一种齿轮加工机床的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数控加工设备技术领域，特别是用于加工螺旋锥齿轮的齿轮加工机床。
【背景技术】
[0002]现有螺旋锥齿轮加工设备主要有机械型螺旋锥齿轮加工机床和数控螺旋锥齿轮加工机床两大类。其中，机械型螺旋锥齿轮加工机床的结构和调整最为复杂，因此，数控螺栓锥齿轮加工机床的应用越来越广泛。
[0003]请参考图1，图1为现有数控螺旋锥齿轮加工机床的结构示意图。
[0004]如图1所示，该数控螺旋锥齿轮加工机床包括床身11，床身11上端的一侧设有X轴滑板12，其上设有可绕B轴转动的工件箱，所述工件箱内的工件轴可绕A轴转动，X轴滑板12可沿安装于床身11的X轴导轨20在X轴方向做直线运动；床身11上端的另一侧固设有立柱14，其上设有可沿Y轴方向移动的水平滑台15，水平滑台15上安装有可沿Z轴方向移动的刀具箱16，其上设有可绕C轴转动的刀具主轴17，刀具主轴17的一端安装有刀具18，与所述工件轴一端的工件13位置对应；此外，立柱14前侧还开设有排屑槽19。
[0005]此类数控螺旋锥齿轮加工机床利用计算机直接控制三个直线轴(即X、Y、Z轴)和三个旋转轴(即A、B、(^i)，以模拟机械型螺旋锥齿轮的加工运动，从而加工出螺旋锥齿轮。具体地，利用刀具箱16沿Y轴，工件箱沿X轴的联动来模拟刀具18绕摇台轴线的回转，将刀倾机构的功能改为工件箱绕B轴的摆动来实现。
[0006]虽然该数控螺栓锥齿轮加工机床将复杂的机械结构转换为软件控制，实现了螺旋锥齿轮加工的信息化和智能化，但是，仍然没有充分发挥数控技术的作用，存在下述问题:
[0007]第一，由于立柱14固定于床身11，为了能让安装于水平滑台15的刀具箱16上刀具18加工到工件13，需要将刀具主轴17伸得很长，从而加大了刀具18受力点与刀具主轴17轴承支撑距离的悬伸比，导致刀具主轴17的刚性较低，影响对工件13的加工；
[0008]第二，该机床结构在加工左、右旋螺旋锥齿轮时，机床的加工点分别在工件13的上下位置，导致机床的加工点位置变化大，刀具箱16在Y轴方向的行程较长，加工点位置较高时，影响机床整体的加工刚性，且，加工过程中，操作人员不便观测；
[0009]第三，该机床结构在加工过程中，X轴滑板12要沿X轴方向移动，从而X轴导轨20安装于床身11，排屑槽19不能开通至整个加工区域，导致加工切屑会掉落至X轴滑板12侧的床身；虽然可以在工件箱一侧安装盔甲式的钢防护，但是切屑掉落在钢防护表面不易清理，且，铣齿时，仍然会有大量切屑堆积于床身11，而螺旋锥齿轮铣齿的发展方向为干切削，即加工时不加冷却液，切削速度快，热量被切削切屑带走，若大量切削切屑堆积于床身11，很容易造成机床的热变形；
[0010]第四，该机床结构X、Y、Z三个直线运动轴较为分散，导致机床占地面积大，工件装卸不便，且不易防护。
[0011]有鉴于此，如何改进齿轮加工机床，使其加工性能稳定可靠，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0012]本发明的目的是提供一种齿轮加工机床，加工性能稳定可靠，且占地面积小，易于防护。
[0013]为解决上述技术问题，本发明提供一种齿轮加工机床，包括床身和设于所述床身的立柱，还包括:
[0014]工件箱，沿第一水平方向可移动地安装于所述床身，且其工件回转轴的轴线平行于竖直方向；
[0015]B轴箱，沿竖直方向可移动地安装于所述立柱，其B轴的轴线与垂直于第一水平方向的第二水平方向平行，且靠近所述工件箱的一端安装有刀具箱，并所述刀具箱的刀具回转轴的轴线垂直于第二水平方向；
[0016]所述刀具箱和所述工件箱中，一者可沿第二水平方向靠近或远离另一者。
[0017]该齿轮加工机床具有如下技术效果:
[0018]第一，刀具箱和工件箱两者之间可相对移动，刀具回转轴无需伸出刀具箱很长，就可加工到工件，有效地保证了刀具回转轴的刚性，从而确保工件加工的稳定性和可靠性；
[0019]第二，工件回转轴的轴线与竖直方向平行，即工件绕竖直方向转动，在加工左、右旋螺旋锥齿轮时，加工点分布在工件的左右位置，而非【背景技术】中的上下位置，从而保证机床的加工点在竖直方向上保持在较低的位置，提高机床整体的加工刚性，且便于操作人员观测；
[0020]第三，工件箱、刀具箱和B轴箱各自的直线行程较短，使得机床结构紧凑，占地面积小，便于工件装卸及机床的防护。
[0021 ] 优选地，还包括固设于所述床身的凸台；所述凸台的端面设有驱动所述工件箱沿第一水平方向移动的第一直线驱动轴；
[0022]所述凸台的上端设有第二直线驱动轴，其上安装所述立柱，并能够驱动所述立柱沿第二水平方向移动；
[0023]所述立柱上设有第三直线驱动轴，其上安装所述B轴箱，并能够驱动所述B轴箱沿竖直方向移动。
[0024]优选地，还包括固设于所述床身的凸台和卡设于所述凸台的滑板；
[0025]所述滑板的端面设有驱动所述工件箱沿第一水平方向移动的第一直线驱动轴；
[0026]所述凸台的侧面设有能够驱动所述滑板沿第二水平方向移动的第二直线驱动轴；
