一种卧式数控滚齿机的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及滚齿机设备，具体而言，涉及一种卧式数控滚齿机。
【背景技术】
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[0002]一般公知，机床的尾架滑动安装在工作台的尾端，其尾架顶尖顶入工件端面上的顶针孔内以稳定工件，尤其是轴类零件。滚齿机作为机床的一个分类，其在加工蜗杆、齿轮轴类零件时，通常亦采用工作台尾端的尾架稳定被夹具固定的工件。
【发明内容】
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[0003]本发明所解决的技术问题:滚齿机在加工蜗杆、齿轮轴类零件的过程中，滚刀与工件并列设置，滚刀安装在刀架上，由刀架主轴驱动旋转，工件由夹具和尾架固定；由于现有技术中的尾架安装在工作台的尾端，与刀架呈并列之势，如此，刀架与尾架相互拥挤，给操作人员动作刀架或尾架带来不便，尤其是在操作人员对刀架或尾架进行维护和拆装时；另夕卜，呈并列之势的刀架与尾架占用了机床较在的空间，不利于机床结构的精简。
[0004]本发明提供如下技术方案:
[0005]一种卧式数控滚齿机，包括:床身，主轴箱，工件夹具，尾架，刀架，滚刀，工作台、横梁、斜支架；
[0006]所述主轴箱安装在床身上，主轴箱包括工件主轴，所述工件夹具安装在工件主轴上，所述刀架安装在工作台上，工作台安装在床身上，所述滚刀安装在刀架上；所述横梁的一端安装在主轴箱的顶部，横梁的另一端安装在斜支架上，斜支架安装在床身上；
[0007]所述尾架包括顶尖、尾架体、梯形导轨、第四滚珠丝杆副、伺服电机；所述顶尖安装在尾架体上，所述尾架体倒悬在梯形导轨上，所述梯形导轨固定在横梁上，所述第四滚珠丝杆副的螺母固定在尾架体上，所述第四滚珠丝杆副的丝杆联接伺服电机，所述伺服电机安装在斜支架上，伺服电机通过第四滚珠丝杆副驱动尾架体在梯形导轨上水平直线滑动；所述尾架位于刀架的上方。
[0008]按上述技术方案，本发明所述尾架打破常规安装在横梁上，呈悬浮式，与刀架呈上下之势，为保证下面水平安置的滚刀架在大范围内调整创造了条件；可靠实现刀架-45° /+135°回转，满足齿轮、蜗轮特别是蜗杆的加工。除此之外，本发明所述滚齿机主机卧式布局成龙门式，刀架与尾架的上下设置节约了占用机床的空间，有利于机床结构的精简。
[0009]作为本发明对工作台的一种说明，所述工作台包括工作台身、工作台主轴、刀架轴、直线导轨、第一螺母支架、第一滚珠丝杆；所述第一滚珠丝杆和直线导轨安装在床身上，第一螺母支架与第一滚珠丝杆配合驱动工作台在直线导轨上作水平向来回往复移动；所述工作台身呈T字形，T字形工作台身包括左翼部、右翼部和竖直部；所述第一螺母支架安装在左翼部上，所述左翼部和右翼部在直线导轨上作水平向来回往复移动；所述竖直部开设上下贯穿工作台身的上下移动通道，所述工作台主轴活动插设在上下移动通道中；所述工作台主轴中空，所述刀架轴枢接在工作台主轴内；所述竖直部的外侧壁上安装有升降驱动装置，升降驱动装置包括第二滚珠丝杆副，第二滚珠丝杆副驱动工作台主轴在上下移动通道中作上下移动；所述竖直部的外侧壁上开设安装通孔，所述工作台主轴的侧壁上开设滑行通孔，竖直部的外侧壁上安装有旋转驱动装置，旋转驱动装置包括锥齿轮机构，锥齿轮机构穿过安装通孔和滑行通孔驱动工作台主轴内的刀架轴旋转；所述刀架枢接在工作台主轴上，所述刀架与刀架轴固定连接。
[0010]按上述说明，第一滚珠丝杆副通过与第一螺母支架的配合驱动工作台在直线导轨上水平直线运行；升降驱动装置中的第二滚珠丝杆副驱动工作台主轴在工作台身的上下移动通道中上下移动，工作台主轴带动枢接在其上的刀架上下移动；旋转驱动装置通过锥齿轮机构将动力传递给刀架轴，使刀架轴旋转，刀架轴驱动刀架在水平面上旋转。由于工作台身呈T字形，上述升降驱动装置和旋转驱动装置安装在T字形工作台身竖直部的侧壁上且位于左翼部和右翼部的下方，如此，使整个工作台在功能完全的前提下结构变得紧凑而简单。
[0011 ] 基于上述对工作台的说明，作为本发明对工作台的进一步说明，所述竖直部的内侧壁上设有导向机构，所述导向机构包括第一小轴和第二小轴、第一滚轮和第二滚轮；所述第一小轴和第二小轴横向固定在竖直部的内侧壁上，第一小轴和第二小轴以上下并列的方式固定在竖直部的内侧壁上；所述第一滚轮套设在第一小轴上，所述第二滚轮套设在第二小轴上；所述工作台主轴的外侧壁上开设一上下走向的直槽，所述第一滚轮和第二滚轮配合在工作台主轴的直槽内，所述第一滚轮的左右两侧与直槽的左右两侧壁接触，所述第二滚轮的左右两侧与直槽的左右两侧壁接触；所述第一小轴及其上的第一滚轮、所述第二小轴及其上的第二滚轮可在工作台主轴相对于工作台身作上下移动时相对于直槽作上下移动。
