专利名称：数控螺旋锥齿轮磨齿机砂轮主轴箱的制作方法
技术领域：
本实用新型属于螺旋锥齿轮加工机床技术领域，特别是涉及一种数控螺旋锥齿轮磨齿机砂轮主轴箱。
背景技术：
数控弧齿锥齿轮磨齿机用于高速、精确地磨削弧齿锥齿轮，其目的是修整齿轮热处理的变形，提高齿面精度及光洁度，达到传动平稳、降低噪音和提高精度的要求。砂轮是磨齿机的必要工具，为了保证齿轮磨削后的准确尺寸和光洁表面，必须防止砂轮在磨削过程中的振动。由于砂轮结构是由分布不均的大量颗粒构成，砂轮先天的不平衡无法避免 必然会引起一定的偏心振动，而砂轮安装的偏心度、砂轮的厚度不均、主轴的不平衡及砂轮对冷却液的吸附等，会更加大振动，这些振动不仅会影响到磨齿机的加工质量，还会缩短磨齿机的主轴寿命和砂轮寿命，增加砂轮修正次数及修整金刚石的消耗等。此外，砂轮的平衡调整是通过平衡架来调整砂轮调整块，一般情况下是在更换新砂轮时进行，而在动态下就不能调整砂轮。
实用新型内容本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种提高加工精度和效率、便于调整且可延长机床使用寿命的数控螺旋锥齿轮磨齿机砂轮主轴箱。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是数控螺旋锥齿轮磨齿机砂轮主轴箱，其特征在于砂轮主轴箱包括砂轮主轴、偏心主轴、主轴电机及液压锁紧装置，所述液压锁紧装置固定在砂轮主轴箱体上端；所述主轴电机通过第一联轴器与第一传动轴连接，在第一传动轴上固定传动齿轮，传动齿轮与安装在砂轮主轴上的第二齿轮啮合，砂轮主轴通过轴承支撑并装入偏心主轴的内孔中；伺服电机通过第二联轴器与第二传动轴连接，在第二传动轴上安装第三齿轮，第三齿轮与安装在偏心主轴上的第一齿轮啮合,所述偏心主轴通过轴承支撑并装入轴套的内孔中，所述轴套安装在砂轮主轴箱体上；砂轮主轴的内孔中装有在线动平衡装置，砂轮主轴前端通过法兰盘安装有砂轮。本实用新型还可以采用如下技术方案所述在线动平衡装置包括内装式平衡头、发射头、控制仪、AE卡、振动传感器和平衡电缆，所述内装式平衡头安装在砂轮主轴内孔中，所述发射头固定在砂轮主轴在砂轮主轴后端，所述发射头与振动传感器之间设有3_的间隙，所述控制仪和AE卡均设置在电控柜内。本实用新型具有的优点和积极效果是由于实用新型采用上述技术方案，即砂轮主轴箱采用砂轮主轴和偏心主轴双轴结构，在砂轮主轴箱内设有在线动平衡装置，将砂轮主轴装入偏心主轴内孔中，使砂轮主轴在自转的同时还可跟随偏心主轴一起公转,产生一个偏心运动，使砂轮内、外锥面交替断续磨削从动轮凹面和凸面。此种结构的优点是可使磨削液进入磨削区，对砂轮表面和被磨齿轮起到冷却和磨削作用。另外，断续磨削减少了砂轮工作的接触面积，有利于防止切屑堵塞砂轮表面微孔，降低磨削温度；当砂轮主轴的偏心度达到一定量时，通过在线动平衡装置自动调节砂轮主轴的偏心度。
图I是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型的在线动平衡装置结构示意图。图中I、主轴电机；2、第一联轴器；3、第一传动轴；4、第一轴承；5、传动齿轮；
6、液压缸；7、活塞；8、砂轮主轴箱体；9、第二轴承；10、轴套；11、第一法兰盘；12、第二法兰盘；13、端盖；14、在线动平衡装置；14-1、内装式平衡头；14-2、发射头；14_3、控制仪；14-4、AE卡；14-5、振动传感器；14_6、平衡电缆；15、偏心主轴；16、砂轮主轴；17、第三轴 承；18、第三法兰盘；19、第一齿轮；20、第二齿轮；21、第三齿轮；22、第二传动轴；23、第二联轴器；24、伺服电机；25、调整垫。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的实用新型内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下请参阅图I和图2，数控螺旋锥齿轮磨齿机砂轮主轴箱，砂轮主轴箱包括砂轮主轴16、偏心主轴15、主轴电机I及液压锁紧装置，液压锁紧装置固定在砂轮主轴箱体8上端，所述液压锁紧装置包括液压缸6和活塞7。所述主轴电机I通过第一联轴器2与第一传动轴3连接，并通过第一轴承4固定，在第一传动轴上固定传动齿轮5，传动齿轮与安装在砂轮主轴上的第二齿轮20啮合，砂轮主轴通过第二轴承9支撑并装入偏心主轴的内孔中。