一种数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机的制作方法

本发明属于磨齿机，尤其涉及一种数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机。

背景技术：

1、直齿锥齿轮被广泛应用于机械设备、车辆、船舶、各类发动机等领域。但在其加工过程中受限于现有设备的加工精度等因素的影响，使得齿轮几何精度大大降低，严重影响整机的传动平稳性。而且噪音也很大，尤其是在高转速、高载荷的使用环境下，不能满足其实用需求。

2、目前直齿锥齿轮的加工可采用刨齿机、铣齿机等设备加工工艺，相比于刨、铣加工，采用磨齿工艺，精度更高，更能够满足现有工况的需求。而现有常见的直齿磨齿机，瑞士马格maag ks42双砂轮直齿磨齿机，存在以下缺陷：1、只能沿齿高方向摇摆磨削从而沿渐开线磨削，但不能实现齿长方向上的鼓形量磨削；2、瑞士马格maag ks42的磨齿机其调整结构相对复杂，摇台总成和砂轮磨头采用摇摆凸轮结构，更换使用相对复杂。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机，整体机构紧凑，能够实现沿齿高方向摇摆磨削从而沿渐开线磨削，又能够实现齿长方向上的鼓形量磨削，方便使用和调整，无需更换凸轮。

2、本发明是这样实现的，一种数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机，包括床身，所述床身上通过紧固件连接有摇台支架，所述摇台支架内设置有用于拖动滑枕摆动的摇台总成，所述滑枕的v型槽内设置有砂轮磨头总成，所述摇台支撑架相对滑枕另一侧设置有用于驱动摇台总成的主驱动箱，所述主驱动箱下端通过支撑脚与床身紧固连接，对应砂轮磨头总成侧的床身上设置有床鞍和设置在床鞍上的回转板，所述回转板上设置有工件箱，所述主驱动箱下方的床身上设置有用于驱动床鞍和回转板沿床身滑动的进给机构，

3、所述摇台总成包括通过轴承回转设置在摇台支架内的鼓轮和由主驱动箱驱动旋转的第一偏心轴，所述第一偏心轴的偏心盘上设置有直臂，所述第一偏心轴驱动直臂沿鼓轮径向做往复运动，所述鼓轮内部靠近直臂侧设置有固定腔室，所述固定腔室内设置有第一摆轴，所述直臂的自由端通过摆动连杆与第一摆轴相连接，并带动第一摆轴在固定腔室内往复转动，所述第一摆轴的前端紧固设置有主动摆臂，相对主动摆臂所在鼓轮的圆周截面的垂直中心线对称设置有从动摆臂，所述从动摆臂通过第二摆轴转动设置在鼓轮内，所述主动摆臂与从动摆臂之间设置有用于带动从动摆臂与主动摆臂同步摆动的传动连杆，所述滑枕设置在所述主动摆臂和从动摆臂上。

4、进一步的，所述主动摆臂和从动摆臂上均设置有可带动滑枕上下移动的升降机构，所述升降机构包括竖直设置在主动摆臂与从动摆臂内的升降丝杠和设置在升降丝杠上的丝杠螺母，所述丝杠螺母上设置有回转轴，相对于滑枕(5-1)侧的主动摆臂(13)端面和从动摆臂(14)端面上均设置有贯穿槽，所述回转轴(20)通过贯穿槽向滑枕(5-1)侧延伸并设置有转动轴承，对应主动摆臂和从动摆臂分别设置有支撑板，所述支撑板的上端部竖直设置有滑槽，所述支撑板通过滑槽设置在所述转动轴承上，所述支撑板的下端部设置有第二偏心轴，所述滑枕设置在所述第二偏心轴上。

5、进一步的，所述砂轮磨头总成包括箱体、主轴和设置在主轴一端的砂轮，所述箱体内设置有安装腔体，所述安装腔体内通过滚针排设置有升降框架，所述主轴水平设置在安装腔体内且两端贯穿所述升降框架，所述升降框架上设置有补偿机构，所述补偿机构包括设置在升降框架上端面的第一油缸体，所述第一油缸体内通过转轴设置有棘轮，位于棘轮一侧设置的第一油缸体内有活塞杆，所述活塞杆上设置有用于拨动棘轮的棘轮拨杆，所述棘轮所在的转轴上设置有与棘轮同步转动的主动齿轮，位于所述主动齿轮一侧设置有螺杆，所述螺杆上设置有与主动齿轮相啮合的从动齿轮，所述螺杆下端贯穿第一油缸体向升降框架内部延伸并设置有螺母，所述螺母与升降框架相连接。

