專利名稱：軸類齒輪復合加工機床的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機床，具體涉及一種軸類齒輪復合加工機床。
背景技術：
近年來，隨著制造產業進入高速發展階段，企業對齒輪的需求量越來越大，對加工質量和加工效率要求越來越高。目前齒輪類零件的生產仍然是以功能單一的加工為主，零件的加工要分別在車床、滾齒機、倒棱機、鉆床、銑床上分別加工完成。采取多臺單機集群的方式組織生產線進行齒輪加工，一方面多道工序的分散性造成齒輪工件需要多次重復裝夾、定位及對刀，使得齒輪的加工精度和加工質量難于保證和提高，操作的自動化程度低，費時費力且容易出錯；另一方面集群式的齒輪生產線結構松散，齒輪加工效率低，需要增加額外的輔助運輸、傳送與儲存裝置，占地面積大，資源浪費嚴重，生產成本高。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的是提供一種軸類齒輪復合加工機床，在一次裝夾的情況下，將齒輪加工的多道工序集成復合在一臺設備上。本發明公開了一種軸類齒輪復合加工機床，包括床身、固定于床身上的立柱、旋轉工作臺、滾刀進給機構、支撐架進給機構和旋轉刀塔進給機構；所述旋轉工作臺固定在床身頂面；所述滾刀進給機構、支撐架進給機構和旋轉刀塔進給機構橫向依次設置在立柱靠近旋轉工作臺一側上且與立柱豎直方向滑動配合。進一步，所述旋轉工作臺包括工作臺面和電主軸I，電主軸I設置在旋轉工作臺內，工作臺面設置在旋轉工作臺頂面，所述電主軸I的主軸I與工作臺面傳動配合。進一步，所述滾刀進給機構包括滑板1、滾刀架、固定在立柱上的滾刀進給絲杠和與滾刀進給絲杠傳動配合的滾刀進給伺服電機；所述滾刀架與滑板I連接，所述滑板I上設有與滾刀進給絲杠對應配合的螺套I。進一步，所述滾刀進給機構還包括設置在滑板I遠離立柱一側的滑板III，滑板III與滑板I橫向滑動配合，所述滑板III內固定有橫向進給絲杠和與橫向進給絲杠傳動配合的橫向進給伺服電機，所述滑板I上設有與橫向進給絲杠對應配合的螺套II。進一步，所述滾刀進給機構還包括設置在滑板III沿滑動方向靠近旋轉工作臺一側的滾刀架旋轉機構，滾刀架旋轉機構包括底座、旋轉軸、蝸輪副和與蝸輪副對應的滾刀架旋轉伺服電機，蝸輪副包括與旋轉軸連接的蝸輪和與蝸輪對應配合的蝸桿，滾刀架旋轉伺服電機與蝸桿對應傳動配合，所述旋轉軸沿滑板III滑動方向設置，旋轉軸靠近旋轉工作臺一端與底座連接。進一步，所述滾刀進給機構還包括設置在底座遠離滾刀架旋轉機構一側的滾刀架進給絲桿和與滾刀架進給絲桿傳動配合的滾刀架進給伺服電機，所述滾刀架設有與滾刀架進給絲杠對應配合的螺套III。進一步，所述滾刀架包括左刀架和右刀架，右刀架設有電主軸II，左刀架設有與電主軸II的主軸II方向相對應的滑座，所述主軸II與滑座之間設有滾刀，主軸II與滾刀一端傳動配合，滾刀另一端與滑座轉動配合；左刀架設有刀架絲桿，右刀架設有與刀架絲桿對應配合的刀架軸套。進一步，所述支撐架進給機構包括外支架、固定在立柱上的外支架進給絲杠和與外支架進給絲杠傳動配合的外支架進給伺服電機；所述外支架上設有與外支架進給絲杠對應配合的螺套IV ;所述外支架上設有垂直向下的頂尖，所述頂尖與主軸I同心。進一步，所述旋轉刀塔進給機構包括滑板I1、轉動刀架、固定在立柱上的旋轉刀塔進給絲杠和與旋轉刀塔進給絲杠傳動配合的旋轉刀塔進給伺服電機，所述轉動刀架與滑板II連接，所述滑板II上設有與旋轉刀塔進給絲杠對應配合的螺套V。進一步，所述旋轉刀塔進給機構還包括設置在滑板II遠離立柱一側的轉動刀架進給絲杠和與轉動刀架進給絲杠傳動配合的轉動刀架進給伺服電機，所述轉動刀架上設有與轉動刀架進給絲杠對應配合的螺套VI。進一步，所述轉動刀架包括刀盤、齒輪副、豎直設置的傳動軸和與傳動軸對應的傳動驅動伺服電機，傳動驅動伺服電機通過齒輪副與傳動軸對應傳動配合，所述傳動軸下端設有傘齒輪I，刀盤內部設有傘齒輪II與傘齒輪I嚙合。進一步，所述刀盤外圓沿圓周方向設有去毛刺裝置、車刀裝置、圓柱銑刀裝置、到棱裝置、鉆孔裝置和機械手裝置。本發明的有益效果在于本發明軸類齒輪復合加工機床，在對工件一次裝夾的情況下，利用工作臺的旋轉，通過不同加工刀具的切換，以及橫向和縱向進給、角度的旋轉來實現對不同尺寸的齒輪進行車削、滾齒、銑削、倒棱、去毛刺、鉆孔等多道工序。節約了工件在不同機床間的轉換時間，提高了加工效率，零件的最終加工精度得到了最大限度的保證。同時本發明軸類齒輪復合加工機床結構緊湊、占地面積小，節約了空間，降低了生產成本。
為了使發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步的詳細描述，其中
