数控蜗杆砂轮磨齿机床的制作方法
【专利摘要】本发明涉及齿轮机床技术领域，特别是涉及数控蜗杆砂轮磨齿机床，包括床身、工件架机构、砂轮修整机构；工件架机构包括方支架，方支架安装在床身上，方支架内装有可回转的滑板座，工件架通过垂直滚珠丝杠组装在滑板座上；砂轮修整机构，包括纵向滑板，纵向滑板上装有横滑板；横滑板上固定安装砂轮箱；砂轮箱的砂轮驱动为B轴主轴伺服电机；纵向滑板通过径向滚珠丝杠安装在床身上，横滑板通过切向滚珠丝杠安装在纵向滑板上，金刚滚轮电机安装在床身。本发明提供的数控蜗杆砂轮磨齿机床，紧凑合理，加工准确、精度高，成本低。
【专利说明】
数控蜗杆砂轮磨齿机床
技术领域
[0001 ]本发明涉及齿轮机床技术领域，特别是涉及数控蜗杆砂轮磨齿机床。
【背景技术】
[0002]数控蜗杆砂轮磨齿机用于高速、精确地磨削圆柱直、斜齿轮，其目的是修整齿轮热处理后的变形，提高齿面精度及光洁度，达到传动平稳、降低噪音和提高精度的要求。
[0003]现有技术中数控蜗杆砂轮磨齿机床，其结构主要包括有:床身、砂轮箱径向进给即X轴、横滑板切向位移即Y轴、工件架轴向进给即Z轴、砂轮主轴旋转即B轴以及工件旋转即C轴、砂轮修整进给轴即U轴、砂轮修整轴即V轴，至少需七个有效数控轴，才能完成零件加工。
[0004]现有机床总体结构布局分为左右两大部分:如图1:
机床右半部分:床身11上面装有横滑板38，横滑板上装有方支架15，方支架内装可以回转的滑板座21，工件架22装在滑板座上21。机床的切向运动即Y轴是Y轴伺服电机通过滚珠丝杠带动横滑板38、方支架15、滑板座21、工件架22实现。机床的轴向进给运动Z轴是滑板座21上的Z轴伺服电机通过滚珠丝杠带动工件架22实现。
[0005]机床左半部分:床身11上面装有纵向滑板37，，纵向滑板上装有砂轮箱30，机床的，径向运动X轴是X轴伺服电机通过滚珠丝杠带动纵向滑板37、砂轮箱30实现。砂轮修整器底座62固定安装在纵向滑板37上，砂轮修整器底座62上面装有砂轮修整滑板63，金刚滚轮电机64装在砂轮修整滑板63上面，U轴伺服电机通过滚珠丝杠拖动砂轮修整器底座62移动实现机床砂轮修整径向进给运动即U轴，V轴伺服电机通过滚珠丝杠拖动砂轮修整滑板63、金刚滚轮电机64移动实现机床砂轮修整径运动即V轴。
[0006]机床整体运动是:工件加工必须具有X、Y、Z、B、C共五个数控轴功能，砂轮修整必须具有B、U、V三个数控轴。因此，机床必须具有7个有效数控轴。
[0007]现有技术中数控蜗杆砂轮磨齿机床的C轴通常采用C轴伺服电机通过减速机构带动工件主轴旋转。
[0008]上述磨齿机存在如下缺陷:
1、机床结构复杂，零件多，制造及装配难度大，难调整，易出现故障。
[0009]2、工件轴C轴传动链长，传动误差大；由于齿轮啮合时，产生振动，影响工件加工的表面粗糙度。
[0010]3、机床至少需七个有效数控轴，产品成本高，价格昂贵，给企业增加了经济负担。
[0011]目前，随着齿轮行业的快速发展，用户迫切需要既经济又实用的齿轮磨削产品。
【发明内容】
[0012]针对上述技术问题，本发明提供一种结构简单、成本低的数控蜗杆砂轮磨齿机床。
[0013]具体的技术方案为:
数控蜗杆砂轮磨齿机床，包括床身、工件架机构、砂轮修整机构；
所述的工件架机构，包括方支架，方支架安装在床身上，方支架内装有可回转的滑板座，工件架通过垂直滚珠丝杠组装在滑板座上；垂直滚珠丝杠由Z轴伺服电机驱动，实现工件架在垂直方向即Z轴上运动；
砂轮修整机构，包括纵向滑板，纵向滑板上装有横滑板;横滑板上固定安装砂轮箱;砂轮箱的砂轮驱动为B轴主轴伺服电机；
纵向滑板通过径向滚珠丝杠安装在床身上，径向滚珠丝杠由X轴伺服电机驱动，实现纵向滑板、横滑板、砂轮箱在径向即X轴上运动；
横滑板通过切向滚珠丝杠安装在纵向滑板上，切向滚珠丝杠由Y轴伺服电机驱动，实现纵向滑板、横滑板、砂轮箱在切向即Y轴上运动；
金刚滚轮电机安装在床身。
[0014]工件架的工件旋转轴连接C轴力矩电机。
