专利名称：六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种铣齿机加工机床，尤其是涉及一种六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床。
背景技术：
螺旋锥齿轮铣齿机加工机床是汽车、电动工具等锥齿轮工件加工的主要设备。现有技术中，机械型螺旋锥齿轮加工机床的结构和调整是齿轮机床中最复杂的。随着技术的进步，出现了以数控技术形式来实现螺旋锥齿轮的加工，其运动模型为刀具箱沿X、Y轴的联动来模拟刀具绕摇台轴线的旋转，将刀倾机构的功能改为B轴的联动。但公知的促使B轴联动的工件箱驱动装置多采用摩擦轮装置，此种装置加工的工艺性不好，难以保证加工精度，而且工件箱的所有重量都压在摩擦轮上，摩擦轮容易打滑，卸荷比较困难，很难保证齿轮的全展成运动。并且将道具主轴和工件主轴全部装在一个立柱上，其结构不仅导致制造成本高，而且装配的工艺性不好，难以保证加工精度。现有技术的机床工件箱回转机构的刚性很难保证，影响齿轮的加工精度。
实用新型内容本实用新型要解决的问题是提供一种结构简单、易于实现、成本低的六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床，包括床身，所述床身的上端面上设有立柱和X向直线导轨；所述立柱固接在床身的上端面上，所述立柱的侧面设有Y向直线导轨，所述Y向直线导轨上滑动配合连接有一滑板；所述滑板上设有与所述Y向直线导轨相垂直的Z向直线导轨，所述Z向直线导轨上滑动配合连接有工件箱，所述工件箱内设有一工件轴，所述工件轴中心轴线为A轴，工件固接在工件轴上，工件轴通过第一驱动机构绕A轴旋转；所述X向直线导轨上滑动配合连接有一床鞍，所述床鞍上设有一刀具箱，所述床鞍与刀具箱通过一转台轴承连接；所述刀具箱竖直方向的中心轴线为B轴，刀具箱通过第二驱动机构可绕B轴旋转，所述转台轴承中心轴线与B轴重合；所述刀具箱侧壁设有一刀具轴，所述刀具轴的中心轴线为C轴，所述C轴垂直于所述B轴，刀具固接在刀具轴上，刀具轴通过第三驱动机构绕C轴旋转。进一步，所述第一驱动机构包括第一力矩电机，第一力矩电机转子与所述工件轴固接，第一力矩电机定子与所述工件箱固接。进一步，所述第二驱动机构包括第二力矩电机，第二力矩电机转子与所述刀具箱固接，第二力矩电机定子与所述床鞍固接。进一步，所述第二力矩电机转子通过转子连接板固接在刀具箱上，第二力矩电机定子通过定子连接板固接在床鞍上。进一步，所述第二驱动机构还可以包括蜗轮传动机构或齿轮传动机构；所述蜗轮传动机构或齿轮传动机构位于刀具箱与床鞍的连接处；所述蜗轮传动机构或齿轮传动机构均有电机驱动。进一步，所述齿轮传动机构中，与所述刀具箱相连接的齿轮为扇形齿轮。进一步，所述第三驱动机构包括第三力矩电机，第三力矩电机转子与所述刀具轴固接，第三力矩电机定子与所述刀具箱固接。进一步，所述第三力矩电机转子通过转子连接件固接在刀具轴上，第三力矩电机定子通过定子连接件固接在刀具箱上。进一步，所述床鞍与刀具箱间还设有一阻尼机构，所述阻尼机构的中心轴线与B
轴重合。进一步，还设有一排屑器，所述排屑器位于床身上，且位于刀具与工件连接处的下 方位置处。本实用新型具有的优点和积极效果是采用上述技术方案，去掉了摩擦轮等难加工的零部件，结构紧凑，装配方便，工艺性好；工件和刀具拆卸方便，具有结构简单，精度高、安全可靠等优点；本机床还具有运动行程短，磨损少，加工稳定性好的优点；加工同等规格的齿轮所需要的行程短，且B轴旋转的角度小，可缩减导轨的长度，机床的占地体积小，且成本低、加工效率高、加工时间短、稳定性好、误差小、齿轮的加工精度高；进给实现方式为工件箱沿Z向直线导轨平移来实现，具有重量轻，惯性小的优点。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是床鞍与刀具箱间的连接示意图；图3是刀具箱与第三力矩电机间的连接示意图。图中1.床身2.工件箱3.滑板4.立柱5. Y向直线导轨 6. Z向直线导轨7.工件轴8.刀具箱9.刀具轴10.床鞍11. X向直线导轨 12.伺服电机13.转台轴承14.第二力矩电机转子15.转子连接板16.第二力矩电机定子17.定子连接板18.阻尼机构19.第三力矩电机转子20.转子连接件21.第三力矩电机定子22.定子连接件
