一種五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪滾齒加工機(jī)床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種滾齒加工齒輪機(jī)床，尤其涉及一種五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪齒加工機(jī)床。
【背景技術(shù)】
[0002]作為變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，非圓齒輪的種類較多、形狀復(fù)雜，這勢(shì)必給制造帶來一定的難度。目前，比較成熟的是直齒非圓齒輪加工方法，主要有以下幾種:
[0003]1、靠模法。這種加工方法保證了刀具在勻速旋轉(zhuǎn)的條件下，齒輪坯節(jié)曲線上的每一點(diǎn)在切削過程中的瞬時(shí)線速度是相等的，從而使齒輪坯的瞬時(shí)角速度和齒輪坯與非圓滾輪的中心距按一定的規(guī)律變化。采用這種方法，應(yīng)預(yù)先制造出相應(yīng)的凸輪作為靠模，或用非圓齒輪本身作為靠模來加工非圓齒輪。
[0004]2、近似切齒法。在非圓齒輪發(fā)展的初始階段，數(shù)控技術(shù)還沒有得到廣泛的應(yīng)用，并且非圓齒輪的生產(chǎn)量較小，不適宜設(shè)計(jì)一臺(tái)專用加工設(shè)備。在這種情況下，通常是在萬能設(shè)備上，用近似切齒法加工非圓齒輪，但這種加工精度不高，齒形不準(zhǔn)確。
[0005]3、在數(shù)控機(jī)床上加工非圓齒輪，但是由于沒有高效、精確的加工方法，影響了非圓齒輪的推廣使用，目前在直齒非圓齒輪主要加工方式有數(shù)控插齒、數(shù)控銑齒、數(shù)控滾齒。
[0006]4、目前國(guó)內(nèi)加工非圓齒輪應(yīng)用最廣的是線切割，此種方法比較適合小批量生產(chǎn)直齒非圓齒輪，單線切割不適用加工斜齒非圓齒輪。
[0007]然而，隨著非圓齒輪應(yīng)用的推廣，非圓齒輪的需求量也日益增多，特別是隨著數(shù)控技術(shù)與伺服電機(jī)性能的提高與發(fā)展，使得能夠研制出加工具有優(yōu)良傳動(dòng)性能的非圓斜齒輪的五軸聯(lián)動(dòng)非圓斜齒輪加工機(jī)床成為下一個(gè)目標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪齒加工機(jī)床，該機(jī)床通過設(shè)置同步運(yùn)作的滾刀裝置以及工作裝置之間的夾角β，使安裝在工作裝置上的非圓齒坯加工成為斜齒輪，該種機(jī)床采用機(jī)電一體化，使結(jié)構(gòu)布局簡(jiǎn)單。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪滾齒加工機(jī)床，其特征在于，包括底座，所述的底座上設(shè)有第一支撐結(jié)構(gòu)和第二支撐結(jié)構(gòu)，所述的第一支撐結(jié)構(gòu)和第二支撐結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)的高度可調(diào)節(jié)，所述的第一支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)有用于將非圓齒坯加工成斜齒非圓齒輪的滾刀裝置，所述的第二支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)有回轉(zhuǎn)臺(tái)，回轉(zhuǎn)臺(tái)上設(shè)有工作裝置，所述的非圓齒坯設(shè)于所述的工作裝置上。
[0010]優(yōu)選地，所述的底座包括水平X向軌道與水平Z向軌道，水平Z向軌道設(shè)于水平X向軌道的一側(cè)，所述的第一支撐結(jié)構(gòu)設(shè)于水平Z向軌道上并可沿水平Z向軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述的第二支撐結(jié)構(gòu)設(shè)于水平X向軌道上并可沿水平X向軌道往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0011]更優(yōu)選地，所述的水平X向軌道與水平Z向軌道相互垂直，構(gòu)成T形結(jié)構(gòu)或“十”字形結(jié)構(gòu)。
[0012]更優(yōu)選地，所述的底座的水平Z向軌道中設(shè)置有滾珠絲杠，所述的第一支撐結(jié)構(gòu)設(shè)于水平Z向軌道的滾珠絲杠上，水平Z向軌道的一端設(shè)有第三伺服電機(jī)，第三伺服電機(jī)通過彈性聯(lián)軸器與水平Z向軌道中的滾珠絲杠相聯(lián)接，以驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)，使第一支撐結(jié)構(gòu)沿水平Z向軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0013]更優(yōu)選地，所述的水平X向軌道中設(shè)置有滾珠絲杠，所述的第二支撐結(jié)構(gòu)設(shè)于水平X向軌道的滾珠絲杠上，水平X向軌道的一端安裝有第四伺服電機(jī)，第四伺服電機(jī)通過彈性聯(lián)軸器與水平X向軌道中的滾珠絲杠相聯(lián)接，以驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)，使第二支撐結(jié)構(gòu)沿水平X向軌道做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0014]優(yōu)選地，所述的滾刀裝置包括滾刀軸、第一減速電機(jī)、滾刀、第一聯(lián)軸器和頂板，所述的滾刀軸和第一減速電機(jī)設(shè)于頂板的下側(cè)，滾刀軸和第一減速電機(jī)通過第一聯(lián)軸器相連，滾刀設(shè)于滾刀軸上，頂板固定在第一支撐結(jié)構(gòu)上，滾刀設(shè)于工作裝置的上方。
