专利名称：数控蜗杆副铣齿机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及铣齿机，尤其是数控蜗杆副铣齿机。
背景技术：
螺杆及星轮是螺杆压缩机上最核心的零件，实际上是一对特殊齿形的直廓环面蜗轮副，随着制泵业的发展，其需求量越来越大，目前国内加工螺杆副的机床(特别是单螺杆副加工机床)通常是用车床改装而成的，改装费用大，且不易保证加工精度，所以一般只用于粗加工。也有少数厂家用普通滚齿机改制成加工螺杆副的机床，虽然加工精度有所提高，但因滚齿机本身成本高，而且其滚刀主轴转速偏高，刀架装刀直径较小，不能满足大直径、大传动比蜗杆副的加工要求，因此在改装时要将刀架、立柱等进行替换，并改变机床的传动比，浪费特别大。为此，有必要根据压缩机蜗杆副的特点，设计一种高精度的蜗杆副加工专用机床。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种加工精度高的数控蜗杆副铣齿机。
为此，本实用新型所述的数控蜗杆副铣齿机，包括床身、立柱、刀架及工作台，立柱固定在床身的一头，刀架固定在立柱上，刀架主轴与刀架分度轴之间以及工作台旋转轴与工作台分度轴之间均通过直廓环面蜗杆副进行传动，刀架分度轴通过同步齿形带及一对同步齿轮与主电机的输出轴相联，主电机为变频无级调速电机，工作台分度轴通过一对分齿挂轮和一对传动轮与刀架的直廓环面蜗杆副相联，与工作台相联的滚珠丝杆与驱动电机之间通过减速蜗杆副相联，该驱动电机为交流伺服无级调速电机。
上述刀架的主轴上可安装有阻尼装置，该阻尼装置由油缸体、活塞、端面轴承、压盘及两摩擦片组成，压盘通过键套装在刀架主轴上，端面轴承位于压盘与活塞之间，其中一个摩擦片安装在压盘端面上，另一个摩擦片设置在刀架轴承盖的端面上，两摩擦片接触，工作台的旋转轴上也设有与此结构相似的阻尼装置。
上述工作台与床身之间可设有锁紧机构，该锁紧机构由限位块、锁紧螺母及螺杆组成，其中限位块固定在工作台上，两锁紧螺母套装在螺杆上，螺杆的两头支撑在床身上。
上述工作台上还可以固定有对刀基座，对刀基座上通过滑轨安装有对刀件。
本实用新型中刀架主轴及工作台旋转轴均采用高精度直廓环面蜗杆副传动，结构刚性强，按连续分度原理可加工出高精度的蜗杆副。其中机床的主运动由变频无级调速主电机经同步齿形带、同步齿轮传入刀架分度轴，再由刀架分度轴经直廓环面蜗杆副带动刀架主轴转动。分度运动则由刀架主轴、刀架蜗杆副经传动轮及分度挂轮传给工作台分度轴，再由工作台分度轴经直廓环面蜗杆副带动工作台转动，分度传动链短，传动链精度高。工作台的径向进给运动及快速移动由交流伺服无级调速驱动电机经减速蜗杆副带动。当加工星轮时，刀具装在刀架上，工件装在工作台上，其加工原理与滚齿机加工蜗轮一样，只是刀具不同；当加工蜗杆时，刀具装在工作台上，工件装在刀架上，利用连续分度原理加工蜗杆。
本实用新型的有益效果是加工出的蜗杆副精度高，整个机床结构紧凑，布局合理，制造成本低，是目前批量生产高精度蜗杆副最合适的机床，具有非常好的应用前景。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的传动系统示意图；图3是本实用新型中刀架3的结构示意图；图4是本实用新型中工作台蜗杆副的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型所述的数控蜗杆副铣齿机，具有床身1、立柱2、刀架3及工作台4，立柱2固定在床身1的一头，刀架3固定在立柱2上，刀架3主轴与刀架分度轴7之间以及工作台4旋转轴与工作台分度轴12之间均通过直廓环面蜗杆副进行传动，刀架分度轴7通过同步齿形带8及一对同步齿轮9和10与主电机11的输出轴相联，主电机11为变频无级调速电机，工作台分度轴12通过一对分齿挂轮16、17和一对传动轮14、15与刀架的直廓环面蜗杆副相联，刀架的直廓环面蜗杆副由刀架蜗轮5和刀架蜗杆6构成，其中传动轮14安装在刀架蜗杆6上，传动轮15及分齿挂轮16安装在一中间轴13上，分齿挂轮17安装在工作台分度轴12上，工作台分度轴12与工作台蜗杆18相联，工作台蜗轮19固定在工作台4上并与工作台4同心，与工作台4相联的滚珠丝杆23与驱动电机20之间通过减速蜗杆副相联，该驱动电机20为交流伺服无级调速电机，其中驱动电机20与减速蜗杆21相联，减速蜗轮22与滚珠丝杆23相联。