具体实施方式
以下结合附图列举一个具体实施例对本实用新型做进一步的阐述。如图1所示，本实施例是一种六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床，包括床身1，床身I的上端面上设有立柱4和X向直线导轨11。立柱4固接在床身I的上端面上，立柱4的侧面设有Y向直线导轨5，Y向直线导轨5上滑动配合连接有一滑板3 ;滑板3上设有与Y向直线导轨5相垂直的Z向直线导轨6，Z向直线导轨6上滑动配合连接有工件箱2，工件箱2内设有一工件轴7，工件轴7中心轴线为A轴，工件固接在工件轴7上，工件轴7通过第一驱动机构绕A轴旋转。第一驱动机构包括第一力矩电机，第一力矩电机转子与工件轴7固接，第一力矩电机定子与工件箱2固接。当第一力矩电机通电工作时，第一力矩电机转子带动工件轴7旋转，实现工件绕A轴的旋转运动。X向直线导轨11上滑动配合连接有一床鞍10，床鞍10上设有一刀具箱8，床鞍10与刀具箱8通过一转台轴承13连接，转台轴承13中心轴线与B轴重合；刀具箱8竖直方向的中心轴线为B轴，刀具箱8通过第二驱动机构可绕B轴旋转；刀具箱8侧壁设有一刀具轴9，刀具轴9的中心轴线为C轴，C轴垂直于B轴，刀具固接在刀具轴9上，刀具轴9通过第三驱动机构绕C轴旋转。第二驱动机构可通过第二力矩电机、蜗轮传动机构或齿轮传动机构实现，本实施例采用第二力矩电机来实现，如图2所示，第二力矩电机转子14通过转子连接板15固接在刀具箱8上，第二力矩电机定子16通过定子连接板17固接在床鞍10上；当第二力矩电机通电工作时，第二力矩电机转子14带动刀具箱8绕B轴旋转。如图3所示，第三驱动机构包括第三力矩电机，第三力矩电机转子19通过转子连接件20固接在刀具轴9上，第三力矩电机定子21通过定子连接件22固接在刀具箱8上；当第三力矩电机通电工作时，第三力矩电机转子19带动刀具轴9绕C轴旋转。床鞍10与刀具箱8间还设有一阻尼机构18，阻尼机构18的中心轴线与B轴重合；刀具箱在第三力矩电机的带动下旋转时，阻尼机构18产生一定的阻力使刀具箱8在旋转时更加稳定，使刀具轴9在加工齿轮时稳定性更高。本实施例还设有一排屑器，排屑器位于床身上，且位于刀具与工件连接处的下方；工件加工所产生的碎屑将自动排走，不需人工清洁，操作简单易行，节省了人力。本实用新型的工作过程将刀具安装刀具箱8的刀具轴9上，将工件安装在工件箱2的工件轴7上，通过调节伺服电机12来精确控制床鞍10上刀具箱8的前后位置，同理，通过调节立柱4上的伺服电机来精确控制滑板3上工件箱2的上下位置，通过调节滑板3上的伺服电机来精确控制工件箱2的左右位置，通过调节第二力矩电机来精确调节刀具箱绕B轴的旋转角度，此时，工件与刀具间的相对位置调整完毕，通过第一力矩电机驱动工件轴7旋转，进一步带动工件绕刀具旋转，开始对工件进行铣齿加工；当需要转动刀具方向时，只需通过第三力矩电机来驱动刀具轴9旋转即可。综上所述，本实用新型具有以下优点本实用新型去掉了摩擦轮等难加工的零部件，结构紧凑，装配方便，具有很好的工艺性；工件和刀具拆卸方便，具有结构简单，精度高、安全可靠等优点；传统的机床为刀具围绕工件作回转运动，运动行程长，稳定性差，而本机床是将刀具箱放在床鞍上，这样可以使工件围绕刀具作回转运动，具有运动行程短，磨损少，加工稳定性高的优点；刀具箱放在床鞍上，可以使B轴旋转的角度小，这样能够缩减导轨的长度，减少机床的占地面积，且节约了成本、提高了加工效率，缩短了加工时间、提高了稳定性、减小了误差，有利于提高机床加工齿轮的精度；本实用新型将工件箱放在滑板上，通过将工件箱在滑板上的左右滑动来实现工件箱沿Z向直线导轨的进给，这种设计使加工工件时，具有重量轻、惯性小的优点，操作人员更加得心应手，提高了加工效率，保证了加工精度。以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
