全数控螺旋锥齿轮铣齿的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种全数控螺旋锥齿轮铣齿机，包括床身、立柱、刀具箱、工件箱、转台传动装置、电气、气动、液压和冷却系统，特征是：刀具主轴力矩电机转子与刀具主轴连接，在刀具主轴上装有具主轴阻尼机构；工件主轴一端直接与工件主轴电机力矩转子紧固；工件箱箱体内另一端设有工件主轴夹紧机构，工件主轴上装有工件主轴阻尼机构；转台传动装置包括蜗轮底套和蜗轮蜗杆副、转台摆杆机构、转台夹紧油缸及支承座。优点是：采用力矩电机作为动力直接驱动刀具主轴和工件主轴、可大幅度提高传动精度和加工效率、便于调整、刚性好；蜗轮蜗杆副传动实现工件箱根锥角的调整及上下料的大回转，转台摆杆机构实现与成型法大齿轮配对的小齿轮的精加工和摆线齿齿轮加工。
【专利说明】全数控螺旋锥齿轮铣齿机
【技术领域】
[0001]本发明属于锥齿轮加工机床【技术领域】，特别是涉及一种全数控螺旋锥齿轮铣齿机。
【背景技术】
[0002]汽车驱动桥螺旋锥齿轮的设计主要采用两种齿制:即渐缩齿和摆线齿。渐缩齿是一种传统的主要的加工方法，长期以来在国内外应用非常广泛。而近年来，摆线齿的设计计算和加工调整得到很大的简化，同时接触区的调整也更加简单快捷，摆线齿齿轮承载力也较高。国内外的汽车行业，摆线齿齿轮得到越来越广泛的应用。因此既能加工渐缩齿，又能加工摆线齿的机床越来越得到青睐。
[0003]由于加工摆线齿的原理，要求在原有加工收缩齿原理的基础上增加了刀具与工件的滚比，并且要求滚比值精准，而传统的锥齿轮铣齿机工件箱一般采用齿轮副或蜗轮副等传动结构，不仅会造成机床结构复杂、延长了装配周期，而且在机床运转过程中容易产生传动间隙误差，直接影响到齿轮的加工精度和加工效率，还会存在打刀的危险，造成很大的损失。
[0004]对于全数控(十字轴)铣齿机而言，按照齿轮加工原理，精加工与成型法大齿轮配对的小齿轮和加工摆线齿齿轮时均需要工件箱箱体带动固装在其上的工装与工件一起摆动，并且要求转动过程中运动精准无间隙。现有的齿轮加工机床也有采用力矩电机直接驱动转台转动的，此种结构可能存在由于电机选型不合理造成低速爬行，造成被加工的齿轮齿面有振纹，不仅会影响齿轮的加工精度和齿面光洁度，还会因为工件与刀具在滚切加工时不同步存在打刀的危险，造成较大的损失。
[0005]传统的铣齿机刀具主轴采用摇台传动，即切削刀具(刀盘)紧固于摇台的主轴上，并借助于摇台偏心鼓轮的旋转把刀盘安装到一定位置上。这样不仅会损失传动精度和传动效率，同时刀具主轴的运动速度也会受到限制。由于上述铣齿机刀具主轴结构的限制，目前只能采用间歇分度法加工螺旋收缩齿锥齿轮和准双曲面齿轮，而不能采用连续分度法加工摆线等高齿锥齿轮和准双曲面齿轮。虽然近一年间出现了采用齿轮传动的二代刀具主轴结构，但是由于齿轮本身受机械加工精度的影响，容易出现传动误差，进而影响了锥齿轮的加工精度。
【发明内容】
[0006]本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、采用力矩电机作为动力直接驱动刀具主轴和工件主轴、可大幅度提高传动精度和加工效率、便于调整、刚性好且可实现多种加工方法的全数控螺旋锥齿轮铣齿机。
[0007]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
[0008]全数控螺旋锥齿轮铣齿机，包括床身100、立柱200、刀具箱300、工件箱400、转台传动装置500、电气系统、气动系统、液压系统和冷却系统，所述床身100上设置两对水平且相互垂直的直线导轨，所述立柱上固装一对垂直于床身导轨且相互平行的直线导轨201，所述立柱和转台传动装置分别设置在床身直线导轨上，刀具箱300侧挂在立柱外一侧面的直线导轨201上，所述刀具箱包括刀具主轴箱体和设置在刀具主轴箱体内的刀具主轴，所述工件箱400设置在转台传动装置500上，所述工件箱包括工件箱箱体和工件主轴，在立柱与床身之间、转台传动装置与床身之间、立柱与刀具箱之间还分别设置自动移动机构，在床身一角部位上设有排屑装置，其特征在于:
[0009]所述刀具主轴箱体311内固定有刀具主轴力矩电机定子302和刀具主轴力矩电机转子303，所述刀具主轴力矩电机转子通过锥套301和键与刀具主轴314连接，所述刀具主轴一端通过套329和锁紧螺母安装有第一编码器320，在刀具主轴居中部位装有可对其产生反向力的刀具主轴阻尼机构；
[0010]所述工件主轴401通过工件箱第一轴承402和第一螺母403支撑固定在工件箱箱体上，在工件箱箱体404 —端内固定有工件主轴力矩电机定子415，所述工件主轴一端直接与工件主轴电机力矩转子407紧固；在工件箱箱体内另一端设有防止工件主轴回转的工件主轴夹紧机构，所述工件主轴居中部位装有可对其产生反向力的工件主轴阻尼机构，在工件主轴端部通过过渡盘411固装有光栅尺410 ；
[0011]所述转台传动装置500包括进给滑板501和转台底座510，还包括用于驱动转台转动的蜗轮底套512和蜗轮蜗杆副、可实现小齿轮和摆线齿轮精加工的转台摆杆机构、用于转台底座、工件箱箱体404与蜗轮底套夹紧的转台第二夹紧油缸547、用于转台底座与进给滑板夹紧的转台第一夹紧油缸504以及支承座530 ;所述蜗轮底套512通过一组转台传动轴承511径向定位、端面支撑在转台底座510上，可绕滑进给板上的圆柱回转，所述蜗轮底套上固装有蜗轮509 ;所述转台底座通过与蜗轮底套一组转台传动轴承511径向定位，在转台底座下端固装转台第一法兰盘502并支撑在进给滑板的顶面上；所述转台摆杆机构通过箱体545和调整垫固装在进给滑板的顶面上；所述支承座530固装在转台底座510上；所述蜗轮蜗杆副的蜗杆520通过杯形套、轴承、螺母和法兰盘支撑固装在转台底座510上。
[0012]本发明还可以采用如下技术方案:
[0013]所述刀具主轴阻尼机构包括安装在刀具主轴上的刀具主轴第一齿轮307、安装在第一传动轴317上的并与刀具主轴第一齿轮啮合的刀具主轴第二齿轮322和设置在刀具主轴箱体外一侧的刀具箱液压马达316，所述第一传动轴通过轴承支撑安装在刀具箱液压马达座318中，所述刀具箱液压马达通过平键与第一传动轴连接。
[0014]所述刀具主轴力矩电机定子外套上开有水槽，并设有为力矩电机冷却提供冷却水循环的冷却进水接头324和冷却出水接头323。
[0015]所述工件主轴夹紧机构包括工件主轴夹紧油缸417、锁紧盘418、工件箱第一法兰盘416和工件箱第二法兰盘420，所述工件主轴夹紧油缸通过紧固件固装在工件箱箱体404内，所述工件主轴夹紧油缸的活塞421与工件箱第二法兰盘紧固，在工件主轴401端部固装有锁紧盘和工件箱第一法兰盘。
[0016]所述工件主轴夹紧油缸417内装有碟形弹簧片419。
[0017]所述工件主轴阻尼机构包括安装在工件主轴上的工件主轴第一阻尼齿轮406、通过键安装在转轴424上并与工件主轴第一阻尼齿轮啮合的工件主轴第二阻尼齿轮427和设置在工件箱箱体外一侧的工件箱液压马达423，所述转轴通过轴承支撑安装在工件箱箱体的工件箱第二支架422上，所述工件箱液压马达通过平键与转轴连接。
[0018]所述转台摆杆机构包括箱体545、转台第二传动轴533、转台第三传动轴537、转台第一轴承套532、转台第二轴承套536、滚珠丝杠529、丝母552、电机支架542和转台第二伺服电机550，所述转台第二传动轴533通过轴承和转台第一轴承套532支撑在支承座530上，所述转台第三传动轴537通过轴承和转台第二轴承套536支撑在箱体545上；所述滚珠丝杠529通过转台第二杯形套538、转台第四隔套534、转台第五隔套540和转台第四法兰盘544支撑并固定在转台第三传动轴537上；所述丝母固装在转台第二传动轴533上，在转台第三传动轴537上还固装有电机支架542和转台第二伺服电机550，所述转台第二伺服电机通过转台第二联轴器541与滚珠丝杠同轴连接。
[0019]所述蜗轮底套512和进给滑板501之间装有用于反馈工件箱回转位置及速度的编码器515。