6、进一步的，所述螺杆的上端面设置有复位调节孔。

7、进一步的，所述箱体一侧设置有压力角修整机构，所述压力角修整机构包括设置在砂轮工作端面一侧的压力角修整臂和设置在箱体一侧的第一安装框架，所述第一安装框架内设置有第二油缸体，所述第二油缸体内设置有活塞齿条，所述第二油缸体下端设置有与所述活塞齿条相互啮合的第一齿轮，所述第一齿轮一侧设置有第一安装轴，所述第一安装轴上设置有第一扇形齿轮和第二齿轮，所述第一扇形齿轮与所述第一齿轮相啮合，所述第一安装框架内设置有与第二齿轮相啮合的第一齿条，所述压力角修整臂靠近砂轮端设置有压力角修整刀具，所述压力角修整臂远离砂轮端与第一齿条的上端部相连接。

8、进一步的，所述第一齿条相对于砂轮平面呈20°夹角设置。

9、进一步的，所述活塞齿条两端的第二油缸体上分别设置有用于反馈信号给液压站的电极。

10、进一步的，相对压力角修整机构的箱体另一侧设置有顶端修整机构，所述顶端修整机构包括设置在砂轮工作端面一侧的顶端修整臂和设置在箱体一侧的第二安装框架，所述第二安装框架内设置有第二安装轴，所述第二安装轴上依次设置有第三齿轮、第四齿轮和顶起凸轮；

11、所述第一安装轴上设置有第二扇形齿轮，位于箱体下端水平设置有传动轴，对应压力角修整机构侧的传动轴上设置有第五齿轮，所述第二扇形齿轮与第五齿轮相啮合，对应顶端修整机构侧的传动轴上设置有第六齿轮，所述第三齿轮与所述第六齿轮相啮合；

12、所述第二安装轴一侧设置有空心柱状的摆动体，所述摆动体下端部设置有与所述顶起凸轮相配合的配合槽，所述摆动体内竖直设置有齿条轴，所述齿条轴下端部设置有与第四齿轮相啮合的第二齿条，所述齿条轴的上端部设置有第三齿条，所述摆动体的上端水平设置有转动轴，所述转动轴上设置有与第三齿条相啮合的斜齿轮，所述顶端修整臂靠近砂轮端设置有顶端修整刀具，所述顶端修整臂远离砂轮端与转动轴相连接。

13、进一步的，相对顶端修整臂连接端的所述转动轴另一端设置有轨迹凸轮，所述第二安装框架上端面通过安装支架设置有限位顶丝，所述限位顶丝与所述轨迹凸轮相配合。

14、进一步的，所述摆动体上端部的外壁上和箱体之间设置有拉簧。

15、本发明具有的优点和技术效果：由于采用上述技术方案，整体机构紧凑，能够实现沿齿高方向摇摆磨削从而沿渐开线磨削，又能够实现齿长方向上的鼓形量磨削；摇台总成通过采用往复式连杆机构，方便使用和调整，无需更换凸轮，设置的升降机构和第二偏心轴，能够调整滑枕运动轨迹，从而实现鼓形磨削；

16、砂轮磨头总成内设置的压力角修整机构和顶端修整机构与砂轮集成一体，可实现自动修整砂轮，设置的补偿机构能够实现砂轮沿工件方向的进给，实现补偿操作；通过补偿机构、压力角修整机构和顶端修整机构中设置的活塞杆、活塞齿条、电极和传动轴，能够实现砂轮的补偿和对砂轮压力角和顶端修整的联动作业，大幅提高了工作效率。

技术特征：

1.一种数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机，包括床身(1)，所述床身(1)上通过紧固件连接有摇台支架(3)，所述摇台支架(3)内设置有用于拖动滑枕(5-1)摆动的摇台总成(5)，所述滑枕(5-1)的v型槽内设置有砂轮磨头总成(6)，所述摇台支撑架(3)相对滑枕(5-1)另一侧设置有用于驱动摇台总成(5)的主驱动箱(2)，所述主驱动箱(2)下端通过支撑脚与床身(1)紧固连接，对应砂轮磨头总成(6)侧的床身(1)上设置有床鞍(8)和设置床鞍(8)上的回转板(8-1)，所述回转板(8-1)上设置有工件箱(7)，所述主驱动箱(2)下方的床身(1)上设置有用于驱动床鞍(8)和回转板(8-1)沿床身(1)滑动的进给机构(4)，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机，其特征在于，所述主动摆臂(13)和从动摆臂(14)上均设置有可带动滑枕(5-1)上下移动的升降机构，所述升降机构包括竖直设置在主动摆臂(13)与从动摆臂(14)内的升降丝杠(18)和设置在升降丝杠(18)上的丝杠螺母(19)，所述丝杠螺母(19)上设置有回转轴(20)，相对于滑枕(5-1)侧的主动摆臂(13)端面和从动摆臂(14)端面上均设置有贯穿槽，所述回转轴(20)通过贯穿槽向滑枕(5-1)侧延伸并设置有转动轴承，对应主动摆臂(13)与从动摆臂(14)分别设置有支撑板(21)，所述支撑板(21)的上端部竖直设置有滑槽(22)，所述支撑板(21)通过滑槽(22)设置在所述转动轴承上，所述支撑板(21)的下端部设置有第二偏心轴(23)，所述滑枕(5-1)设置在所述第二偏心轴(23)上。

