衡装置。

作为本发明的一种改进，所述大立柱的X轴和Z轴采用精密滚珠丝杠传动。

作为本发明的一种改进，所述防护装置为全封闭罩壳。

一种新型数控干切滚齿机的工作方式，包括以下步骤：

1）.滚齿功能：

A. 涨套式自动液压拉紧工装装在旋转工作台上，找正定位锥柱外圆；

B. 零件装入上述工装内，反复装夹拉紧检查零件定位重复精度；

C. 取适合工件参数的滚刀装入相应的刀杆，并在装刀架上校正好刀具两端校正带拼紧，按要求转入主轴，拖住刀杆并拉紧刀杆；

D. 通过移动X轴，Z轴，Y轴及A轴旋转，调整机床及滚刀；

E. 输入相应齿轮加工参数，试切，调整参数，完成滚齿加工，首件可安排测量齿轮各项精度检查；

2）.倒棱功能：

A. 零件倒棱也采用涨套式自动液压拉紧工装装夹，工装装在修毛倒棱工作台上，校正；

B. 电机通过同步带带动滚珠丝杠，使直角燕尾支架移动，零件大小不同位置可调；

C. 刀头电机可通过主轴底座和调节板调节，能够对直齿轮和左右旋向的斜齿轮进行倒棱；

D. 每个刀头电机可用双螺杆分别调节高低，以满足不同工装定位高度的零件；

3）.零件转换功能：

A. 旋转工作台为第一工位，修毛倒棱工作台为第二工位，料仓处为第三工位，由转换结构来实现每个工位的放置，料仓内摆放零件；

B. 第一、二工位零件的装夹都可实现液压自动拉紧；

C. 各工位之间的转换由电机带动齿圈转动，零件通过齿条传动传递给手爪抱住，双油缸实现上升、下降以及抱紧、松开功能；

D. 第三工位的零件可直接与料仓配套，根据每种零件的实际结构可单独设计定位座。

本发明的有益效果是：

本发明所述的一种新型数控干切滚齿机，可以加工直齿、斜齿、圆筒齿轮、锥齿轮、花键，还可以加工蜗轮、链轮，系统采用德国的力士乐IndraMotion MTX micro系统，功能强大；机床铸件全部为HT300优质铸件，具有很好的吸振效果；具有预载的无隙滚珠丝杠驱动的进给系统；耐磨损的直线导轨；高精度齿轮副传动并有消隙机构的工作台，产品精度高；具有独特的修毛倒棱机构；零件转换结构和料仓；PLC控制定量润滑装置；螺旋式加磁性排屑系统；更环保、更干净和节能，同时又克服了以往滚齿机的有些缺陷，使结构更合理、操作更简单、产品质量更高、排屑速度快，使用寿命长，加工更高效。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明所述的螺旋排屑系统示意图。

图3为本发明的右视图。

附图标记列表：

床身1，直线导轨2，Z轴高精密滚珠丝杠3，大立柱4，精密行星减速器5，刀架液压拉紧油缸6，X轴高精密滚珠丝杠7，滑板8，刀架9，第一工位10，旋转工作台11，小立柱12，第三工位13，液压消隙机构14，旋转工作台电机15，平衡装置16，刀杆拉紧旋转接头17，排屑绞龙18，磁性排屑机19，料斗车20，尾架顶尖21，第二工位22，修毛倒棱工作台23，刀头电机24，修毛倒棱机构25，快换倒棱刀机构26。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图所示，本发明所述的一种新型数控干切滚齿机，包括床身1、大立柱4、滑板8、刀架9、旋转工作台11、小立柱12、转换机构、修毛倒棱工作台23、料仓、螺旋排屑系统、电器系统、液压和润滑系统、气路系统及防护装置，所述大立柱4和小立柱12相对设置，所述旋转工作台11设置在大立柱和小立柱之间，修毛倒棱机构25在小立柱12的后端，修毛倒棱机构25上设有对称设置的快换倒棱刀机构26，所述修毛倒棱工作台23设置在修毛倒棱机构25与小立柱12之间，旋转工作台11与修毛倒棱工作台23在90度方向上，旋转工作台11是加工零件专用，一号工位，修毛倒棱工作台23号是倒棱专用，二号工位，这两个工位是固定不动，但都有液压拉紧装置。加工零件是靠转换机构的手爪依次从一号工位，到二号工位，再到三号工位，同步进行，一号工位在滚齿时二号工位在倒棱，三号工位配合料仓更换零件，零件质量高，工作效率高。

本发明所述的滚齿部分：主要由主轴（B轴），扳角度A轴，旋转工作台（C轴），滑板移动Z轴及进刀X轴完成；

修毛倒棱部分：主要由修毛倒棱工作台23，导轨座，支架，滑座，电机座，快换倒棱刀机构26，尾架顶尖21完成；

零件转换工位：主要由回转架，齿圈，滑座，齿条，环形滚道及油缸，电机，手爪完成。

本发明所述的一种新型数控干切滚齿机，所有铸件采用优质HT300材料+时效处理，整体结构设计，刚性好、减振性能优越。

大立柱的X轴和Z轴采用精密滚珠丝杠传动，丝杠支撑结构可靠切采用高精度高刚性的推力滚子和滚针组合轴承，导轨均采用高精度和高刚性的园柱滚子直线导轨副，充分地的保证了移动的精度和刚性。

工作台采用精密齿轮副，支撑用的是双列园柱滚子轴承和推力园柱滚子轴承，既有速度又有精度和刚性，并有消除间隙及阻尼调节装置，保证传动实现零间隙和正反转动。

小立柱12采用尾架顶尖21的形式，加工一个工位，修毛倒棱一个工位，零件换位一个工位，由回转机构来实现每个工位的放置，并配备料仓，两个工作台都有液压自动拉紧装置，可实现自传装夹，我们只需要将加工的零件摆放好开启机床就可以实现自动，在外部如果在外部配上机器人就可实现多台联机和完全的自动化无人操作。

刀架主运动采用Mn3α20°β15°的四级齿轮，速比为4.318。支撑的轴承均采用高刚性、高强度的高精度滚动轴承。刀杆轴支撑一段用园柱滚子轴承和双向推力角接触轴承固定，另一端用园柱滚子轴承支撑，刚性强精度好，刀杆拉紧放松采用液压机构，并有检测。

刀架9上设有扳角度A轴。

刀架9后端设有平衡装置16。

从环保的节能的角度，本发明采用了排屑绞龙18，再到磁性排屑机19，最终由料斗车20转走，避免机床由于油冷到处都是油，既不干净也不便于清理，零件加工的铁屑很快被带走，受温度影响较小，零件精度稳定。

各直线坐标轴（X、Y、Z）采用精密滚珠丝杠传动，丝杠支撑结构可靠且精度高，刚性高。X、Z、W轴均采用了高精度、高效率的滚动园柱滚子直线导轨。

机床采用独立的液压系统设计，设有回油油温冷却器和液位显示、报警系统，PLC会诊断并显示和报警。

独立的润滑系统和定量润滑机构，分别对各处导轨、丝杠和轴承润滑，并对各路检测，保证畅通，如有问题PLC会诊断并显示和报警。

机床的电气控制系统符合GB/T5226.1-2008<机械电器设备通用技术条件>国家标准要求，并保证系统具有故障诊断、故障显示，还有可靠地安全保护功能，能够在断电及发生故障时自动让刀避免碰撞。

整机有全封闭罩壳，防护门的开闭与主轴启动联锁，保证安全操作，干切方式环保干净。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。