一种立式滚齿机的制作方法

本发明涉及机械装备技术领域,具体涉及一种立式滚齿机。

背景技术：

滚齿机床按其结构布置可分为卧式和立式两大类，一般而言，立式滚齿机由于工件重力方向即为支撑的机座，因此其受力好适合于加工大型和重型齿轮的滚齿加工和精度要求比较高的齿轮的滚齿加工。

立式滚齿机不可缺少回转台,回转台是滚齿作业时齿形展成运动的重要保障之一,其结构和运动精度直接决定着齿形加工的质量,目前的回转台均是通过手动调整其摆头角度,调整劳动强度较大，且相对繁琐，加工精度也无法得到保证。

并且,现有立式滚齿机相关配套的滚齿部件大多数为手动窜刀，使用滚刀加工齿轮时，切削区每个刀齿的切削量都不相等，各刀齿的磨损也不均匀。滚刀的合理窜刀，就是消除少数刀齿磨损严重，多数刀齿磨损轻微或者无磨损的弊端。使滚刀整个长度上的有效刀齿都能依次均匀地发挥切削作用，延长刀具的使用寿命。滚刀如能做到合理窜刀，刀具的耐用度大大提高，不但一把刀可顶几把刀使用，而且加工出齿轮齿面的表面粗糙度也会有所降低。手动窜刀的同时需要手动松开和紧固窜刀轴。非数控控制的滚齿机加工机床更要手动更换与之对应的挂轮，总成的调整劳动强度较大，且相对繁琐，加工精度也无法得到保证。

公开号为CN103406601A的中国发明专利虽然公开了一种立式五轴联动滚齿加工机床，包括机架，滚刀架通过立柱设于机架上，滚刀架上设有滚刀，第一伺服电机连接滚刀，第二伺服电机连接立柱；工作台通过托架设于机架上，用于驱动待加工工件齿坯绕自轴旋转的第三伺服电机设于工作台上，第四伺服电机连接工作台，第五伺服电机连接托架；待加工工件齿坯轴线与工作台水平面垂直。也就是说每个运动部件的运动均通过不同的伺服电机驱动，但由于其公开的是一种原理或者构想，具体各个部件之间如何布置和连接关系语焉不详，仍有继续研发的空间。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种立式滚齿机，所采取的的技术方案是：

一种立式滚齿机，包括机架、设置在机架上的托架和立柱，托架上设置工作台用于固定和驱动待加工的齿坯旋转，立柱上设置滚齿动力头总成用于对齿坯进行成形，其特征在于：所述的滚齿动力头总成包括滚齿刀安装装置、滚齿回转装置、窜刀装置，所述的滚齿刀安装装置包括中继轴组件，窜刀花键轴，所述的中继轴组件包括固设在滚齿回转台上的花键套，花键套与窜刀花键轴的上段配合，窜刀花键轴的下段与滚齿刀的中心孔设置平键键槽连接固定，窜刀花键轴设置中心孔，中心孔内插入T型拉杆，拉杆头与窜刀花键轴的上端部之间的拉杆上套设若干碟簧；拉杆的上端面与碟簧顶杆的下端面抵接，碟簧顶杆连接滚齿刀具拉紧油缸的活塞杆；拉杆的上端面配合刀具卡扣组件。

进一步地， 所述的滚齿回转装置包括安装在转台底座上的滚齿回转台，固定在转台底座1上的角度调整伺服电机，与角度调整伺服电机的电机轴固接的螺杆，与螺杆配合的涡轮，与涡轮同轴设置的齿轮，与齿轮配合并设置在滚齿回转台上的一段齿圈。

进一步地，所述的窜刀装置包括设置在滚齿回转台上的滑轨,与滑轨配合设置的滚刀滑台，设置在滚刀滑台上的滚齿刀，与滚齿刀固接的窜刀花键轴，直接或间接设置在滚齿回转台上的花键套，窜刀花键轴与花键套配合，其特征在于：滚齿回转台的上方设置窜刀轴电机，窜刀轴电机的电机轴固接窜刀轴滚珠丝杠；滚刀滑台上固设与窜刀轴滚珠丝杠配合的螺纹孔；滚齿回转台上还设置在滚刀滑台静止时锁紧它的液压自动锁紧装置。

进一步地，所述的刀具卡扣组件与拉杆卡合，当刀具卡扣组件相对拉杆转动90°时，刀具卡扣组件与拉杆脱离。

进一步地，螺杆与涡轮之间的传动比为1：60，齿轮与齿圈的传动比为1:6。因此螺杆与齿圈间的传动比为1:360，如此大的传动比，加上角度调整伺服电机本身具有比较高的角度控制精度，因而使得整个滚齿回转台的角度控制更加精确。

