专利名称：大型圆柱齿轮数控开齿机刀架机构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于齿轮加工机械技术领域，特别涉及一种大型圆柱齿轮数控开齿机刀架机构。
背景技术：
大型圆柱齿轮是工程机械传动装置的关键零件，大型圆柱齿轮数控开齿机刀架机构是加工大型圆柱齿轮不可或缺的工作母机。目前，大型圆柱齿轮数控高效开齿机尚属空白，在大型圆柱齿轮磨齿前开齿槽加工都是以滚齿机作为加工设备，滚齿机利用展成法原理加工圆柱齿轮。当大型圆柱齿轮切削量大，而且产品批量大时，滚齿机则显得能力有限。而且，滚齿机作为一种精加工设备，完成大切削量的粗切齿槽加工工作，也是一种资源的浪费。以目前采用的高效数控滚齿机YK3180M为例，其机床单台售价约400万元，加工一件模数12mm，齿数55，齿顶圆直径692. 9mm,齿宽118. 5mm的圆柱齿轮需耗时16小时，因此，采用上述加工设备加工大型圆柱齿轮不仅费时费工、加工率低，而且加工成本高。现有滚齿机的刀架机构其结构复杂，造价高，故无法满足大型圆柱齿轮大切削量的粗切齿槽加工要求。·
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结构简单、造价低、降低加工成本且可扩大加工范围的大型圆柱齿轮数控开齿机刀架机构。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大型圆柱齿轮数控开齿机刀架机构，其特征在于包括安装在刀架主板上半部的第一圆弧齿同步带轮和下半部的第二圆弧齿同步带轮，所述第一圆弧齿同步带轮与第二圆弧齿同步带轮之间通过同步带连接，所述第一圆弧齿轮连接扭矩电机，所述第二圆弧齿同步带轮上连接刀具主轴，所述刀具主轴另一端连接有通过锥孔套和锥套支承在刀杆座上的刀杆，所述刀杆上通过键连接有定刀套，所述定刀套通过键安装有可转位盘式成型合金齿轮铣刀盘。本实用新型可以采用如下技术方案所述刀架机构顶部还设有涨紧机构。所述涨紧机构包括固定在刀架主板顶部的耳式支承座和铰制螺栓，所述铰制螺栓中部制有用于调节同步带涨紧和松弛的止动槽。本实用新型具有的优点和积极效果是由于本实用新型采用上述技术方案，即刀架机构采用伺服电机驱动滚珠丝杠副，通过三个滑块使刀架机构沿线性导轨在立柱上做垂直进给运动，提高了刀架机构的承载力、稳定性和移动精度；采用扭矩电机通过圆弧齿同步带驱动刀具主轴，而切削刀具是采用可转位盘式成型合金齿轮铣刀进行齿槽铣削加工，大幅度提高了本机床的切削性能。通过上述结构的设计，本刀架机构不仅提高加工精度、加工效率，而且可以扩大加工范围(圆柱齿轮模数可至16mm,圆柱齿轮外径可延展至1500mm)。故本实用新型用于大型圆柱齿轮开齿槽加工，不仅可大幅度降低加工成本，且可提高生产效率。
图I是本实用新型的结构示意图。图中1、扭矩电机；2、第一圆弧齿同步带轮；3、螺栓；4、刀具主轴；5、轴承组；6、轴承座；7、锥孔套；8、支承座；9、刀杆；10、铣刀盘；11、第二圆弧齿同步带轮；12、定刀套；13、同步带；14、第一锥套；15、第二锥套；16、刀杆座；17、支承座；18、内六角螺钉；19、铰制螺栓；20、紧定螺栓；21、圆柱头螺钉；22、导向平键。
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1，大型圆柱齿轮数控开齿机刀架机构，包括安装在立柱刀架主板上半部的第一圆弧齿同步带轮2和下半部的第二圆弧齿同步带轮11，所述第一圆弧齿同步带轮与第二圆弧齿同步带轮之间通过14M的齿形同步带13连接，所述第一圆弧齿轮连接扭矩电机1，所述第二圆弧齿同步带轮上连接刀具主轴4。本实施例中，所述同步带通常以玻璃纤维绳为强力层，氯丁橡胶为基体而制成，由于强力层受载后变形很小，对同步带和节距影响很小，确保同步带和弧齿同步带轮面间无滑动，进而保证了准确的传动比，而且同步带传递的效率高达98%。