专利名称：立式螺旋伞齿轮铣齿磨齿机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及数控铣齿磨齿机床，特别是一种立式螺旋伞齿轮铣 齿磨齿机床。
背景技术：
齿轮一一是各行业中常用的典型零件之一，但在机械制造业中它也是 加工难度较大的典型零件，尤其是螺旋伞齿轮的加工难度特别大。随着机
械工业的发展，螺旋伞齿轮的需求量"与日俱增"，加工该零件的专用设备 如美国格里生、瑞士奥利康、国产Y2250等，由于机构复杂，价格昂贵(可 参看机械产品目录2007 )，若需购置专用设备，投资大，折旧费高，降低成 本较难；而且使用的刀具材料为普通的W18Cr4V，不利于高速铣齿和提高齿 面粗糙度。这样便造成了生产效率低、产品质量低，生产成本高。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述不足，提供一 种能提高生产效率和产品质量且制造成本低的立式螺旋伞齿轮铣齿磨 齿机床。
本发明是通过以下技术方案实现的，即一种立式螺旋伞齿轮铣齿磨 齿机床，包括底座和立柱，其特征是底座上具有可水平纵、横向移动及 旋转的工作台；在工作台上的水平回转盘上安装有万能分度头或精密分齿 箱，在立柱上安装有铣头箱及设于铣头箱下端的刀盘或直杯碗形砂轮，所 述水平回转盘通过Y向步进电机控制水平转动，铣头箱由Z向步进电机控 制升降、万能分度头或精密分齿箱由X向步进电机控制转动，由一电动机 控制刀盘或直杯碗形砂轮旋转；所述X向步进电机、Y向步进电机和Z向步 进电机的控制信号线与三轴联动数控系统的对应信号控制端连接。
上述结构能够实现数控三轴联动，刀具使用硬质合金刀片，高速铣齿， 主轴转速可达300 ~ 5000转/分，同时一人可同时操作多台机床。
本发明由于采用了上述结构而具有的优点是刀盘切削速度提高约 5倍，齿面粗糙度可提高1 ~ 2级，而设备的造价可比现有的同类设备低5 ~
10倍。提高了生产效率，降低了生产成本。
本发明上述结构可以通过附图给出的非限定性的实施例进一步 说明。
图1为本发明的正面结构示意图； 图2为本发明的左側面结构示意图； 图3为刀盘的结构示意图； 图4为图3的B—B向剖视图。
图中1、电动机；2、 Z向步进电机；3、铣头箱升降导轨；4、刀具； 5、铣头主轴；6、刀盘；7、工件；8、轮位板；9、回转工作台；10、工 件夹具；11、底座；12、水平横向座标移动手轮；13、 Y向步进电机； 14、 X向步进电机；15、三轴联动数控系统；16、水平纵向座标移动手轮； 17、万能分度头或精密分齿箱；18、铣头箱；19、吊环；20、钢丝绳； 21、平衡坨；22、升降丝杆；23、防削罩。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明 参见附图，图中的立式螺旋伞齿轮铣齿磨齿机床，包括底座和立柱、 底座上具有可水平纵、横向移动及旋转的工作台；其中在工作台上的水 平回转盘上安装有万能分度头或精密分齿箱17，在立柱上安装有铣头箱18 及设于铣头箱18下端的刀盘6，所述水平回转盘通过Y向步进电机13控制 水平转动，铣头箱18由Z向步进电机2控制升降、万能分度头或精密分齿 箱17由X向步进电机14控制转动，电动机1控制刀盘6;所述X向步进电 机14、 Y向步进电机13和Z向步进电机2的控制信号线与三轴联动数控系 统15的对应信号控制端连接。
在上述结构中，底座与工作台的最低层通过纵向滑轨和滑枕及螺杆和 螺杆付配合，通过转动螺杆上水平纵向座标移动手轮16，可实现工作台的 水平纵向移动；工作台第二层与底层之间通过横向滑轨和滑枕及螺杆和螺 杆付配合，通过转动螺杆上水平横向座标移动手轮12，可实现工作台的水 平横向移动；工作台的第二层同时也是水平回转盘底座部分，其动盘部分 的转轴位于底座的中心轴承孔中，在Y向步进电机13及蜗杆及蜗杆付带动 下，动盘做水平转动，在所述动盘上固定轮位板8，轮位板8上安装万能分
度头或精密分齿箱17。
上述结构中的铣头箱18中装有铣头主轴5，其上端通过皮带轮、皮
带与电动机l转轴上的皮带轮连接，铣头主轴5的下端安装刀盘6;安装在