[0020]本发明具有的优点和积极效果是:由于发明采用上述技术方案，采用力矩电机直接连接刀具主轴，并通过力矩电机直接驱动刀具主轴旋转，不仅可避免了摇台传动导致传动精度和传动效率的损失、提高了刀具主轴的运动速度；而且还可解决了齿轮传动结构影响加工精度、容易出现传动误差及噪音大的问题。此外，采用液压马达通过齿轮传动给刀具主轴一个反向力起到阻尼作用，进而使刀具主轴传动更加平稳可靠，提高加工精度。数控螺旋锥齿轮铣齿机采用本刀具主轴机构还可对螺旋锥齿轮进行高速、精确切削加工，提高齿面的加工精度及光洁度，进而提高螺旋锥齿轮的传动精度及传动平稳性。
[0021]通过采用力矩电机直驱工件主轴传动的工件箱传动方式，可使工件主轴传动结构更为简化，消除由于齿轮副、蜗轮副等传动间隙而产生的误差，实现高低无极调速，提高了锥齿轮加工精度和加工效率，能够满足用户对渐缩齿和摆线齿两种齿制的加工需要。主轴夹紧机构的应用还可采用成型法加工大齿轮，提高机床的刚性及加工精度。阻尼机构使液压马达通过驱动与其同轴固装的齿轮给固装在工件主轴上的齿轮施加阻尼力。此外，还可解决了机械弧齿锥齿轮铣齿机工件主轴的旋转、分度只能通过主电机经过较长的传动链来传递运动以及加工不同工件必须更换挂轮组等导致传动精度效率低、操作繁琐的技术难题。减少了机床的零部件，不仅结构简单，便于机床的加工和装配，还可降低加工成本。
[0022]采用蜗轮蜗杆副传动实现工件箱根锥角的调整及上下料的大回转，通过转台摆杆机构实现与成型法大齿轮配对的小齿轮的精加工和摆线齿齿轮加工。采用力矩较小的伺服电机通过滚珠丝杠传动可获得很大的推力。本转台传动装置不仅可将工件粗、精加工需要的工件箱转动分开，减少不必要的磨损而降低精加工精度，结构设计可靠、刚性好、精度高、无低速爬行、运动平稳，避免被加工的齿轮齿面有振纹，不仅会提高齿轮的加工精度和齿面光洁度，还会大大降低成本，提高工作效率，便于用户操作。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本发明的整体结构示意图；
[0024]图2是本发明的刀具箱结构示意图；
[0025]图3是本发明工件箱结构示意图；
[0026]图4是图3的A-A剖视图；
[0027]图5是本发明转台传动装置结构示意图；[0028]图6是图5的B-B剖视图；
[0029]图7是图6的C-C顺时针旋转90度剖视图；
[0030]图8是图5的D-D逆时针旋转90度剖视图；
[0031]图9是图6的I部放大图。。
[0032]图中:100、床身；200、立柱；
[0033]300、刀具箱；301、锥套；302、刀具主轴力矩电机定子；303、刀具主轴力矩电机转子；304、第一锁紧螺母；305、第一挡油盘；306、第一旋转油封；307、刀具主轴第一齿轮；308、第二旋转油封；309、第二挡油盘；310、后轴承；311、刀具主轴箱体；312、前轴承；313、前端盖；314、刀具主轴；315、第二锁紧螺母；316、刀具箱液压马达；317、第一传动轴；318、刀具箱液压马达座；319、第一轴承；320、第一编码器；321、刀具箱法兰盘；322、刀具主轴第二齿轮；323、冷却出水接头；324、冷却进水接头；325、密封盖；326、弹性挡圈；327、箱体后盖；328、第二锁紧螺母；329、套；
[0034]400、工件箱；401、工件主轴；402、工件箱第一轴承；403、第一螺母；404、工件箱箱体；405、第一螺钉；406、工件主轴第一阻尼齿轮；407、工件主轴力矩电机转子；408、工件箱第一支架；409、读数头；410、光栅尺；411、过渡盘；412、工件箱第二轴承；413、键；414、后盖；415、工件主轴力矩电机定子；416、工件箱第一法兰盘；417、工件箱夹紧油缸、418、锁紧盘；419、蝶形弹簧片；420、工件箱第二法兰盘；421、工件箱夹紧油缸活塞；422、工件箱第二支架；423、工件箱液压马达；424、转轴；425、工件箱第一隔套；426、工件箱第一调整垫；427、工件主轴第二阻尼齿轮；428、垫圈；429、工件箱第二调整垫；430、工件箱第二隔套；431、工件箱第三调整垫；432、工件箱第三法兰盘；433、工件箱第四调整垫；