所述刀具主轴4另一端连接有通过锥孔套7和第一锥套14、第二锥套15支承在刀杆座16上的刀杆9，所述刀杆上通过键连接有定刀套12，所述定刀套通过键安装有可转位盘式成型合金齿轮铣刀盘10。本实施例中，所述刀具主轴4通过轴承组5和锥孔套7支承并与轴承座6和支承座8连接，刀杆9通过螺栓3与刀具主轴4连接，刀杆右端通过锥孔套支承，左端通过第一锥套14和第二锥套15支承在刀杆座16上。可转位盘式成型合金齿轮铣刀盘10通过键与定刀套12连接，定刀套12通过键与刀杆连接。本实施例中，考虑到刀架机构的同步带13涨紧问题及空间问题，在所述刀架机构顶部还设有涨紧机构。所述涨紧机构包括固定在刀架主板顶部的耳式支承座17和铰制螺栓19，所述铰制螺栓中部制有用于调节同步带涨紧和松弛的止动槽。本实施例中，所述耳式支承座17通过2个内六角螺钉18固定在刀架主板的顶部，并通过铰制螺栓19调节同步带13的涨紧和松弛，调节适中后，将方头长圆柱端紧定螺栓20固定在铰制螺栓19的止动槽内。为了确保调节的滑快，在刀架主板上半部分的左边开有两个键槽，键槽内分别装有导向平键22，通过2个开槽圆柱头螺钉21将导向平键22安装固定在键槽内。同时考虑到空间问题，刀架体的传动链很短，这样将大大影响可转位盘式成型合金齿轮铣刀盘10开齿精度问题，在刀具主轴4上安装一组双列圆锥滚子轴承5，用以同时承受可转位盘式成型合金齿轮铣刀盘开齿造成的轴向力和扭矩电机I、第一圆弧齿同步带轮2及14M的齿形带13的冲击造成的径向力，使刀具主轴运动平稳，并带动刀杆和可转位盘式成型合金齿轮铣刀盘10运转平稳，从而大大提高了可转位盘式成型合金齿轮铣刀盘的开齿精度。本实用新型的工作原理为首先将工件安装在回转工作台上，并将工件与回转工作台卡紧，然后启动开齿机床身一侧的伺服电机驱动回转工作台径向前进至工作位置，即刀架机构的正下方；开启刀架机构上的扭矩电机I，使可转位盘式成型合金齿轮铣刀盘10旋转，并同时浇冷却液，再通过液压夹紧机构夹紧回转工作台。启动床身上立柱 顶部的伺服电机，带动滚珠丝杠和刀架主板向下移动，进而使刀架机构下移至设定位置。此时，启动扭矩电机I带动刀具主轴4和可转位盘式成型合金齿轮铣刀盘10旋转，即可实现对大型圆柱齿轮工件磨齿前开齿槽的切削加工。
权利要求1.一种大型圆柱齿轮数控开齿机刀架机构，其特征在于安装在刀架主板上半部的第一圆弧齿同步带轮和下半部的第二圆弧齿同步带轮，所述第一圆弧齿同步带轮与第二圆弧齿同步带轮之间通过同步带连接，所述第一圆弧齿轮连接扭矩电机，所述第二圆弧齿同步带轮上连接刀具主轴，所述刀具主轴另一端连接有通过锥孔和锥套支承在刀杆座上的刀杆，所述刀杆上通过键连接有定刀套，所述定刀套通过键安装有可转位盘式成型合金齿轮铣刀盘。
2.根据权利要求I所述的大型圆柱齿轮数控开齿机刀架机构，其特征在于所述刀架机构顶部还设有用于调节同步带涨紧和松弛的涨紧机构。
3.根据权利要求2所述的大型圆柱齿轮数控开齿机刀架机构，其特征在于所述涨紧机构包括固定在刀架主板顶部的耳式支承座和铰制螺栓，所述铰制螺栓中部制有用于调节同步带涨紧和松弛的止动槽。
专利摘要本实用新型涉及一种大型圆柱齿轮数控开齿机刀架机构，特征是包括安装在刀架主板上半部的第一圆弧齿同步带轮和下半部的第二圆弧齿同步带轮，两圆弧齿同步带轮之间通过同步带连接，第一圆弧齿轮连接扭矩电机，第二圆弧齿同步带轮连接刀具主轴，刀具主轴另一端连接有刀杆，刀杆连接定刀套，定刀套通过键安装有可转位盘式成型合金齿轮铣刀盘。优点是结构简单、大幅度降低加工成本，提高加工精度和加工效率，扩大加工范围(圆柱齿轮模数可至16mm，圆柱齿轮外径可延展至1500mm)。
文档编号B23Q5/10GK202684235SQ20122036193
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月24日 优先权日2012年7月24日
发明者袁慧霞, 沈乃扬, 温克苓, 赵秀花, 焦隽, 路会影, 张书俊, 赵奎茹, 柴娅楠, 齐子有 申请人:天津第一机床总厂