3.根据权利要求1或2所述的数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机，其特征在于，所述砂轮磨头总成(6)包括箱体(24)、主轴(25)和设置在主轴(25)一端的砂轮(26)，所述箱体(24)内设置有安装腔体(29)，所述安装腔体(29)内通过滚针排(30)设置有升降框架(31)，所述主轴(25)水平设置在安装腔体(29)内且两端贯穿所述升降框架(31)，所述升降框架(31)上设置有补偿机构，所述补偿机构包括设置在升降框架(31)上端面的第一油缸体，所述第一油缸体内通过转轴设置有棘轮(32)，位于棘轮(32)一侧的第一油缸体内设置有活塞杆(33)，所述活塞杆(33)上设置有用于拨动棘轮(32)的棘轮拨杆(34)，所述棘轮(32)所在的转轴上设置有与棘轮(32)同步转动的主动齿轮(35)，位于所述主动齿轮(35)一侧设置有螺杆(36)，所述螺杆(36)上设置有与主动齿轮(35)相啮合的从动齿轮(37)，所述螺杆(36)下端贯穿第一油缸体向升降框架(31)内部延伸并设置有螺母(38)，所述螺母(38)与升降框架(31)相连接。

4.根据权利要求3所述的数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机，其特征在于，所述螺杆(36)的上端面设置有复位调节孔(39)。

5.根据权利要求3所述的数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机，其特征在于，所述箱体(24)一侧设置有压力角修整机构(27)，所述压力角修整机构(27)包括设置在砂轮(26)工作端面一侧的压力角修整臂(40)和设置在箱体(24)一侧的第一安装框架(41)，所述第一安装框架(41)内设置有第二油缸体，所述第二油缸体内设置有活塞齿条(42)，所述第二油缸体下端设置有与所述活塞齿条(42)相互啮合的第一齿轮(44)，所述第一齿轮(44)一侧设置有第一安装轴(45)，所述第一安装轴(45)上设置有第一扇形齿轮(46)和第二齿轮(47)，所述第一扇形齿轮(46)与所述第一齿轮(44)相啮合，所述第一安装框架(41)内设置有与第二齿轮(47)相啮合的第一齿条(48)，所述压力角修整臂(40)靠近砂轮(26)端设置有压力角修整刀具，所述压力角修整臂(40)远离砂轮(26)端与第一齿条(48)的上端部相连接。

6.根据权利要求5所述的数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机，其特征在于，所述第一齿条(48)相对于砂轮(26)平面呈20°夹角设置。

7.根据权利要求5所述的数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机，其特征在于，所述活塞齿条(42)两端的第二油缸体上分别设置有用于反馈信号给液压站的电极(43)。

8.根据权利要求5所述的数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机，其特征在于，相对压力角修整机构(27)的箱体(24)另一侧设置有顶端修整机构(28)，所述顶端修整机构(28)包括设置在砂轮(26)工作端面一侧的顶端修整臂(50)和设置在箱体(24)一侧的第二安装框架(51)，所述第二安装框架(51)内设置有第二安装轴(52)，所述第二安装轴(52)上依次设置有第三齿轮(53)、第四齿轮(54)和顶起凸轮(55)；

9.根据权利要求8所述的数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机，其特征在于，相对顶端修整臂(50)连接端的所述转动轴(65)另一端设置有轨迹凸轮(61)，所述第二安装框架(51)上端面通过安装支架设置有限位顶丝(62)，所述限位顶丝(62)与所述轨迹凸轮(61)相配合。

10.根据权利要求8所述的数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机，其特征在于，所述摆动体(58)上端部的外壁上和箱体(24)之间设置有拉簧(63)。

技术总结
本发明公开了一种数控直齿锥齿轮单磨头磨齿机，属于磨齿机技术领域，包括床身，所述床身上通过紧固件连接有摇台支架，所述摇台支架内设置有用于拖动滑枕摆动的摇台总成，所述滑枕的V型槽内设置有砂轮磨头总成，所述摇台支撑架相对滑枕另一侧设置有用于驱动摇台总成的主驱动箱，所述主驱动箱下端通过支撑脚与床身紧固连接，对应砂轮磨头总成侧的床身上设置有床鞍和回转板，所述回转板上设置有工件箱，所述主驱动箱下方的床身上设置有用于驱动床鞍和回转板沿床身滑动的进给机构。本发明能够实现沿齿高方向摇摆磨削从而沿渐开线磨削，又能够实现齿长方向上的鼓形量磨削，方便使用和调整，无需更换凸轮。

技术研发人员：杨旭东,陈义召,吴文仲
受保护的技术使用者：天津第一机床有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14