本技术涉及机械加工设备,尤其是涉及一种复合式高速加工数控铣齿设备。
背景技术:
1、铣齿机是用于加工齿圈的传动齿。目前,铣齿机包括底座、工作台和铣齿机构。待加工的齿圈胚件固定在工作台上,由铣齿机构进行铣齿作业。工作台能过回转支撑安装在底座上。
2、对于加工大型的齿圈、轴承齿圈等大型环类零件,适用于重型工程机械、大型核电、水电和风电领域。通常在加工过程中需要将毛坯件在多道工序下进行,对于环形毛坯件车、锯切、铣、钻等工艺时,需要人工对毛坯件重复定位、抬运,因此,在此过程中造成加工环形零件的误差增大,人员的成本上升,且需要多台不同的设备场地,所需占地面积较大,造成大型尺寸环形零件加工定位夹持繁琐、困难。
技术实现思路
1、为了改善多工艺加工下对零件的多次定位、搬运的繁琐,影响零件的加工精度,耗费大量人力成本和占用空间较大的问题,本技术提供一种复合式高速加工数控铣齿设备。
2、本技术提供的一种复合式高速加工数控铣齿设备采用如下的技术方案:
3、一种复合式高速加工数控铣齿设备,包括基座、转台、铣齿机构、定位夹持机构和锯切机;所述转台转动布置于基座上;所述铣齿机构的底部滑移设置有工作台,所述工作台和铣齿机构之间还设置有浮动夹紧机构;所述铣齿机构布置在沿基座x轴方向,用于加工环形毛坯件的端面、内径、外径、精铣齿和钻孔;所述锯切机布置于沿基座y轴方向,用于粗加工环形毛坯件的齿牙;所述定位夹持机构布置于转台上,用于夹持及定位环形毛坯件;其中,所述定位夹持机构包括第一夹持构件和第二夹持构件,所述第一夹持构件沿着转台的圆周方向布置,所述第一夹持构件具备两级间距夹持调节,所述第二夹持构件安装于基座内,用于锁合基座内转动的转台。
4、通过采用上述技术方案,转台分布于基座上,定位夹持机构上的第一夹持构件可进行二级调节,便于实现不同直径的环形毛坯件内径或外径夹持,工作台上的铣齿机构移动至相应位置后,浮动夹紧机构对铣齿机构夹紧,保证加工精度,锯切机安装在基座y轴方向,当转台上放置的环形毛坯件转动至锯切机位置时,由锯切机对环形毛坯件锯切,由两台呈角度放置的锯切机切割后,环形毛坯件形成齿形槽,铣齿机构对环形毛坯件进行车表面精度。
5、可选的,所述第一夹持构件包括一级调节部件和二级调节部件;所述转台上开设有滑槽,所述一级调节部件滑移布置于滑槽,所述二级调节部件滑动布置在一级调节部件上。
6、通过采用上述技术方案,一级调节部件在转台的滑槽内滑动,滑槽为t型、凹型或其他多种形状,一级调节部件在滑槽内滑动,对于不同直径的环形毛坯件的外径或内径限位夹持,二级调节部件对环形毛坯件的下端面限位夹持。
7、可选的,所述一级调节部件包括滑座、滑块和定位销,所述滑座上等距开设有定位孔,所述滑块滑移布置于滑槽内,所述定位销穿过定位孔和滑块锁紧配合。
8、通过采用上述技术方案,滑座上开设有若干个定位孔,调节滑槽内的滑块,使得每个滑块和定位孔一一对应,滑座调节至合适位置时,利用定位销将滑座和滑块锁紧,保持加工的环形毛坯件紧固性。
9、可选的,所述二级调节部件包括拔杆、弹簧、拉杆、抵紧件和端盖,所述滑座上形成有横向通道和竖向通道,所述拔杆滑动布置于横向通道内,所述端盖紧固在竖向通道的端口,所述拉杆穿过端盖滑动布置于竖向通道内,所述拔杆的表面形成有齿形槽,位于竖向通道内所述拉杆的端部一体化成型有和齿形槽形状规格相适配的凸起,所述凸起和齿形槽卡接配合,所述弹簧套设在拉杆上,所述弹簧的一端固定在拉杆上,所述弹簧另一端固定在端盖上,所述抵紧件滑动布置在滑座上,用于抵接环形毛坯件的外径或内径。
10、通过采用上述技术方案,滑座上形成的横向通道和竖向通道,配合拉杆和拔杆,利用抵紧件对环形毛坯件的内径抵紧,提高环形毛坯件放置在滑座上的紧固性,对环形毛坯件限位紧固时,拉杆向下拉动,位于竖向通道内的弹簧受到压缩,位于竖向通道内的拉杆的端部和拔杆表面相远离,调节拔杆在横向通道内的位置,拉杆朝向转台的轴心的端面和环形毛坯件相抵,松开拉杆的拉紧力,拉杆的凸起和拔杆的齿形槽相卡接嵌合,对环形毛坯件实现紧固限位,减少加工时带来精度误差。
