滾齒機(jī)制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)屬于齒輪加工領(lǐng)域。該滾齒機(jī)是由床身、工作臺(tái)、立柱、小立柱、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)組成，其特點(diǎn)是主軸端部可安裝大直徑刀盤，主軸組件采用嵌入方式裝在立柱的安裝孔內(nèi)，并可調(diào)整其安裝角度，主軸端部安裝基面沿主軸軸線方向，相對(duì)工作轉(zhuǎn)臺(tái)軸線的安裝位置不變，該機(jī)床除主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈外，只有一條內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈，在主軸尾端裝有電氣控制元件。該機(jī)具有傳動(dòng)箱結(jié)構(gòu)簡單，可明顯提高切齒效率，可適用于專業(yè)化批量生產(chǎn)。（*該技術(shù)在2006年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于齒輪加工機(jī)床領(lǐng)域。齒輪輪齒常用的切齒方法是在通用滾齒機(jī)上，使用普通滾刀進(jìn)行加工。在這種情況下，滾刀相對(duì)工件在加工時(shí)要有間斷的徑向進(jìn)給和連續(xù)的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，輔助切削時(shí)間較長。譬如加工臺(tái)式鏈輪時(shí)，輔助切削時(shí)間(即切入、切出時(shí)間)大約是實(shí)際切削時(shí)間的4倍以上，切齒效率低。本技術(shù)的目的在于提供一種可適用于加工各類窄齒輪(例如鏈輪)系列產(chǎn)品的高效滾齒機(jī)床。具體技術(shù)方案結(jié)合附圖說明如下該滾齒機(jī)是由床身(1)、工作臺(tái)(2)、立柱(3)和小立柱(4)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)組成，其特殊之處是主軸(16)端部可安裝大直徑刀盤(6)，主軸組件(5)采用嵌入方式安裝在立柱(3)的安裝孔(18)內(nèi)，并可調(diào)整其安裝角度，主軸(16)端部安裝基面(31)，沿主軸軸線(17)方向，相對(duì)工作轉(zhuǎn)臺(tái)(8)軸線(9)的安裝位置不變，該機(jī)床除主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈外，只有一條內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈，在主軸(16)尾部，裝有電氣控制元件(25)、(27)。該機(jī)床的主軸端部用外錐面(30)定位，端鍵(45)傳動(dòng)，可裝刀盤(6)的最小外圓直徑dmin=b24fmax,]]>式中b為工件齒寬(12)，fmax為工件齒根柱面允許的最大直線度公差(11)。該機(jī)床的主軸組件(5)以主軸箱(19)的基平面(22)和短圓柱面(21)定位，安裝在立柱(3)的安裝孔(18)內(nèi)，主軸組件(5)的安裝角等于刀盤(6)的螺旋升角。該機(jī)床的立柱(3)安裝孔(18)的軸線(46)與主軸箱(19)短圓柱面(21)的軸線(20)共軸，主軸箱(19)短圓柱面(21)的軸線(20)與主軸軸線(17)共面，立柱(3)安裝孔(18)的軸線(46)與工作轉(zhuǎn)臺(tái)(8)軸線(9)共面，主軸端部安裝基面(31)與主軸箱(19)短圓柱面(21)的軸線(20)共面。該機(jī)床的內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈兩個(gè)末端件刀盤(6)與工件(10)之間的傳動(dòng)關(guān)系是刀盤(6)勻速旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，工件(10)勻速旋傳K/Z轉(zhuǎn)，Z是工件齒數(shù)，K是刀盤螺旋線法向?qū)еc工件節(jié)圓齒距的比值(正整數(shù))。主軸(16)旋轉(zhuǎn)Z轉(zhuǎn)時(shí)的自動(dòng)準(zhǔn)停采用電氣控制。以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本技術(shù)的具體內(nèi)容刀盤與被加工工件是按范成法原理工作。刀盤勻速旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)。