[0027]所述凸台的上端还固设有所述立柱，所述立柱上设有第三直线驱动轴，其上安装所述B轴箱，并能够驱动所述B轴箱沿竖直方向移动。
[0028]优选地，所述第一直线驱动轴、所述第二直线驱动轴和所述第三直线驱动轴均设有导轨。
[0029]优选地，所述第一直线驱动轴、所述第二直线驱动轴和所述第三直线驱动轴的驱动装置为直线电机，或传动机构为滚珠丝杠的电机驱动装置，或传动机构为齿轮齿条的电机驱动装置。
[0030]优选地，所述床身设有排屑槽，其位于所述工件箱的下方。
[0031]优选地，所述工件回转轴、所述B轴和所述刀具回转轴的驱动装置为力矩电机，或传动机构为齿轮传动的电机驱动装置，或传动机构为曲柄连杆的电机驱动装置，或传动机构为涡轮蜗杆的电机驱动装置。
[0032]优选地，具体为磨齿机。
[0033]优选地，还包括砂轮修整器，设于所述工件箱。
[0034]优选地，具体为铣齿机。
【附图说明】
[0035]图1为现有数控螺旋锥齿轮加工机床的结构示意图；
[0036]图2为本发明所提供齿轮加工机床第一种实施例的结构示意图；
[0037]图3为图2中所示齿轮加工机床另一角度的结构示意图；
[0038]图4为本发明所提供齿轮加工机床第二种实施例的结构示意图；
[0039]图5为图4中所示齿轮加工机床另一角度的结构示意图；
[0040]图6为图4中所示齿轮加工机床第三角度的结构示意图。
[0041]图1 中:
[0042]床身11，X轴滑板12，工件13，立柱14，Z轴滑台15，刀具箱16，刀具主轴17，刀具18，排屑槽19，X轴导轨20;
[0043]图2-6 中:
[0044]床身31，凸台311，立柱312、312’，排屑槽313，滑板314’，第二直线驱动轴312-1、314，-1 ；
[0045]工件箱32，工件321，第一直线驱动轴322，工件回转轴323，工件回转轴轴线A ；
[0046]刀具箱33，刀具331，刀具回转轴333，刀具回转轴轴线C ；
[0047]B轴箱34，第三直线驱动轴341 ；
[0048]导轨35，砂轮修整器36。
【具体实施方式】
[0049]本发明的核心是提供一种齿轮加工机床，加工性能稳定可靠，且占地面积小，易于防护。
[0050]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0051]请参考图2-3，图2为本发明所提供齿轮加工机床第一种实施例的结构示意图；图3为图2中所示齿轮加工机床另一角度的结构示意图。
[0052]该实施例中，所述齿轮加工机床可以为铣齿机或磨齿机，包括床身31、工件箱32、刀具箱33和B轴箱34。
[0053]工件箱32沿第一水平方向即X轴方向可移动地安装于床身31 ;工件箱32内设有工件回转轴323，可绕工件回转轴轴线A回转，其中，工件回转轴轴线A平行于竖直方向即Z轴方向。
[0054]工件回转轴323的一端安装工件321，另一端与设于工件箱32内的回转驱动机构相连。
[0055]B轴箱34沿竖直方向(Z轴方向)可移动地安装于床身31 ；B轴箱34内设有B轴，可绕B轴轴线回转，其中，B轴轴线与垂直于第一水平方向(X轴方向)的第二水平方向即Y轴方向平行。
[0056]B轴靠近工件箱32的一端安装刀具箱33,另一端与设于B轴箱34内的回转驱动机构相连。
[0057]刀具箱33内设有刀具回转轴333，可绕刀具回转轴轴线C回转，其中，刀具回转轴轴线C垂直于第二水平方向(Y轴方向)。
[0058]可以理解，由于刀具箱33安装于B轴的一端，所以刀具回转轴轴线C与第一水平方向(X轴方向)、竖直方向(Z轴方向)的夹角随B轴的转动在Oo?360ο范围内变化。
[0059]刀具回转轴333的一端安装刀具331 (此时齿轮加工机床为铣齿机)或砂轮(此时齿轮加工机床为磨齿机)，另一端与设于刀具箱33内的回转驱动机构相连。
[0060]此外，刀具箱33可沿第二水平方向(Y轴方向)靠近或远离工件箱32。
[0061]如上设置，刀具331 (或砂轮)与工件321的相对位置由三个直线驱动轴(第一直线驱动轴322、第二直线驱动轴312-1和第三直线驱动轴341)和三个回转轴(工件回转轴323、刀具回转轴333和B轴)确定。如此，该齿轮加工机床具有如下技术效果:
[0062]第一，刀具箱33可靠近或远离工件箱32，从而刀具回转轴333无需伸出刀具箱33很长，就可加工到安装于工件回转轴323的工件321，有效地保证了刀具回转轴323的刚性，确保工件321加工的稳定性和可靠性；
[0063]第二，工件回转轴轴线A与竖直方向平行，即工件321绕竖直方向转动，加工左、右旋螺旋锥齿轮时，其加工点分布于工件321的左右位置，而非【背景技术】中的上下位置，从而保证机床的加工点在竖直方向上保持在较低的位置，提高了机床整体的加工刚性，且加工过程中，便于操作人员观测；
[0064]第三，工件箱32、刀具箱33和B轴箱34各自的直线行程较短，使得机床结构紧凑，占地面积小，从而易于对机床进行防护，且便于刀具331 (或砂轮)、工件的装卸。
[0065]具体地，刀具箱33在第二直线驱动轴312-1、第三直线驱动轴341和B轴的联动下，能够使刀具回转轴C与Z轴方向平行，且使刀具331 (或砂轮)的安装位置靠近床身