[0035]500、转台传动装置；501、进给滑板；502、转台第一法兰盘；503、紧固螺钉；504、转台第一夹紧油缸；505、转台第一夹紧油缸活塞；506、弹簧；507、转台第二法兰盘；509、蜗轮；510、转台底座；511、转台传动轴承；512、蜗轮底套；513、转台第一传动轴；514、螺母、515、编码器；516、转台第一隔套；517、转台第二隔套；518、转台第一调整垫；519、转台第二调整垫；520、蜗杆；521、转台第三法兰盘；522、转台第三调整垫；523、转台第一杯形套；524、过渡盘；525、转台第一联轴器；526、转台第一伺服电机；527、转台第四调整垫；528、转台第三隔套；529、滚珠丝杠；530、支承座；531、转台第五调整垫；532、转台第一轴承套；533、转台第二传动轴；534、转台第四隔套；535、转台第六调整垫；536、转台第二轴承套；537、转台第三传动轴；538、转台第二杯形套；539、转台第七调整垫；540、转台第五隔套；541、转台第二联轴器；542、电机支架；543、转台第八调整垫；544、转台第四法兰盘；545、箱体；546、压板；547、转台第二夹紧油缸；548、转台第二夹紧油缸活塞；549、T形螺钉；550、转台第二伺服电机；551、调节螺母；552、丝母；553、锁母。
【具体实施方式】
[0036]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0037]请参阅图1-图9，全数控螺旋锥齿轮铣齿机，包括床身100、立柱200、刀具箱300、工件箱400、转台传动装置500、电气系统、气动系统、液压系统和冷却系统。所述床身100上设置两对水平且相互垂直的直线导轨，所述立柱上固装一对垂直于床身导轨且相互平行的直线导轨201，所述立柱和转台传动装置分别设置在床身直线导轨上。刀具箱300侧挂在立柱外一侧面的直线导轨201上，所述刀具箱包括刀具主轴箱体和设置在刀具主轴箱体内的刀具主轴。所述工件箱400设置在转台传动装置500上，所述工件箱包括工件箱箱体和工件主轴。在立柱与床身之间、转台传动装置与床身之间、立柱与刀具箱之间还分别设置自动移动机构，在床身一角部位上设有排屑装置。
[0038]请参阅图2，所述刀具箱300包括:刀具主轴箱体311和设置在刀具主轴箱体内的刀具主轴314。所述刀具主轴箱体内固定有刀具主轴力矩电机定子302和刀具主轴力矩电机转子303，所述刀具主轴力矩电机转子303固定在位于主轴箱体内的锥套301上，并通过平键与刀具主轴连接。所述刀具主轴通过前轴承312、后轴承310及辅助轴承支撑并固定在刀具主轴箱体311和箱体后盖327中，所述辅助轴承通过弹性挡圈326固定，箱体后盖上装有密封盖325。在刀具主轴一端通过前端盖313密封，所述刀具主轴另一端通过套329和第三锁紧螺母328安装有第一编码器320，在刀具主轴居中部位装有可对其产生反向力作用的阻尼机构。
[0039]本实施例中，所述阻尼机构包括安装在刀具主轴上的刀具主轴第一齿轮307、安装在第一传动轴317上的并与刀具主轴第一齿轮啮合的刀具主轴第二齿轮322和设置在刀具主轴箱体外一侧的刀具箱液压马达316，所述第一传动轴通过轴承支撑安装在刀具箱液压马达座318中，所述刀具箱液压马达通过平键与第一传动轴连接。所述刀具主轴第一齿轮317通过第二锁紧螺母315固定在刀具主轴314上，所述第一传动轴317通过一对前轴承319和一个后轴承319支撑安装在刀具箱液压马达座318中，第一传动轴前端通过刀具箱法兰盘321固定，第一传动轴后端通过第二锁紧螺母315固定。所述刀具箱液压马达316固定在刀具箱液压马达座318上，所述液压马达轴通过平键与第一传动轴317连接，这样可通过刀具箱液压马达318、第一传动轴317、刀具主轴第二齿轮322和刀具主轴第一齿轮307的传动起到给刀具主轴314的反向力阻尼作用。