工件勻速旋轉(zhuǎn)相當(dāng)工件節(jié)圓弧齒距整數(shù)倍的弧度區(qū)間。在該區(qū)間刀盤工作刀齒依次切除工件一個(gè)齒槽空間內(nèi)不同部位的金屬，完成一個(gè)齒槽的齒面加工。由于工件齒寬b(12)較小，當(dāng)?shù)侗P直徑d(7)較大時(shí)，刀盤相對(duì)工件可不作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，同時(shí)沿刀盤的單圈螺旋線上可布置足夠數(shù)量的刀齒，刀盤相對(duì)工件可不作徑向進(jìn)給，以最短切削路線進(jìn)行加工。這是使用該機(jī)床加工各類窄齒輪時(shí)，可以提高切齒效率的原因，也是確定機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)的依據(jù)。滾齒機(jī)由床身(1)、工作臺(tái)(2)、立柱(3)和小立柱(4)等部件，及傳動(dòng)控制系統(tǒng)組成。在結(jié)構(gòu)上其技術(shù)特征與效能是1.該機(jī)床主軸端部可安裝大直徑刀盤(6)，這是滾齒加工可實(shí)現(xiàn)無進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、提高切齒效率的前提條件。2.該機(jī)床主軸組件(5)采用嵌入方式安裝在機(jī)床立柱(3)的安裝孔(18)內(nèi)，并可調(diào)整其安裝角度，這樣可縮短了主軸組件(5)在立本(3)上的懸伸高度尺寸H(23)，有利于提高主軸剛度。3.該機(jī)床主軸端部安裝基面(31)，沿主軸軸線(17)方向，相對(duì)工作轉(zhuǎn)臺(tái)(8)軸線(9)的安裝位置不變。這樣，刀盤對(duì)中刀齒(34)相對(duì)工件的位置，不會(huì)因?yàn)檎{(diào)整刀盤安裝角度而發(fā)生變化。4.該機(jī)床除主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈外，只有一條內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈。它比普通滾齒機(jī)的傳動(dòng)箱簡單。5.該機(jī)床主軸尾端，裝有電氣控制元件(25)、(27)，使機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可按工件加工齒數(shù)的不同，在刀盤扇形區(qū)(15)位置，自動(dòng)準(zhǔn)停，實(shí)現(xiàn)工件快速裝卸。以下說明本技術(shù)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定方法1.刀盤最小外圓直徑的確定。刀盤最小外圓直徑的確定，取決于刀盤的工作特征。因?yàn)楫?dāng)工件齒寬b(12)一定時(shí)，刀盤外圓直徑越小，工件齒根柱面在加工時(shí)產(chǎn)生的直線度誤差越大。所以刀盤最小外圓直徑dmin，取決于工件齒根柱面允許的最大直線度公差fmax(11)。dmin、b和fmax三者之間存在下列幾何關(guān)系dmin＝b2/4fmax刀盤外園直徑越大，布置在刀盤圓周上的刀齒數(shù)量越多，有利于改善切齒條件。但是刀盤直徑太大，刀盤制造有困難。因此，確定刀盤最小外園直徑的原則是在滿足工件齒根柱面允許的最大直線度公差fmax(11)和刀盤制造允許的情況下，盡可能取大值。建議d≥500mm。2.范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈計(jì)算位移量的確定滾齒法加工齒輪的原理，理論上相當(dāng)于一對(duì)軸線交錯(cuò)的螺旋齒輪付的嚙合原理。根據(jù)齒廓嚙合的基本原理，刀盤法向螺距t0應(yīng)等于齒輪節(jié)圓弧齒距p0的整數(shù)倍，用公式表示為t0＝p0·K式中，K是正整數(shù)，是刀盤主要參數(shù)，相當(dāng)普通滾刀的頭數(shù)。由上式可知，當(dāng)?shù)侗P勻速旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)，刀盤上的刀齒沿其法向(即垂直于刀盤分圓柱螺旋線方向)位移為t0，工件齒坯勻速回轉(zhuǎn)p0K弧度，即K/Z轉(zhuǎn)。因此刀盤與工件齒坯的計(jì)算位移關(guān)系是刀盤1轉(zhuǎn)——工件齒坯K/Z轉(zhuǎn)上述關(guān)系是建立該機(jī)床范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)平衡式的依據(jù)。