进一步地，所述的液压自动锁紧装置包括油缸、卡爪，油缸的缸体固定在滚齿回转台上，卡爪固定在油缸活塞杆的自由端。

与现有技术相比，本发明有如下特点：

1.滚齿回转台不仅可实现数控调整，并且具有非常高的角度控制精度。

2.滚齿刀安装装置结构巧妙, 简化挂轮系统，配合关系合理,可以使滚刀轴部分轻量化，减少总体重量，提高调整便捷性；打破传统螺母锁紧方式，运用液压自动拉紧方式，既保证锁紧刚性，又要保证窜刀的顺畅性，还保证滚刀动能的传输的稳定性和刚性要求，从而保障具有较高控制精度,而且更换新的齿刀也变得非常方便。

3. 窜刀装置不仅可实现数控调整，通过花键方式进行上下窜刀的控制，保持滚刀滑台在工作中既保持良好的滑动性能又要保证运行中的刚性需求，从而使加工刀具切削的稳定性和刚性好。并且随时可进行锁紧，确保整个装备具有较高的加工精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明涡轮所在位置的结构示意图。

图3为本发明涡杆所在位置的结构示意图。

图4为图2中A-A处的剖视图。

图5为本发明滚刀滑台位于最低点时的结构示意图。

图6为本发明滚刀滑台位于最高点时的结构示意图。

图7为本发明滚刀及与其连接的部分部件的剖视图。

其中: 转台底座1，液压自动锁紧装置2，滚齿回转台3，滚齿刀4，滚刀滑台5，窜刀花键轴6，中继轴组件7，窜刀轴滚珠丝杠8，滚齿刀具拉紧油缸9，窜刀轴电机10，滚齿轴带轮及皮带11，滚齿轴伺服电机12，角度调整伺服电机13，碟簧顶杆14，拉杆15，刀具卡扣组件16，碟簧17，涡轮23，滑轨31,螺杆33，齿轮43，齿圈53。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明，如图1-7所示：

一种立式滚齿机，包括机架、设置在机架上的托架和立柱，托架上设置工作台用于固定和驱动待加工的齿坯旋转，立柱上设置滚齿动力头总成用于对齿坯进行成形，其特征在于：所述的滚齿动力头总成包括滚齿刀安装装置、滚齿回转装置、窜刀装置，所述的滚齿刀安装装置包括中继轴组件7，窜刀花键轴6，其特征在于：所述的中继轴组件7包括固设在滚齿回转台3上的花键套，花键套与窜刀花键轴6的上段配合，窜刀花键轴6的下段与滚齿刀4中心设置花键孔配合平键键槽连接，窜刀花键轴6设置中心孔，中心孔内插入T型拉杆15，拉杆头与窜刀花键轴6的上端部之间的拉杆上套设若干碟簧17；拉杆15的上端面与碟簧顶杆14的下端面抵接，碟簧顶杆14连接滚齿刀具拉紧油缸9的活塞杆；拉杆15的上端面配合刀具卡扣组件16。所述的刀具卡扣组件16与拉杆15卡合，当刀具卡扣组件相对拉杆15转动90°时，刀具卡扣组件16与拉杆15脱离。

滚齿回转装置，包括安装在转台底座1上的滚齿回转台3、还包括一固定在转台底座1上的角度调整伺服电机13，与角度调整伺服电机13的电机轴固接的螺杆33，与螺杆33配合的涡轮23，与涡轮23同轴设置的齿轮43，与齿轮43配合并设置在滚齿回转台3上的一段齿圈53。螺杆33与涡轮23之间的传动比为1：60，齿轮43与齿圈53的传动比为1:6。

窜刀装置，包括设置在滚齿回转台3上的滑轨31,与滑轨配合设置的滚刀滑台5，设置在滚刀滑台5上的滚齿刀4，与滚齿刀4固接的窜刀花键轴6，直接或间接设置在滚齿回转台3上的花键套，窜刀花键轴6与花键套配合，其特征在于：滚齿回转台3的上方设置窜刀轴电机10，窜刀轴电机10的电机轴固接窜刀轴滚珠丝杠8；滚刀滑台5上固设与窜刀轴滚珠丝杠8配合的螺纹孔；滚齿回转台3上还设置在滚刀滑台5静止时锁紧它的液压自动锁紧装置2。所述的液压自动锁紧装置2包括油缸、卡爪，油缸的缸体固定在滚齿回转台3上，卡爪固定在油缸活塞杆的自由端。

需要更换滚齿刀时，需要将滚刀滑台5上升至最高位置并通过液压自动锁紧装置2锁紧，然后滚齿刀具拉紧油缸9带动碟簧顶杆14向下推，碟簧顶杆14压缩碟簧17，与碟簧相连的拉杆15及与之相配合的刀具卡扣组件16松开，转动90°后卡扣组件16即可自动脱落，然后更换新滚齿刀具即可，待刀具装完，将刀具卡扣组件16回转90°，不让其自行脱落，松开滚齿刀具拉紧油缸9，完成刀具更换工作。

在滚刀窜刀时，液压自动锁紧装置2松开，此时滚刀滑台5处于可移动状态，窜刀轴电机10带动窜刀轴滚珠丝杠8旋转，将滚刀滑台5向上或向下移动，同时窜刀花键轴6会向上或向下与之配套的花键套进行轴向窜动；待滚刀滑台5移动到指定位置后，液压自动锁紧装置2自动锁紧，完成窜刀动作。