图3示出刀架3的主轴上安装有阻尼装置，该阻尼装置由油缸体35、活塞36、端面轴承37、压盘38、摩擦片39及摩擦片43组成，压盘38通过键40套装在刀架3主轴上，端面轴承37位于压盘38与活塞36之间，摩擦片39安装在压盘38端面上，摩擦片43设置在刀架3轴承盖42的端面上，摩擦片39与光片43接触。轴承盖42上的油道44设有分支与摩擦片39相通。刀架3主轴工作时，通过键40带动压盘38转动，同时活塞36在液压作用下通过端面轴承37给压盘38一个适度的推力，摩擦片39和摩擦片43之间的摩擦力给刀架3主轴一个阻尼力，工作台4的旋转轴上也设有与此结构相似固定的阻尼装置，从而使机床运行平稳。
图1示出工作台4与床身1之间设有锁紧机构，该锁紧机构由限位块25、锁紧螺母26及螺杆27组成，其中限位块25固定在工作台4上，两锁紧螺母26套装在螺杆27上，螺杆27的两头支撑在床身1上。工作台4运行到任意位置均可通过两锁紧螺母26将限位块25进行固定，从而限制工作台4的位移，保证工作台回转中心与主轴中心线中心距不变，有助于提高加工精度。
图1还示出在工作台4上固定有对刀基座28，对刀基座28上通过滑轨29安装有对刀件30，使得装工件时对刀更方便。刀架3的上方设有吊钩31，吊钩31通过直线轴承32安装在支撑板33上固定的两轴上，支撑板33固定在立柱2上，工件通过吊钩31进行装卸，方便、快捷。在带动工作台4做进给运动的滚珠丝杆23端安装有绝对编码器34，以保证工作台4位置准确。刀架3与床身1之间支撑有千斤顶41，使刀架3刚性更好，加工时变形小。
权利要求1.一种数控蜗杆副铣齿机，包括床身(1)、立柱(2)、刀架(3)及工作台(4)，立柱(2)固定在床身(1)的一头，刀架(3)固定在立柱(2)上，其特征是刀架(3)主轴与刀架分度轴(7)之间以及工作台(4)旋转轴与工作台分度轴(12)之间均通过直廓环面蜗杆副进行传动，刀架分度轴(7)通过同步齿形带(8)及一对同步齿轮(9、10)与主电机(11)的输出轴相联，主电机(11)为变频无级调速电机，工作台分度轴(12)通过一对分齿挂轮(16、17)和一对传动轮(14、15)与刀架的直廓环面蜗杆副相联，与工作台(4)相联的滚珠丝杆(23)与驱动电机(20)之间通过减速蜗杆副相联，该驱动电机(20)为交流伺服无级调速电机。
2.根据权利要求1所述的数控蜗杆副铣齿机，其特征是所述刀架(3)的主轴上安装有阻尼装置，该阻尼装置由油缸体(35)、活塞(36)、端面轴承(37)、压盘(38)及两摩擦片(39、43)组成，压盘(38)通过键(40)套装在刀架(3)主轴上，端面轴承(37)位于压盘(38)与活塞(36)之间，其中一个摩擦片(39)安装在压盘(38)端面上，另一个摩擦片(43)设置在刀架(3)轴承盖(42)的端面上，两摩擦片(39、43)接触，工作台(4)的旋转轴上也设有与此结构相似的阻尼装置。
3.根据权利要求1或2所述的数控蜗杆副铣齿机，其特征是所述工作台(4)与床身(1)之间设有锁紧机构，该锁紧机构由限位块(25)、锁紧螺母(26)及螺杆(27)组成，其中限位块(25)固定在工作台(4)上，两锁紧螺母(26)套装在螺杆(27)上，螺杆(27)的两头支撑在床身(1)上。
4.根据权利要求3所述的数控蜗杆副铣齿机，其特征是所述工作台(4)上固定有对刀基座(28)，对刀基座(28)上通过滑轨(29)安装有对刀件(30)。
5.根据权利要求3所述的数控蜗杆副铣齿机，其特征是所述刀架(3)的上方设有吊钩(31)，吊钩(31)通过直线轴承(32)安装在支撑板(33)上固定的两轴上，支撑板(33)固定在立柱(2)上。
6.根据权利要求3所述的数控蜗杆副铣齿机，其特征是所述带动工作台(4)做进给运动的滚珠丝杆(23)端安装有绝对编码器(34)。
7.根据权利要求3所述的数控蜗杆副铣齿机，其特征是所述刀架(3)与床身(1)之间支撑有千斤顶(41)。
专利摘要一种数控蜗杆副铣齿机，刀架(3)主轴与刀架分度轴(7)之间以及工作台(4)旋转轴与工作台分度轴(12)之间均通过直廓环面蜗杆副进行传动，刀架分度轴(7)通过同步齿形带(8)及同步齿轮(9、10)与变频无级调速主电机(11)输出轴相联，工作台分度轴(12)通过分齿挂轮(16、17)和传动轮(14、15)与刀架的直廓环面蜗杆副相联，与工作台(4)相联的滚珠丝杆(23)与交流伺服无级调速驱动电机(20)之间通过减速蜗杆副相联，刀架(3)及工作台(4)上有阻尼装置。本实用新型加工出的蜗杆副精度高，整个机床结构紧凑，布局合理，制造成本低，是目前批量生产高精度蜗杆副最合适的机床，具有非常好的应用前景。
文档编号B23Q15/20GK2843703SQ20052001058
公开日2006年12月6日 申请日期2005年12月21日 优先权日2005年12月21日
发明者喻可斌, 金良治, 舒义明, 王良勇 申请人:重庆机床厂