[0040]在箱体311上装有第一挡油盘305、第二挡油盘309、第一旋转油封306和第二旋转油封308，所述第一挡油盘305、第二挡油盘309、第一旋转油封306和第二旋转油封308是将箱体311中部形成一个油池，为第一齿轮307和第二齿轮322进行润滑。
[0041]所述刀具主轴314另一端通过套329和第二锁紧螺母328装有编码器320，通过编码器实现全闭环控制。
[0042]本实施例中，所述力矩电机定子外套上开有水槽，并设有为力矩电机提供冷却水循环的冷却进水接头324和冷却出水接头323，通过外置水冷机、冷却进水接头324和冷却出水接头323为力矩电机冷却。
[0043]请参阅图3和图4，所述工件主轴通过工件箱第一轴承402 (前后两处)和第一螺母403支撑固定在工件箱箱体404上，并通过第一螺母403、工件主轴第一阻尼齿轮406锁紧第一轴承内环，通过工件箱第四调整垫433、固装在工件箱箱体404上的工件箱第一法兰盘416锁紧轴承外环，进而实现工件主轴轴向、径向定位。所述工件箱箱体后端内通过第一螺钉405固定有工件主轴力矩电机定子415，所述工件主轴后端通过键413、过渡盘411、第一螺母403直接与工件主轴力矩电机转子407紧固，工件主轴力矩电机转子紧固在工件主轴后端，进而可直接驱动工件主轴回转。工件箱第二轴承412作为工件主轴401的辅助支撑，在工件主轴端部通过过渡盘411固装有光栅尺410，所述光栅尺随工件主轴401同步旋转反馈工件主轴的位置。在光栅尺下方通过工件箱第一支架408安装有读数头409，所述工件箱箱体后端部通过螺钉固装有后盖414。
[0044]在工件箱箱体内前端设有防止主轴回转的主轴夹紧机构，所述主轴夹紧机构包括工件主轴夹紧油缸417、锁紧盘418、工件箱第一法兰盘416和工件箱第二法兰盘420，所述工件主轴夹紧油缸通过紧固件固装在工件箱箱体内，所述工件主轴夹紧油缸的活塞421与第二法兰盘紧固，在工件主轴前端部上固装有锁紧盘、第一法兰盘和第四调整垫433，所述夹紧油缸内装有碟形弹簧片419。夹紧油缸内的活塞421在液压油的作用下向右移动挤压通过螺钉固装在工件主轴前端的锁紧盘418，锁紧盘产生弹性变形紧压住固装在工件主轴上的工件箱第一法兰盘，并防止工件主轴回转。当工件主轴夹紧油缸断油时，装在工件主轴夹紧油缸内的蝶形弹簧片419可推动与活塞421固装的工件箱第二法兰盘420，使活塞421向左移动，并使活塞复位，此时，工件主轴即可恢复转动。
[0045]所述工件主轴居中部位装有可对其产生反向力的工件主轴阻尼机构，所述工件主轴阻尼机构包括安装在工件主轴上的工件主轴第一阻尼齿轮406、通过键413安装在转轴424上并与工件主轴第一阻尼齿轮啮合的工件主轴第二阻尼齿轮427和设置在工件箱箱体外一侧的工件箱液压马达423，所述转轴424通过轴承支撑安装在工件箱箱体的工件箱第二支架422上，所述工件箱液压马达通过平键与转轴连接。工件箱第二支架422通过工件箱第一调整垫426固装在工件箱箱体上，通过工件箱第一隔套425、工件箱第二调整垫429、工件箱第二隔套430、第一螺母403锁紧轴承内环，通过垫圈428、工件箱第三调整垫431、工件箱第三法兰盘432、第一螺钉405锁紧轴承外环。所述工件主轴第二阻尼齿轮427由螺钉紧固在转轴424上，工件箱液压马达423固装在工件箱第二支架422上，通过键413可驱动转轴424、工件主轴第二阻尼齿轮427回转，通过工件主轴第一阻尼齿轮406和工件主轴第二阻尼齿轮427构成的齿轮副提供一个反向的扭矩，实现工件主轴回转时的阻尼，保证加工时工件主轴运转更加平稳，减少震动。
[0046]由于摆线齿是连续切削，刀具与工件的滚比值要求精准，刀具主轴、工件主轴的旋转速度要远大于切制渐缩齿的速度，因此采用主轴直驱传动的工件箱传动结构既可满足精度要求，又可以满足速度要求。工件主轴夹紧机构是固定在工件箱箱体前端的夹紧油缸通过液压系统可将工件主轴夹紧，防止工件主轴旋转。阻尼机构采用液压马达，并通过驱动与其同轴固装的第二齿轮给固装在工件主轴上的第一齿轮施加阻尼力。