[0015]本发明提供的数控蜗杆砂轮磨齿机床，紧凑合理，加工准确、精度高，使机床由现有技术的七个数控轴减少为五个数控轴。将滑板式工件架蜗杆砂轮磨齿机的C轴设计采用力矩电机直接驱动工件主轴的结构形式，取消现有技术中采用伺服电机、减速机构、工件主轴的传统传动结构形式，取消了机械传动链，有效提高了工件主轴的传动精度和传动平稳性，从而提高了工件的加工精度和表面粗糙度。由于机床结构简单，所以控制系统可以选购市场上更为经济型的数控系统，设备的成本得到明显降低。
【附图说明】
[0016]图1为现有技术的机床结构不意图；
图2为本发明的正视结构示意图；
图3为本发明的俯视结构示意图；
图4为本发明的工件旋转轴连接示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明做进一步描述:
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的三个主要技术发明:
如图2和图3所示，数控蜗杆砂轮磨齿机床，包括床身111、工件架机构、砂轮修整机构；所述的工件架机构，包括方支架115，方支架115安装在床身111上，方支架115内装有可回转的滑板座121，工件架122通过垂直滚珠丝杠组装在滑板座121上；垂直滚珠丝杠由Z轴伺服电机124驱动，实现工件架122在垂直方向即Z轴上运动；
砂轮修整机构，包括纵向滑板137，纵向滑板137上装有横滑板138;横滑板138上固定安装砂轮箱130;砂轮箱130的砂轮驱动为S轴力矩电机131;
横滑板138还通过切向滚珠丝杠安装在纵向滑板137上，径向滚珠丝杠由X轴伺服电机136驱动，实现纵向滑板137、横滑板138、砂轮箱130在径向即X轴上运动；
横滑板138通过切向滚珠丝杠安装在纵向滑板137上，切向滚珠丝杠由Y轴伺服电机139驱动，实现纵向滑板137、横滑板138、砂轮箱130在切向即Y轴上运动；
金刚滚轮电机164安装在床身111。
[0018]如图4所示，工件架122的工件旋转轴连接C轴力矩电机123。
[0019]砂轮修整径向进给运动，由X轴的径向滚珠丝杠实现，砂轮修整切向运动由Y轴的切向滚珠丝杠实现，从而取消原结构中的U轴和V轴。也就是将原横滑板切向位移Y轴拖动工件架移动修改为横滑板切向位移Y轴拖动砂轮箱，利用砂轮箱径向进给X轴和横滑板切向位移Y轴两轴替代砂轮修整进给轴U轴和砂轮修整轴V轴，利用砂轮旋转轴B轴与横滑板切向位移Y轴联动，达到砂轮修整的目的，从而在不减少产品功能的前提下，节约了两个数控轴，大大提高了产品的经济性和实用性。
[0020]将原来滑板式工件架C轴采用伺服电机、减速机构、工件主轴的传统传动结构修改成力矩电机直接驱动工件主轴的结构形式，取消了机械传动链，大大提高了工件主轴的传动精度和传动平稳性，从而提高了工件的加工精度和表面粗糙度。
【主权项】
1.数控蜗杆砂轮磨齿机床，包括床身(111)，其特征在于，还包括工件架机构、砂轮修整机构； 所述的工件架机构，包括方支架(115 )，方支架(115 )安装在床身(111)上，方支架(115)内装有可回转的滑板座(121)，工件架(122)通过垂直滚珠丝杠组装在滑板座(121)上;垂直滚珠丝杠由Z轴伺服电机(124)驱动，实现工件架(122)在垂直方向即Z轴上运动； 砂轮修整机构，包括纵向滑板(137)，纵向滑板(137)上装有横滑板(138);横滑板(138)上固定安装砂轮箱(130);砂轮箱(130)的砂轮驱动为B轴主轴伺服电机(131); 纵向滑板(137)通过径向滚珠丝杠安装在床身(111)上，径向滚珠丝杠由X轴伺服电机(136)驱动，实现纵向滑板(137)、横滑板(138)、砂轮箱(130)在径向即X轴上运动； 横滑板(138)还通过切向滚珠丝杠安装在纵向滑板(137)上，切向滚珠丝杠由Y轴伺服电机(139 )驱动，实现纵向滑板(137 )、横滑板(138 )、砂轮箱(130 )在切向即Y轴上运动；金刚滚轮电机(164)安装在床身(111)。2.根据权利要求1所述的数控蜗杆砂轮磨齿机床，其特征在于，工件架(122)的工件旋转轴连接C轴力矩电机(123)。
【文档编号】B23F13/04GK106064256SQ201610690479
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年8月20日
【发明人】吴杰, 石建华
【申请人】无锡市瑞尔精密机械有限公司