伺服电机24通过第二联轴器23与第二传动轴22连接，在第二传动轴上安装第三齿轮21，第三齿轮与安装在偏心主轴上的第一齿轮19相啮合，第一齿轮19固定在第三法兰盘18上。所述偏心主轴通过第三轴承17支撑并装入轴套10的内孔中，所述轴套10安装在砂轮主轴箱体上；砂轮主轴前端通过法兰盘安装有砂轮。砂轮主轴前端依次装有第一法兰盘11和第二法兰盘12并通过端盖13固定，所述第一法兰盘和第二法兰盘采用迷宫式结构，以便防止杂质进入。砂轮主轴的内孔中装有在线动平衡装置14，所述在线动平衡装置包括内装式平衡头14-1、发射头14-2、控制仪14-3、AE卡14_4、振动传感器14_5和平衡电缆14_6，所述内装式平衡头安装在砂轮主轴前端的内孔中，所述发射头固定在砂轮主轴后端上，振动传感器固定在箱盖上，所述发射头与振动传感器之间设有3mm的间隙，所述控制仪、AE卡均设置在电控柜内。在线动平衡装置的工作原理为在砂轮旋转时并加冷却液吸附情况下，通过振动传感器14-5测得振动量，由控制仪14-3按砂轮主轴转速滤波，控制内装式平衡头内的两配重块，快速准确移动两配重块补偿不平衡的正确位置，进而快速降低振动。内装式平衡头采用“上下质量块结构”，两个半圆质量块同心，但不同半径、不同重量，通过改变两个半圆质量块的圆周位置达到平衡的目的。振动传感器是在线动平衡装置不可或缺的一部分，根据它监测到的振动幅值，控制仪通过特殊的算法控制内装式平衡头的电机驱动平衡块在轨道内运动以达到平衡。声纳(超音波)信号(通常简称AE监测)，凭借其专用的声纳信号能量技术，对起源于在加工过程中砂轮对工件的磨削和金刚石修整砂轮接触时超高频率信号进行监测，可以简便、省时地设置AE监测系统，已达到控制优化磨削工艺目的。砂轮主轴前端通过法兰盘安装有砂轮。所述砂轮主轴由主轴电机驱动，偏心主轴由伺服电机驱动，砂轮主轴箱上装有液压锁紧装置。当不需要偏心运动时，通过液压锁紧装置的液压缸及活塞对偏心轴进行锁紧。由于砂轮主轴箱采用砂轮主轴和偏心主轴双轴结构，当主轴电机带动齿轮传动过程中，齿轮也会产生偏心运动。目前标准的齿轮压力角为20°，当速度比较高的时候，齿轮 的高速运动又带有偏心，会产生的噪声比较大，所以本机构的主轴传动采用了 14.5°的压力角齿轮。
权利要求1.一种数控螺旋锥齿轮磨齿机砂轮主轴箱，其特征在于砂轮主轴箱包括砂轮主轴、偏心主轴、主轴电机及液压锁紧装置，所述液压锁紧装置固定在砂轮主轴箱体上端；所述主轴电机通过第一联轴器与第一传动轴连接，在第一传动轴上固定传动齿轮，传动齿轮与安装在砂轮主轴上的第二齿轮啮合，砂轮主轴通过轴承支撑并装入偏心主轴的内孔中；伺服电机通过第二联轴器与第二传动轴连接，在第二传动轴上安装第三齿轮，第三齿轮与安装在偏心主轴上的第一齿轮啮合,所述偏心主轴通过轴承支撑并装入轴套的内孔中，所述轴套安装在砂轮主轴箱体上；砂轮主轴的内孔中装有在线动平衡装置，砂轮主轴前端通过法兰盘安装有砂轮。
2.根据权利要求I所述的数控螺旋锥齿轮磨齿机砂轮主轴箱，其特征在于所述在线动平衡装置包括内装式平衡头、发射头、控制仪、AE卡、振动传感器和平衡电缆，所述内装式平衡头安装在砂轮主轴内孔中，所述发射头固定在砂轮主轴在砂轮主轴后端，所述发射头与振动传感器之间设有3_的间隙，所述控制仪和AE卡均设置在电控柜内。
专利摘要本实用新型涉及一种数控螺旋锥齿轮磨齿机砂轮主轴箱，特征是砂轮主轴箱包括砂轮主轴、偏心主轴、主轴电机及液压锁紧装置，液压锁紧装置固定在砂轮主轴箱体上端；主轴电机与第一传动轴连接，第一传动轴上固定传动齿轮，传动齿轮与第二齿轮啮合，砂轮主轴装入偏心主轴的内孔中；伺服电机与第二传动轴连接，第二传动轴上安装第三齿轮，第三齿轮与第一齿轮啮合，偏心主轴装入轴套的内孔中，砂轮主轴的内孔中装有在线动平衡装置，砂轮主轴前端通过法兰盘安装有砂轮。优点是双轴结构可使磨削液进入磨削区，对砂轮表面和被磨齿轮起到冷却和磨削作用，通过在线动平衡装置自动调节砂轮主轴的偏心度，提高加工精度和效率、延长机床使用寿命。
文档编号B23Q11/00GK202622078SQ20122026563
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者王秀梅, 王景召 申请人:天津第一机床总厂