11、可选的,所述第二夹持构件包括油缸、夹块、油路管道和塞头,所述油缸布置在基座内,所述油缸和夹块的输入端连接,所述夹块布置在位于基座内的传动齿圈上,所述夹块内开设有腔体,所述油路管道布置在腔体内,所述塞头滑动布置在夹块内。
12、通过采用上述技术方案,油缸对夹块内供油时,经油路管道输送内油腔内,油压的作用下塞头向外顶出,使得塞头对传动齿圈锁紧,减少传动齿圈浮动的情况发生,提高加工时的稳定性。
13、可选的,所述铣齿机构包括铣齿箱、消隙结构和传动件,所述铣齿箱安装于工作台上,所述消隙结构布置于铣齿箱内,所述传动件安装于铣齿箱内带动消隙结构和铣刀传动。
14、通过采用上述技术方案,传动件作为驱动单元,用于驱使铣齿箱内的消隙结构和传动部件运动,消隙结构在铣齿刀盘对环形毛坯件加工时减少斜齿轮之间的间隙,提高铣齿刀盘加工的稳定性,同时减小铣齿刀盘两侧的锁合力,在装卸时更加便捷。
15、可选的,所述抵紧件包括垫板和挡块,所述垫块滑动布置在滑座上,所述挡块和垫块通过销轴固定。
16、通过采用上述技术方案,环形毛坯件放置垫板上,垫板和滑座形成一定高度,便于对环形毛坯件的端面加工,由挡块对环形毛坯件的内径进行抵紧作用,使得环形毛坯件加工过程中保持稳定性,跟随转台一同转动加工。
17、可选的,所述工作台和铣齿机构通过滚珠丝杆机构传动,所述浮动夹紧机构安装于滚珠丝杆机构上,所述浮动夹紧机构包括活动块、活塞板、输油管和油泵,所述活动块滑动布置于滚珠丝杆机构上,所述活塞板安装于活动块上,所述输油管的一端和活塞板连通,所述输油管的另一端和油泵连通,所述油泵安装于工作台上。
18、通过采用上述技术方案,滚珠丝杆机构用于工作台和铣齿机构进行相对运行,保证铣齿机构在工作台上沿着x轴方向移动,当铣齿机构移动至工作台相应位置后,为保证加工时的精度,减少刀具振动对环形毛坯件的精度影响,由油泵经输油管对活动块内的油腔供油,在油压的作用下,活塞板对工作台上的滑轨抱紧锁合,减少切削时产生共振,同时防止对滑轨和铣齿机构上的滑块相对滑移。
19、可选的,所述消隙结构包括多组斜齿轮组、活塞杆、碟形弹簧、传动轴、油压部件和铣齿轴,所述传动轴连接在传动件上,所述活塞杆滑动布置于传动轴开设的空腔内,所述活塞杆的远离传动轴的一端和铣齿箱滑动配合,所述碟形弹簧的一端固定在传动轴的空腔内,所述碟形弹簧的另一端固定在活塞杆上,所述油压部件用于驱使活塞杆在传动轴的空腔内滑移,所述斜齿轮组传动布置在传动轴和活塞杆上,所述铣齿轴固定在斜齿轮组上。
20、通过采用上述技术方案,传动轴受传动件驱使转动,传动轴带动活塞杆和多组斜齿轮组多级传动,由多组铣齿轮组带动铣齿轴和铣齿刀盘传动,从而实现对环形毛坯件的铣削加工;传动轴内设置有碟形弹簧,且铣齿机构上还布置有油压部件,油压部件将对油腔内供油或回油,使得活塞杆在传动轴内的空腔内移动,连接在活塞杆上的斜齿轮一并位移,消除间隙,保证铣齿刀盘加工的稳定性,减少铣齿刀盘加工精度误差。
21、综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:
22、1.本技术中第一夹持构件具备两级夹持间距调节功能,可通过两级的调节方式对不同直径的环形毛坯件件加工,多级的夹持方式进行调节,提高了对于环形毛坯件的夹持稳定性和适用性;
23、2.第二夹持构件对基座内的转台进行夹紧,工作台上安装的工件保证平稳度,减少工作台的偏转浮动带来的加工精度误差;
24、3.铣齿机构、锯切机布设于基座的侧面,相互呈垂直排布,对环形毛坯件的端面、内径、外径和钻孔加工,实现一体化作业,便捷了操作人员对大型环形毛坯件的加工,节省了大量人力劳动,提高了工作效率;
25、4.浮动夹紧机构在对铣齿机构和工作台实现抱紧锁合,保持力柱的刚性,减少了切削时带来的共振,防止铣齿机构在工作台上出现滑移现象,确保加工过程的高精度需求。