[0012]上述第一小轴开设第一轴向通孔，第一轴向通孔的前端设有第一弧形收缩边缘；第一轴向通孔内安装有第一滚珠，第一轴向通孔内设有第一伸缩弹簧和第一螺栓，第一螺栓螺接在第一轴向通孔内，第一伸缩弹簧的一端抵在第一螺栓上，第一伸缩弹簧的另一端抵在第一滚珠上；第一伸缩弹簧将第一滚珠顶至第一弧形收缩边缘处，使第一滚珠与第一弧形收缩边缘相抵，第一滚珠部分突出第一小轴的顶端面。
[0013]上述第一轴向通孔为阶梯状通孔，第一轴向通孔包括第一大径段和第一小径段，第一小径段位于第一大径段的前方，第一小径段的尾端设有内螺纹，第一大径段的尾端设有内螺纹；所述第一螺栓为无头螺栓，第一螺栓螺接在第一小径段的尾端；所述第一大径段的尾端螺接有第一安全螺栓，第一安全螺栓为中空的无头螺栓；
[0014]上述第二小轴开设第二轴向通孔，第二轴向通孔的前端设有第二弧形收缩边缘；所述第二轴向通孔内安装有第二滚珠，第二轴向通孔内设有第二伸缩弹簧和第二螺栓，第二螺栓螺接在第二轴向通孔内，第二伸缩弹簧的一端抵在第二螺栓上，第二伸缩弹簧的另一端抵在第二滚珠上；第二伸缩弹簧将第二滚珠顶至第二弧形收缩边缘处，使第二滚珠与第二弧形收缩边缘相抵，第二滚珠部分突出第二小轴的顶端面。
[0015]上述第二轴向通孔为阶梯状通孔，第二轴向通孔包括第二大径段和第二小径段，第二小径段位于第二大径段的前方，第二小径段的尾端设有内螺纹，第二大径段的尾端设有内螺纹；所述第二螺栓为无头螺栓，第二螺栓螺接在第二小径段的尾端；所述第二大径段的尾端螺接有第二安全螺栓，第二安全螺栓为中空的无头螺栓。
[0016]按上述说明，当工作台主轴相对于工作台身作上下位移时，即工作台主轴在工作台身的上下移动通道内作上下移动时，第一小轴及其上的部件和第二小轴及其上的部件可相对于直槽作上下移动(当然，这是一种相对运动，实质是直槽随着工作台主轴作上下移动)。由于第一滚轮的左右两侧与直槽的左右两侧壁接触，第二滚轮的左右两侧与直槽的左右两侧壁接触(相当于第一滚轮和第二滚轮的外径等于直槽的左右宽度)，且，第一滚珠和第二滚珠均与直槽的底面接触，即第一滚珠和第二滚珠抵在直槽的底面上，如此，可防止工作台主轴在上下移动时发生微量位移偏差。如此，本发明所述导向机构可使工作台主轴相对于工作台身上下移动时，做到垂直不偏斜，进而提高产品的加工精度。
[0017]另需说明的是，第一滚珠在第一伸缩弹簧的弹力下抵在第一弧形收缩边缘上，当工作人员需对第一滚珠或第一伸缩弹簧进行拆卸时，在第一伸缩弹簧强大的弹力下，抵在第一伸缩弹簧一端的第一螺栓在脱离第一小径段尾端的内螺纹时，会被弹射出第一轴向通孔；本发明设计第一安全螺栓的作用就在于将弹射的第一螺栓限制在第一轴向通孔内，具体地，限制在第一轴向通孔的第一大径段内。所述第二安全螺栓的作用亦如是。
[0018]作为本发明对主轴箱的一种说明，所述主轴箱包括主轴箱体、高速回转油缸；所述主轴箱体安装在床身上，所述分度主轴枢接在主轴箱体内，分度主轴的前端和后端突出主轴箱体，突出主轴箱体的分度主轴的前端和后端与主轴箱体密封连接；所述工件夹具安装在分度主轴的前端，所述高速回转油缸安装在分度主轴的后端，所述分度主轴中空，中空的分度主轴内插设有拉杆，拉杆连接高速回转油缸和工件夹具。所述主轴箱体内设有同步电机，所述同步电机的转子固定在分度主轴上，所述同步电机的定子安装在电机支架上，所述电机支架固定在主轴箱体内。
[0019]按上述说明，本发明所述同步电机的转子直接固定在分度主轴上，如此，本发明所述电机无中间环节地将动力传递给分度主轴，实现了动力传递的零传动，避免了传动误差，有利于加工精度的提高。作为本发明对主轴箱的进一步说明，所述工件夹具的工作原理在于:所述高速回转油缸通过拉杆拉动工件夹具，使工件夹具夹紧或放松工件。
[0020]基于上述对主轴箱的说明，作为本发明对主轴箱的进一步说明，所述主轴箱体内开设主轴腔室；沿分度主轴的轴向，所述主轴腔室内设有径向凸缘；所述径向凸缘将主轴腔室分割成前腔室和后腔室，所述径向凸缘上固定有主轴后法兰，所述分度主轴通过后圆锥滚子轴承安装在主轴后法兰上；所述主轴箱体的前端固定有主轴前法兰，所述分度主轴通过前圆锥