权利要求1.一种六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床，包括床身，其特征在于所述床身的上端面上设有立柱和X向直线导轨； 所述立柱固接在床身的上端面上，所述立柱的侧面设有Y向直线导轨，所述Y向直线导轨上滑动配合连接有一滑板；所述滑板上设有与所述Y向直线导轨相垂直的Z向直线导轨，所述Z向直线导轨上滑动配合连接有工件箱，所述工件箱内设有一工件轴，所述工件轴中心轴线为A轴，工件固接在工件轴上，工件轴通过第一驱动机构绕A轴旋转； 所述X向直线导轨上滑动配合连接有一床鞍，所述床鞍上设有一刀具箱，所述床鞍与刀具箱通过一转台轴承连接；所述刀具箱竖直方向的中心轴线为B轴，刀具箱通过第二驱动机构可绕B轴旋转,所述转台轴承中心轴线与B轴重合；所述刀具箱侧壁设有一刀具轴，所述刀具轴的中心轴线为C轴，所述C轴垂直于所述B轴，刀具固接在刀具轴上，刀具轴通过第三驱动机构绕C轴旋转。
2.根据权利要求1所述的六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床，其特征在于所述第一驱动机构包括第一力矩电机，第一力矩电机转子与所述工件轴固接，第一力矩电机定子与所述工件箱固接。
3.根据权利要求1所述的六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床，其特征在于所述第二驱动机构包括第二力矩电机，第二力矩电机转子与所述刀具箱固接，第二力矩电机定子与所述床鞍固接。
4.根据权利要求3所述的六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床，其特征在于所述第二力矩电机转子通过转子连接板固接在刀具箱上，第二力矩电机定子通过定子连接板固接在床鞍上。
5.根据权利要求1所述的六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床，其特征在于所述第二驱动机构还可以包括蜗轮传动机构或齿轮传动机构；所述蜗轮传动机构或齿轮传动机构位于刀具箱与床鞍的连接处；所述蜗轮传动机构或齿轮传动机构均由电机驱动。
6.根据权利要求5所述的六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床，其特征在于所述齿轮传动机构中，与所述刀具箱相连接的齿轮为扇形齿轮。
7.根据权利要求1所述的六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床，其特征在于所述第三驱动机构包括第三力矩电机，第三力矩电机转子与所述刀具轴固接，第三力矩电机定子与所述刀具箱固接。
8.根据权利要求7所述的六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床，其特征在于所述第三力矩电机转子通过转子连接件固接在刀具轴上，第三力矩电机定子通过定子连接件固接在刀具箱上。
9.根据权利要求1所述的六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床，其特征在于所述床鞍与刀具箱间还设有一阻尼机构，所述阻尼机构的中心轴线与B轴重合。
10.根据权利要求1所述的六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床，其特征在于还设有一排屑器，所述排屑器位于床身上，且位于刀具与工件连接处的下方位置处。
专利摘要本实用新型提供一种六轴螺旋锥齿轮铣齿机加工机床，包括床身，床身的上端面上设有立柱和X向直线导轨；立柱的侧面设有Y向直线导轨，Y向直线导轨上滑动配合连接有一滑板；滑板上设有与所述Y向直线导轨相垂直的Z向直线导轨，Z向直线导轨上滑动配合连接有工件箱，工件箱内设有一工件轴，工件固接在工件轴上；X向直线导轨上滑动配合连接有一床鞍，床鞍上设有一刀具箱，床鞍与刀具箱通过一转台轴承连接；刀具箱侧壁设有一刀具轴，刀具固接在刀具轴上，刀具轴通过第三驱动机构旋转。本实用新型结构简单、紧凑，装配方便，工艺性好，安全可靠，运动行程短，磨损少，占地体积小，且成本低、加工效率高、稳定性好、误差小、齿轮的加工精度高。
文档编号B23Q5/34GK202845955SQ20122054870
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者王春友, 霍津海, 魏淑英 申请人:天津精诚机床股份有限公司