铣头箱18中的升降丝杆22由Z向步进电机2驱动旋转，由其带动铣头箱
在设置在立柱上的升降导轨3中做垂直升降移动。
实施例中，所述万能分度头17的型号为F11160，其夹口中安装有工件
夹具IO。加工时，将需要加工工件的下端与所述夹具10的上端螺紋连接，
所述夹具的下端为螺杆通过螺母拉紧使工件定位。
实施例中所述刀盘6上安装有六把刀具4三把内刀和三把外刀。所述
刀具4为硬质合金材料制成，其刀具角由所加工的伞齿轮参数决定。
所述铣头箱18上设置由吊环19，由其通过钢丝绳20将铣头箱18与设
置在立柱背面或立柱中的平衡坨21连接。
在铣头箱18左侧设置有可向上推移的防削罩23。防治飞削伤人。 三连轴数控系统15为北京凯恩帝的产品，其型号是KI0MI1-A。 本发明的工作原理是冕状冠轮啮合，纵向齿形是格里生圓弧齿形原理。
本发明是这样加工伞齿轮的——按照合理加工伞齿轮的冠轮原理调 试机床，首先三点俯视重合(即刀盘中心，代表冠轮的回转工作台中心和 工件的节锥顶点重合)，然后将床位、轮位、刀位(座标)调整至所需参数。 开启已编好程序的数控系统15，便会出现程序所示动作，至完成铣齿只需 2-4分钟。 一人可同时操作多台机床，提高了生产效率。
同样的原理，只需将刀盘换成直杯碗形砂轮，又可以当成磨床使用。
权利要求
1、一种立式螺旋伞齿轮铣齿磨齿机床，包括底座和立柱；其特征是底座上具有可水平纵、横向移动及旋转的工作台，在工作台上的水平回转盘上安装有万能分度头或精密分齿箱(17)，在立柱上安装有铣头箱(18)及设于铣头箱(18)下端的刀盘(6)或直杯碗形砂轮，所述水平回转盘通过Y向步进电机(13)控制水平转动，铣头箱(18)由Z向步进电机(2)控制升降、万能分度头或精密分齿箱(17)由X向步进电机(14)控制转动，电动机(1)控制刀盘(6)或直杯碗形砂轮；所述X向步进电机(14)、Y向步进电机(13)和Z向步进电机(2)的控制信号线与三轴联动数控系统(15)的对应信号控制端连接。
2、 根据权利要求1所述的立式螺旋伞齿轮铣齿磨齿机床，其特征在于 所述铣头箱(18)中装有铣头主轴(5)，其上端通过皮带轮与皮带与电动 机(1)转轴上的皮带轮连接，铣头主轴(5)的下端安装刀盘(6)或直杯 碗形砂轮；安装在铣头箱(l8)中的升降丝杆(22)由Z向步进电机(2) 驱动旋转，由其带动铣头箱在设置在立柱上的升降导轨(3)中做垂直升降 移动。
3、 根据权利要求1所述的立式螺旋伞齿轮铣齿磨齿机床，其特征在于 所述万能分度头或精密分齿箱(17)装有工件夹具(10)。
4、 根据权利要求1所述的立式螺旋伞齿轮铣齿磨齿机床，其特征在于 所述刀盘(6)上安装有至少一把内刀和一把外刀两把刀具(4)。
5、 根据权利要求4所述的立式螺旋伞齿轮铣齿磨齿机床,其特征在于 所述刀具(4 )为硬质合金材料制成，其刀具角由所加工的伞齿轮参数决定。
6、 根据权利要求1所述的立式螺旋伞齿轮铣齿磨齿机床，其特征在于 所述铣头箱(18 )上设置由吊环(19 ),由其通过钢丝绳(20 )将铣头箱(18 ) 与设置在立柱背面或立柱中的平衡坨(21)连接。
7、 根据权利要求1所述的立式螺旋伞齿轮铣齿磨齿机床，其特征在于 在铣头箱(18)左侧设置有可向上推移的防削罩(23)。
全文摘要
一种立式螺旋伞齿轮铣齿磨齿机床，包括底座上具有可水平纵、横向移动及旋转的工作台，其特征是在工作台上的水平回转盘上安装有万能分度头或精密分齿箱，在立柱上安装有铣头箱及设于铣头箱下端的刀盘或直杯碗形砂轮，所述水平回转盘通过Y向步进电机控制水平转动，铣头箱由Z向步进电机控制升降、万能分度头或精密分齿箱由X向步进电机控制转动，由一电动机控制刀盘或直杯碗形砂轮；所述X向步进电机、Y向步进电机和Z向步进电机的控制信号线与三轴联动数控系统的对应信号控制端连接。本发明由于所述结构提高了切削速度提高5倍，齿面粗糙度提高1～2级，设备的造价比现有同类设备低5～10倍。提高了生产效率，降低了生产成本。
文档编号B23F9/00GK101168203SQ20071009303
公开日2008年4月30日 申请日期2007年11月23日 优先权日2007年11月23日
发明者徐禄波, 董德元, 陶维学 申请人:重庆绿波工贸有限公司