[0015]優(yōu)選地，所述的工作裝置包括工作軸、第二減速電機(jī)和底板，所述的工作軸和第二減速電機(jī)設(shè)于底板上，工作軸和第二減速電機(jī)通過第二聯(lián)軸器相連，底板固定于回轉(zhuǎn)臺(tái)上，所述的非圓齒坯設(shè)于工作軸上并可隨工作軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0016]優(yōu)選地，所述的回轉(zhuǎn)臺(tái)包括相互嚙合的渦輪與蝸桿，蝸桿的一端設(shè)置有可轉(zhuǎn)動(dòng)蝸桿的手柄，工作裝置固定在渦輪中部并可隨渦輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]優(yōu)選地，所述的第一支撐結(jié)構(gòu)為立柱，第二支撐結(jié)構(gòu)為高度可調(diào)節(jié)的升降臺(tái)(6)。
[0018]更優(yōu)選地，所述的升降臺(tái)可在豎直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0019]更優(yōu)選地，所述的升降臺(tái)包括外層結(jié)構(gòu)和內(nèi)層結(jié)構(gòu)，外層結(jié)構(gòu)設(shè)于底座上，內(nèi)層結(jié)構(gòu)可相對(duì)于外層結(jié)構(gòu)在豎直方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0021](I)在水平面內(nèi)，滾刀裝置所在平面與工作裝置所在平面為兩互相平行的平面，通過升降臺(tái)調(diào)節(jié)兩平面之間的垂直距離，使?jié)L刀裝置上的滾刀切割非圓齒坯的非圓外形時(shí)更精準(zhǔn)；
[0022](2)該安裝有非圓齒坯的工作裝置安裝在回轉(zhuǎn)臺(tái)上，因此在加工時(shí)可以調(diào)節(jié)非圓齒坯的廣義螺旋角β。
[0023](3)平行于X方向軌道的豎直平面內(nèi)，回轉(zhuǎn)臺(tái)中過三重合軸線的平面與垂直于滾刀軸線的平面為兩互相平行的平面。機(jī)床運(yùn)行時(shí)通過立柱的往復(fù)運(yùn)動(dòng)調(diào)節(jié)兩平面之間的水平距離，這樣避開了非圓齒坯的切削極點(diǎn)，因此可用同一把滾刀加工不同長(zhǎng)度的非圓齒輪。
【附圖說明】
[0024]圖1為五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪滾齒加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2為圖1中底座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3為圖1中立柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4為圖1中滾刀裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖5為圖1中工作裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖6為圖1中回轉(zhuǎn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖7為圖1中伸縮缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0032]實(shí)施例
[0033]參見附圖1，為五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪滾齒加工機(jī)床的結(jié)構(gòu)示意圖，所述的五軸聯(lián)動(dòng)臥式斜齒非圓齒輪滾齒加工機(jī)床包括底座1、立柱2 (第一支撐結(jié)構(gòu))、滾刀裝置3、工作裝置4、回轉(zhuǎn)臺(tái)5和升降臺(tái)6 (第二支撐結(jié)構(gòu))，所述的立柱2上設(shè)有用于將非圓齒坯44加工成斜齒非圓齒輪的滾刀裝置3，滾刀裝置3的一端固定安裝在立柱2的頂部，滾刀裝置3的另一端向工作裝置4伸出。所述的升降臺(tái)6上設(shè)有回轉(zhuǎn)臺(tái)5，回轉(zhuǎn)臺(tái)5上設(shè)有工作裝置4，所述的非圓齒坯44設(shè)于所述的工作裝置4上。
[0034]參見附圖2，所述的底座I包括水平X向軌道11與水平Z向軌道12，水平Z向軌道12設(shè)于水平X向軌道11的一側(cè)，所述的水平X向軌道11與水平Z向軌道12相互垂直，構(gòu)成T形結(jié)構(gòu)。所述的底座的水平Z向軌道12中設(shè)置有滾珠絲杠，水平Z向軌道12的一端安裝有第三伺服電機(jī)，第三伺服電機(jī)通過彈性聯(lián)軸器與水平Z向軌道12中的滾珠絲杠相聯(lián)接，以驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)，使底部安裝在滾珠絲杠上的立柱2做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述的水平X向軌道11中設(shè)置有滾珠絲杠，水平X向軌道11的一端安裝有第四伺服電機(jī)，第四伺服電機(jī)通過彈性聯(lián)軸器與水平X向軌道11中的滾珠絲杠相聯(lián)接，以驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)，使底部安裝在滾珠絲杠上的升降臺(tái)6做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述的立柱2安裝于水平Z向軌道12的滾珠絲杠上并可沿水平Z向軌道12往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述的升降臺(tái)6安裝于水平X向軌道11的滾珠絲杠上并可沿水平X向軌道11往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0035]參見附圖3，立柱2為框架式結(jié)構(gòu)，其主要作用在于承載安裝在立柱2上的滾刀裝置3，其中立柱2通過緊固螺栓與滾刀裝置3的頂板35連接。
[0036]參見附圖4，所述的滾刀裝置3包括滾刀軸31、第一減速電機(jī)32、滾刀33、第一聯(lián)軸器34和頂板35，頂板35固定在立柱2上，所述的滾刀軸31和第一減速電機(jī)32安裝于頂板35的下側(cè)，其頂板35上固定的第一減速電機(jī)32被包圍在立柱2內(nèi)，滾刀軸31和第一減速電機(jī)