一种齿条磨齿机的制作方法

本发明涉及磨齿机装置领域，具体涉及一种齿条磨齿机。

背景技术：

目前，齿条磨齿机刀架砂轮主轴多为电主轴，砂轮修整机构与砂轮主轴分开布置，且不俱备在位检测功能；由于同功率条件下，电主轴传动力矩普遍小于机械主轴传动力矩，安装砂轮宽度小于机械主轴，致使原齿条磨齿机磨削效率较低；有的为了增大驱动力矩要求，加大或加长了主轴，使得砂轮直径或主轴刚性出现了较大的波动，故使得实际加工效率及精度难以得到保证；另外由于没有安装修整机构无法进行在位检测，进而产后二次定位误差，影响加工精度，且增加了机床辅助时间。

技术实现要素：

本发明提供一种齿条磨齿机，此磨齿机采用机械主轴，减小了砂轮直径、增大了砂轮宽度，减少了使用成本，增加了效率；将砂轮修整机构安装在砂轮上方，实现了在线修整，提高了修整精度，减少了辅助时间。

为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种齿条磨齿机，它包括刀架体，所述刀架体上安装有磨削机构、砂轮修整机构和在位检测机构；

所述磨削机构包括主电机，所述主电机固定安装在刀架体上，主电机通过皮带及传动带轮与砂轮主轴构成带传动，所述砂轮主轴上安装有砂轮；

所述砂轮整形机构安装在砂轮的正上方，它包括水平直线导轨，所述水平直线导轨固定安装在刀架体，所述水平直线导轨上滑动配合安装有水平滑块，所述水平滑块与水平传动机构相连，并驱动水平滑块沿水平直线导轨水平往复移动；所述水平滑块上垂直安装有垂直直线导轨，所述垂直直线导轨上滑动配合安装有垂直滑块，所述垂直滑块与垂直传动机构相连，并驱动垂直滑块沿垂直直线导轨垂直升降往复移动；

所述砂轮修整机构包括修整主轴，所述修整主轴的安装座与垂直滑块固定相连，所述修整主轴上安装有金刚滚轮；

所述在位检测机构安装在砂轮的下方。

所述砂轮主轴为机械主轴。

所述水平直线导轨采用双直线轴滚动导轨机构，通过紧定螺钉平行固定安装在刀架体上；

所述垂直直线导轨采用双直线轴滚动导轨机构，通过紧定螺钉平行固定安装在水平滑块上。

所述水平传动机构包括水平驱动电机，所述水平驱动电机固定安装在水平电机座上，所述水平电机座固定安装在刀架体上；所述水平驱动电机的输出轴通过第一联轴器与水平传动丝杆相连，所述水平传动丝杆与水平传动丝杆螺母构成丝杆螺母传动配合，所述水平传动丝杆螺母固定安装在水平滑块上。

所述水平传动丝杆通过水平轴承安装在水平电机座上。

所述垂直传动机构包括垂直驱动电机，所述垂直传动电机固定安装在垂直电机座上，所述垂直电机座固定安装在垂直滑块上；所述垂直传动电机的输出轴通过第二联轴器与垂直传动丝杆相连，所述垂直传动丝杆与垂直传动丝杆螺母构成丝杆螺母传动配合，所述垂直传动丝杆螺母固定安装在垂直滑块上。

所述垂直传动丝杆通过垂直轴承安装在垂直电机座上。

所述在位检测机构包括位检测回转机构，所述位检测回转机构上通过平键安装有测杆，所述测杆的末端安装有测头。

所述水平传动机构的水平驱动电机、垂直传动机构的垂直驱动电机和修整主轴的电机与数控系统的控制器相连，采用插补运动带动金刚滚轮在砂轮上修出齿形。

所述数控系统的控制器同时与位检测机构相连，根据实际测得的修形结果，自动补偿误差重新修形至合格。

本发明有如下有益效果：

1、主电机通过皮带驱动砂轮主轴旋转，带动砂轮磨削工件，进而进行齿条的磨齿作业；而且磨削过程中采用机械主轴替代传统的电主轴，增大了主轴的力矩，保证了磨削效率，而且安装砂轮宽度大于传统的电主轴，提高了原齿条磨齿机磨削效率。

2、修整砂轮时，修整主轴带动金刚滚轮13旋转，根据所需齿形，水平传动机构和垂直传动机构根据数控程序插补运动在砂轮上用金刚滚轮13修出设计齿形。

3、通过采用机械主轴，增大了驱动力矩，保证了机械主轴的刚度，减小了主轴的波动，进而提高了实际加工效率及精度。

4、通过增加采用机械主轴，减小了砂轮直径、增大了砂轮宽度，减少了使用成本，增加了效率；将砂轮修整机构安装在砂轮上方，实现了在线修整，提高了修整精度，减少了辅助时间。

5、通过所述的在位检测机构能够时时检测所修整的砂轮的齿形，并将检测之后的齿形传输到数控插补系统，通过插补程序及时调整，自动补偿误差重新修形至合格。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为齿条磨齿机刀架结构图。

图2为水平直线轴结构图。

图3为垂直直线轴结构图。

图4为回转机构结构图。

图5为测头复位结构图。

图中：测头1、测杆2、修整主轴3、位检测回转机构4、水平驱动电机5、水平滑块7、刀架体8、垂直传动电机9、主电机10、皮带11、砂轮主轴12、金刚滚轮13、砂轮14、水平轴承15、第一联轴器16、水平传动丝杆17、垂直滑块18、垂直电机座19、第二联轴器20、垂直轴承21、垂直传动丝杆22、水平直线导轨23、垂直直线导轨24、平键25。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