[0047]请参阅图5-图9，所述转台传动装置500包括进给滑板501和转台底座510，还包括用于驱动转台转动的蜗轮底套512和蜗轮蜗杆副、可实现小齿轮和摆线齿轮精加工的转台摆杆机构、用于转台底座、工件箱箱体404与蜗轮底套夹紧的转台第二夹紧油缸547、用于转台底座与进给滑板夹紧的转台第一夹紧油缸504以及支承座530 ;所述蜗轮底套512通过一组转台传动轴承511径向定位、端面支撑在转台底座510上，可绕滑进给板上的圆柱回转，所述蜗轮底套上固装有蜗轮509 ;所述转台底座通过与蜗轮底套一组转台传动轴承511径向定位，在转台底座下端固装转台第一法兰盘502并支撑在进给滑板的顶面上；所述转台摆杆机构通过箱体545和调整垫固装在进给滑板的顶面上；所述支承座530固装在转台底座510上；所述蜗轮蜗杆副的蜗杆520通过杯形套、轴承、螺母和法兰盘支撑固装在转台底座510上。
[0048]包括进给滑板501和转台底座510，还包括用于驱动转台转动的蜗轮底套512蜗轮蜗杆副、可实现小齿轮和摆线齿轮精加工的转台摆杆机构、用于转台底座、工件箱箱体404与蜗轮底套夹紧的转台第二夹紧油缸547、用于转台底座与进给滑板夹紧的转台第一夹紧油缸504以及支承座530。
[0049]所述蜗轮底套512通过一组转台传动轴承511和转台第一隔套516径向定位、端面支撑在转台底座510上，可绕进给滑板上的圆柱回转，所述蜗轮底套上固装有蜗轮509 ；转台第一隔套通过紧固螺钉503固装在进给滑板上，蜗轮509固装蜗轮底套上。
[0050]所述转台底座通过蜗轮底套的一组转台传动轴承511径向定位，在转台底座下端通过紧固螺钉503固装转台第一法兰盘502并支撑在进给滑板的顶面上，所述转台底座可与蜗轮底套相对转动。在进给滑板的顶面上通过螺钉固装转台第一夹紧油缸504，转台第一夹紧油缸活塞505在液压油的作用下向下移动压紧固装在转台底座下端的转台第一法兰盘502，从而将转台底座压紧在进给滑板上，防止转台底座在加工时转动。当转台第一夹紧油缸断油时，装在转台第一夹紧油缸缸体内的弹簧506可推动固装在转台第一夹紧油缸活塞上的转台第二法兰盘507，使转台第一活塞向上移动复位，转台底座即可恢复转动。
[0051]所述转台摆杆机构通过箱体545和调整垫固装在进给滑板的顶面上；所述支承座530固装在转台底座510上。
[0052]所述蜗轮蜗杆副的蜗杆520 —端通过转台第一杯形套523及其内部的轴承支撑、另一端通过轴承支撑，并由转台第一隔套517、转台第二调整垫519、螺母514、转台第三法兰盘521、转台第三隔套528和转台第四调整垫527固定在转台底座上，可驱动蜗轮并带动蜗轮底套回转，从而带动固装在蜗轮底套上的工件箱回转，实现工件箱根锥角的调整及上下料的大回转。所述蜗杆通过转台第一联轴器525与转台第一伺服电机526同轴连接，所述转台第一伺服电机通过过渡盘524固装在转台底座上；通过转台第一调整垫518可调整蜗轮、蜗杆的啮合间隙。
[0053]所述转台第二夹紧油缸活塞548通过螺钉固装在工件箱箱体404上，在转台第二夹紧油缸547的缸体内通过锁母553固装有贯穿第二夹紧油缸的T形螺钉549，所述T形螺钉549上部装有可起防松作用的压板546和螺钉，并通过调整螺母551可调整T形螺钉的轴向位置。所述T形螺钉另一端设置在转台底座的T形槽内，第二夹紧油缸的缸体在液压油的作用下可向上移动，带动与其固装在一起的T形螺钉将工件箱箱体与转台底座夹紧(工件箱箱体固装在蜗轮底套上)当工件箱大回转调整齿轮安装角或上下料时，第二夹紧油缸处于松开状态，第一夹紧油缸处于夹紧状态，以便保证转台底座不动。