3.主軸(16)安裝角的確定由于刀盤與工件齒坯在加工中的位置關(guān)系，相當(dāng)一對(duì)軸線交錯(cuò)的螺旋齒輪付嚙合時(shí)的位置關(guān)系；刀齒布置在刀盤分圓柱螺旋線上；工件為直齒，所以刀盤軸線即主軸軸線(17)相對(duì)工作轉(zhuǎn)臺(tái)(8)軸線(9)的安裝角度，應(yīng)等于刀盤分圓柱螺旋升角。4.主軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)自動(dòng)準(zhǔn)停位置及準(zhǔn)停時(shí)間參數(shù)的確定位于刀盤分圓柱螺旋線始端刀齒(13)與終端刀齒(14)之間開有扇形區(qū)(15)，當(dāng)工件(10)位于該區(qū)間時(shí)，就是主軸(16)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)停位置。因?yàn)榈侗P每旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，完成一個(gè)輪齒的加工，所以加工一個(gè)工件，刀盤旋轉(zhuǎn)Z轉(zhuǎn)，完成一個(gè)加工循環(huán)，主軸自動(dòng)準(zhǔn)停。本技術(shù)具有下列優(yōu)點(diǎn)1.由于采用本技術(shù)時(shí)，可采用最短切削路線進(jìn)行切齒加工，從而可顯著提高切齒效率。例如，采用本機(jī)床加工臺(tái)式鏈輪與采用通用滾齒機(jī)比較，其切齒效率至少可提高二倍以上。2.與通用滾齒機(jī)比較，本機(jī)床取消了差動(dòng)掛輪系，所以傳動(dòng)路線短，傳動(dòng)箱結(jié)構(gòu)簡單。3.由于刀盤采用端部安裝方式，主軸組件嵌入立柱內(nèi)，且與立柱之間沒有通用滾齒機(jī)的軸向進(jìn)給導(dǎo)軌付，所以機(jī)床主軸剛度明顯提高，有利于充分發(fā)揮機(jī)床的切齒效能。4.本技術(shù)適用于加工各種窄齒輪系列產(chǎn)品；在各類生產(chǎn)中均可應(yīng)用；尤其適用于成批、大批專業(yè)化生產(chǎn)場合。 附圖說明及實(shí)施例圖1為可裝大直徑刀盤滾齒機(jī)的一種結(jié)構(gòu)布局方案示意圖。其中(1)為床身；(2)為工作臺(tái)；(3)為立柱；(4)為小立柱；(5)為機(jī)床主軸組件；(6)為大直徑刀盤；(7)為刀盤直徑尺寸d；(8)為工作轉(zhuǎn)臺(tái)；(9)為工作轉(zhuǎn)臺(tái)的軸線；(10)為工件。圖2為刀盤、工件加工位置示意圖。其中(10)為工件；(6)為大直徑刀盤，(11)為工件齒根柱面允許的最大直線度公差fmax；(12)為工件齒寬尺寸b；(13)為沿刀盤分圓柱螺旋線配置的始端刀齒；(14)為沿刀盤分圓柱螺旋線配置的終端刀齒；(15)為刀盤(6)的扇形區(qū)。圖3為機(jī)床主軸組件(5)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中(16)為機(jī)床主軸；(17)為機(jī)床主軸軸線；(18)為機(jī)床立柱(3)的安裝孔；(19)為主軸箱，(20)為主軸箱(19)短圓柱面(21)的軸線；(21)為主軸箱(19)的短圓柱面；(22)為主軸箱(19)的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種由床身（１）、工作臺(tái)（２）、立柱（３）和小立柱（４）、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制機(jī)構(gòu)組成的滾齒機(jī)，其特征在于：主軸（１６）端部可安裝大直徑刀盤（６），主軸組件（５）采用嵌入方式安裝在立柱（３）的安裝孔（１８）內(nèi)，并可調(diào)整其安裝角度，主軸（１６）端部安裝基面（３１），沿主軸軸線（１７）方向，相對(duì)工作轉(zhuǎn)臺(tái)（８）軸線（９）的安裝位置不變，該機(jī)床除主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈外，只有一條內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈，在主軸（１６）尾端，裝有電氣控制元件（２５）、（２７）。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王秀，杜剛，柴幫衡，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：杜剛，
類型：實(shí)用新型
國別省市：22[中國|吉林]