如图1-5所示，一种齿条磨齿机，它包括刀架体8，所述刀架体8上安装有磨削机构、砂轮修整机构和在位检测机构；

进一步的，所述磨削机构包括主电机10，所述主电机10固定安装在刀架体8上，主电机10通过皮带11及传动带轮与砂轮主轴12构成带传动，所述砂轮主轴12上安装有砂轮14；工作过程中，通过所述的主电机10带动砂轮主轴12，再由砂轮主轴12带动砂轮14对齿轮进行磨削加工。

进一步的，所述砂轮整形机构安装在砂轮14的正上方，它包括水平直线导轨23，所述水平直线导轨23固定安装在刀架体8，所述水平直线导轨23上滑动配合安装有水平滑块7，所述水平滑块7与水平传动机构相连，并驱动水平滑块7沿水平直线导轨23水平往复移动；所述水平滑块7上垂直安装有垂直直线导轨24，所述垂直直线导轨24上滑动配合安装有垂直滑块18，所述垂直滑块18与垂直传动机构相连，并驱动垂直滑块18沿垂直直线导轨24垂直升降往复移动；工作过程中，通过水平传动机构带动整个砂轮整形机构沿着水平方向移动，通过所述的垂直传动机构带动整个砂轮整形机构沿着竖直方向移动，最终，实现齿轮的修整作业。

进一步的，所述砂轮修整机构包括修整主轴3，所述修整主轴3的安装座与垂直滑块18固定相连，所述修整主轴3上安装有金刚滚轮13；工作过程中通过修整主轴3带动金刚滚轮13，通过金刚滚轮13与砂轮14之间的配合对其进行磨削，修整作业。

进一步的，所述在位检测机构安装在砂轮14的下方。通过安装在砂轮14的下方检测出实际加工齿形，并根据实际修形效果，自动补偿误差重新修形至合格。

进一步的，所述砂轮主轴12为机械主轴。采用机械主轴，减小了砂轮直径、增大了砂轮宽度，减少了使用成本，增加了效率。

进一步的，所述水平直线导轨23采用双直线轴滚动导轨机构，通过紧定螺钉平行固定安装在刀架体8上；通过采用双直线轴滚动导轨机构保证了传动精度和传动效率。

进一步的，所述垂直直线导轨24采用双直线轴滚动导轨机构，通过紧定螺钉平行固定安装在水平滑块7上。通过采用双直线轴滚动导轨机构保证了传动精度。

进一步的，所述水平传动机构包括水平驱动电机5，所述水平驱动电机5固定安装在水平电机座6上，所述水平电机座6固定安装在刀架体8上；所述水平驱动电机5的输出轴通过第一联轴器16与水平传动丝杆17相连，所述水平传动丝杆17与水平传动丝杆螺母构成丝杆螺母传动配合，所述水平传动丝杆螺母固定安装在水平滑块7上。工作过程中，通过所述的水平驱动电机5能够带动水平传动丝杆17，通过水平传动丝杆17与水平传动丝杆螺母构成丝杆螺母传动配合，进而带动水平滑块7沿着滑轨滑动。

进一步的，所述水平传动丝杆17通过水平轴承15安装在水平电机座6上。

进一步的，所述垂直传动机构包括垂直驱动电机9，所述垂直传动电机9固定安装在垂直电机座19上，所述垂直电机座19固定安装在垂直滑块18上；所述垂直传动电机9的输出轴通过第二联轴器20与垂直传动丝杆22相连，所述垂直传动丝杆22与垂直传动丝杆螺母构成丝杆螺母传动配合，所述垂直传动丝杆螺母固定安装在垂直滑块18上。工作过程中，通过所述的垂直电机座19能够带动垂直传动丝杆22，通过垂直传动丝杆22与垂直传动丝杆螺母构成丝杆螺母传动配合，进而带动垂直滑块18沿着滑轨滑动。

进一步的，所述垂直传动丝杆22通过垂直轴承21安装在垂直电机座19上。

进一步的，所述在位检测机构包括位检测回转机构4，所述位检测回转机构4上通过平键25安装有测杆2，所述测杆2的末端安装有测头1。通过在位检测机构检测出实际加工齿形，并根据实际修形效果，自动补偿误差重新修形至合格。

进一步的，所述水平传动机构的水平驱动电机5、垂直传动机构的垂直驱动电机9和修整主轴3的电机与数控系统的控制器相连，采用插补运动带动金刚滚轮13在砂轮14上修出齿形。

进一步的，所述数控系统的控制器同时与位检测机构相连，根据实际测得的修形结果，自动补偿误差重新修形至合格。

本发明工作原理和工作过程：

工作过程中，首先，主电机10通过皮带11驱动砂轮主轴12旋转，带动砂轮14磨削工件，进而进行齿条的磨齿作业；

然后，修整砂轮14时，修整主轴3带动金刚滚轮13旋转，根据所需齿形，水平传动机构和垂直传动机构要根据数控程序插补运动在砂轮上用金刚滚轮13修出设计齿形，通过试磨；

最后，再由在位检测机构检测出实际加工齿形，并根据实际修形效果，自动补偿误差重新修形至合格。

通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。