[0054]所述转台摆杆机构通过箱体545、转台第八调整垫543和螺钉固装在进给滑板的顶面上。所述转台摆杆机构包括箱体545、转台第二轴533、转台第三轴537、转台第一轴承套532、转台第二轴承套536、滚珠丝杠529、丝母552、电机支架542和转台第二伺服电机550。所述转台第二轴533通过轴承、转台第一轴承套532和转台第五调整垫531支撑在支承座530上，所述转台第三轴537通过轴承、转台第六调整垫535和转台第二轴承套536支撑在箱体545上。所述滚珠丝杠529通过转台第二杯形套538、转台第四隔套534、转台第七调整垫539、转台第五隔套540和转台第四法兰盘544支撑并固定在转台第三轴537上；所述丝母552固装在转台第二轴533上，在转台第三轴537上还固装有电机支架542和转台第二伺服电机550，所述转台第二伺服电机通过转台第二联轴器541与滚珠丝杠同轴连接。通过转台第二伺服电机驱动滚珠丝杠回转，所述丝母沿滚珠丝杠轴向移动，推动与丝母固装的转台第二轴533 —起移动，从而通过轴承及固装在转台底座上的支承座530推动转台底座绕进给滑板转动，滚珠丝杠沿转台第三轴537自转。此时转台第一夹紧油缸处于松开状态，转台第二夹紧油缸处于夹紧状态，将固装在蜗轮底套上的工件箱与转台底座夹紧后一起转动，实现与成型法大齿轮配对的小齿轮的精加工和摆线齿齿轮加工。
[0055]本数控锥齿轮铣齿机转台传动装置设置在床身上，进给滑板501与设置在床身上的滚珠丝杠的螺母固装，工件箱固装在转台传动装置的蜗轮底套512上，进给滑板通过设置在床身滚珠丝杠副的作用下实现工件箱的进给。转台第一伺服电机526驱动固装在转台底座上的蜗杆520带动蜗轮509及与其固装的蜗轮底套绕进给滑板上的圆柱回转，从而带动固装在蜗轮底套上的工件箱回转，实现工件箱根锥角的调整及上下料的大回转。
[0056]需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”等不代表顺序安装，也不代表所形容的零部件的重要性。
[0057]所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。
【权利要求】
1.一种全数控螺旋锥齿轮铣齿机，包括床身(100)、立柱(200)、刀具箱(300)、工件箱(400)、转台传动装置(500)、电气系统、气动系统、液压系统和冷却系统，所述床身(100)上设置两对水平且相互垂直的直线导轨，所述立柱上固装一对垂直于床身导轨且相互平行的直线导轨(201)，所述立柱和转台传动装置分别设置在床身直线导轨上，刀具箱(300)侧挂在立柱外一侧面的直线导轨(201)上，所述刀具箱包括刀具主轴箱体和设置在刀具主轴箱体内的刀具主轴，所述工件箱(400)设置在转台传动装置(500)上，所述工件箱包括工件箱箱体和工件主轴，在立柱与床身之间、转台传动装置与床身之间、立柱与刀具箱之间还分别设置自动移动机构，在床身一角部位上设有排屑装置，其特征在于: 所述刀具主轴箱体(311)内固定有刀具主轴力矩电机定子(302)和刀具主轴力矩电机转子(303)，所述刀具主轴力矩电机转子通过锥套(301)和键与刀具主轴(314)连接，所述刀具主轴一端通过套(329)和锁紧螺母安装有第一编码器(320)，在刀具主轴居中部位装有可对其产生反向力的刀具主轴阻尼机构； 所述工件主轴(401)通过工件箱第一轴承(402)和第一螺母(403)支撑固定在工件箱箱体上，在工件箱箱体(404) —端内固定有工件主轴力矩电机定子(415)，所述工件主轴一端直接与工件主轴电机力矩转子(407)紧固；在工件箱箱体内另一端设有防止工件主轴回转的工件主轴夹紧机构，所述工件主轴居中部位装有可对其产生反向力的工件主轴阻尼机构，在工件主轴端部通过过渡盘(411)固装有光栅尺(410)； 所述转台传动装置(500)包括进给滑板(501)和转台底座(510)，还包括用于驱动转台转动的蜗轮底套(512)和蜗轮蜗杆副、可实现小齿轮和摆线齿轮精加工的转台摆杆机构、用于转台底座、工件箱箱体(404)与蜗轮底套夹紧的转台第二夹紧油缸(547)、用于转台底座与进给滑板夹紧的转台第一夹紧油缸(504)以及支承座(530);所述蜗轮底套(512)通过一组转台传动轴承(511)径向定位、端面支撑在转台底座(510)上，可绕滑进给板上的圆柱回转，所述蜗轮底套上固装有蜗轮(509);所述转台底座通过与蜗轮底套一组转台传动轴承(511)径向定位,在转台底座下端固装转台第一法兰盘(502)并支撑在进给滑板的顶面上；所述转台摆杆机构通过箱体(545)和调整垫固装在进给滑板的顶面上；所述支承座(530)固装在转台底座(510)上；所述蜗轮蜗杆副的蜗杆(520)通过杯形套、轴承、螺母和法兰盘支撑固装在转台底座(510)上。
2.根据权利要求1所述的 全数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于:所述刀具主轴阻尼机构包括安装在刀具主轴上的刀具主轴第一齿轮(307)、安装在第一传动轴(317)上的并与刀具主轴第一齿轮啮合的刀具主轴第二齿轮(322)和设置在刀具主轴箱体外一侧的刀具箱液压马达(316)，所述第一传动轴通过轴承支撑安装在刀具箱液压马达座(318)中，所述刀具箱液压马达通过平键与第一传动轴连接。
3.根据权利要求2所述的全数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于:所述刀具主轴力矩电机定子外套上开有水槽，并设有为力矩电机冷却提供冷却水循环的冷却进水接头(324)和冷却出水接头(323)。
4.根据权利要求1所述的全数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于:所述工件主轴夹紧机构包括工件主轴夹紧油缸(417)、锁紧盘(418)、工件箱第一法兰盘(416)和工件箱第二法兰盘(420)，所述工件主轴夹紧油缸通过紧固件固装在工件箱箱体(404)内，所述工件主轴夹紧油缸的活塞(421)与工件箱第二法兰盘紧固，在工件主轴(401)端部固装有锁紧盘和工件箱第一法兰盘。
5.根据权利要求4所述的全数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于:所述工件主轴夹紧油缸(417)内装有碟形弹簧片(419)。
6.根据权利要求1所述的全数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于:所述工件主轴阻尼机构包括安装在工件主轴上的工件主轴第一阻尼齿轮(406)、通过键安装在转轴(424)上并与工件主轴第一阻尼齿轮啮合的工件主轴第二阻尼齿轮(427)和设置在工件箱箱体外一侧的工件箱液压马达(423)，所述转轴通过轴承支撑安装在工件箱箱体的工件箱第二支架(422)上，所述工件箱液压马达通过平键与转轴连接。
7.根据权利要求1所述的全数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于:所述转台摆杆机构包括箱体(545)、转台第二传动轴(533)、转台第三传动轴(537)、转台第一轴承套(532)、转台第二轴承套(536)、滚珠丝杠(529)、丝母(552)、电机支架(542)和转台第二伺服电机(550)，所述转台第二传动轴(533)通过轴承和转台第一轴承套(532)支撑在支承座(530)上，所述转台第三传动轴(537)通过轴承和转台第二轴承套(536)支撑在箱体(545)上；所述滚珠丝杠(529)通过转台第二杯形套(538)、转台第四隔套(534)、转台第五隔套(540)和转台第四法兰盘(544)支撑并固定在转台第三传动轴(537)上；所述丝母固装在转台第二传动轴(533)上，在转台第三传动轴(537)上还固装有电机支架(542)和转台第二伺服电机(550)，所述转台第二伺服电机通过转台第二联轴器(541)与滚珠丝杠同轴连接。
8.根据权利要求1所述的全数控螺旋锥齿轮铣齿机，其特征在于:所述蜗轮底套(512)和进给滑板(501)之间装有用于反馈工件箱回转位置及速度的编码器(515)。
【文档编号】B23F9/08GK103567550SQ201310563876
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】沈凤美, 王秀梅, 陈志伟, 李佳, 陈洁, 王伟, 柴宝连, 吴杰, 王威 申请人:天津第一机床总厂