圖1為本發明的三維示意 圖2為本發明的旋轉工作臺的剖視 圖3為本發明的滾刀進給機構Z1方向的剖視 圖4為本發明的滾刀進給機構X1方向的剖視 圖5為本發明的滾刀架旋轉機構剖視圖1;
圖6為本發明的滾刀架旋轉機構剖視圖1I ；
圖7為本發明的滾刀進給機構Y方向的剖視 圖8為本發明的滾刀架的剖視 圖9為本發明的支撐架進給機構Z3方向的剖視 圖10為本發明的旋轉刀塔進給機構Z2方向的剖視 圖11為本發明的旋轉刀塔進給機構X2方向的剖視 圖12為本發明的轉動刀架的剖視 圖13為本發明的轉動刀架的三維示意圖。
具體實施例方式下面將結合附圖，對本發明的優選實施例進行詳細的描述。如圖所不,本發明的一種軸類齒輪復合加工機床,包括床身1、固定于床身I上的立柱2、旋轉工作臺3、滾刀進給機構4、支撐架進給機構5和旋轉刀塔進給機構6 ;所述旋轉工作臺3固定在床身I頂面；所述滾刀進給機構4、支撐架進給機構5和旋轉刀塔進給機構6橫向依次設置在立柱2靠近旋轉工作臺3 —側上且與立柱2豎直方向滑動配合。將工件置于旋轉工作臺3上，支撐架進給機構5根據工件高度上下滑動調節并固定工件在旋轉工作臺3上做旋轉運動，滾刀進給機構4，和旋轉刀塔進給機構6根據工件不同加工位置上下滑動，利用安裝在其上的刀具對工件進行加工。圖2為本發明的旋轉工作臺的剖視圖，如圖所示，所述旋轉工作臺3包括工作臺面7和電主軸I 8，電主軸I 8設置在旋轉工作臺3內，工作臺面7設置在旋轉工作臺3頂面，所述電主軸I 8的主軸I 9與工作臺面7傳動配合。主軸I 9與工作臺面7連接，電主軸I 8啟動后帶動工作臺面7作C向的旋轉運動，工件被置于工作臺面7，進而工件旋轉滿足
加工需要。 圖3為本發明的滾刀進給機構Z1方向的剖視圖，如圖所示，所述滾刀進給機構4包括滑板I 10、滾刀架11、固定在立柱2上的滾刀進給絲杠12和與滾刀進給絲杠12傳動配合的滾刀進給伺服電機13;所述滾刀架11與滑板I 10連接，所述滑板I 10上設有與滾刀進給絲杠12對應配合的螺套I 14。滾刀進給伺服電機13驅動滾刀進給絲杠12旋轉，滑板I 10沿著Z1軸方向移動，從而達到滾刀進給機構4縱向進刀的目的。圖4為本發明的滾刀進給機構X1方向的剖視圖，如圖所示，所述滾刀進給機構4還包括設置在滑板I 10遠離立柱2—側的滑板III 15，滑板III 15與滑板I 10橫向滑動配合，所述滑板III 15內固定有橫向進給絲杠16和與橫向進給絲杠16傳動配合的橫向進給伺服電機17，所述滑板I 10上設有與橫向進給絲杠16對應配合的螺套II 18。橫向進給伺服電機17驅動橫向進給絲杠16旋轉，使滑板III 15沿著X1軸方向移動，從而達到滾刀進給機構4橫向進刀的目的。圖5為本發明的滾刀架旋轉機構剖視圖1，圖6為本發明的滾刀架旋轉機構剖視圖1I，如圖所示，所述滾刀進給機構4還包括設置在滑板III 15沿滑動方向靠近旋轉工作臺3 一側的滾刀架旋轉機構19，滾刀架旋轉機構19包括底座20、旋轉軸21、蝸輪副和與蝸輪副對應的滾刀架旋轉伺服電機22，蝸輪副包括與旋轉軸21連接的蝸輪23和與蝸輪對應配合的蝸桿24，滾刀架旋轉伺服電機22與蝸桿24對應傳動配合，所述旋轉軸21沿滑板III 15滑動方向設置，旋轉軸21靠近旋轉工作臺3 —端與底座20連接。滾刀架旋轉伺服電機22驅動蝸桿24旋轉，帶動與蝸輪23連接的旋轉軸21旋轉，旋轉軸21帶動底座20作A向的旋轉運動，從而使滾刀架11產生不同的角度，可實現直齒和斜齒的加工。圖7為本發明的滾刀進給機構Y方向的剖視圖，如圖所示，所述滾刀進給機構4還包括設置在底座20遠離滾刀架旋轉機構19 一側的滾刀架進給絲桿25和與滾刀架進給絲桿25傳動配合的滾刀架進給伺服電機26，所述滾刀架11設有與滾刀架進給絲杠25對應配合的螺套III 26。滾刀架進給伺服電機26驅動滾刀架進給絲桿25旋轉，使滾刀架11沿著Y軸方向移動，進而達到滾刀進給機構4加工不同尺寸零件的要求。
圖8為本發明的滾刀架的剖視圖，如圖所示，所述滾刀架11包括左刀架27和右刀架28，右刀架28設有電主軸II 29，左刀架27設有與電主軸II 29的主軸II 30方向相對應的滑座31，所述主軸II 30與滑座31之間設有滾刀32，主軸II 30與滾刀32 —端傳動配合，滾刀32另一端與滑座31轉動配合；左刀架27設有刀架絲桿33，右刀架28設有與刀架絲桿33對應配合的刀架軸套34。將滾刀32裝入主軸II 30與滑座31之間，調節刀架絲桿33將滾刀32固定住，電主軸II 29啟動后，主軸II 30帶動滾刀32做B向的旋轉運動，從而滾刀進給機構4對工件進行齒形加工。圖9為本發明的支撐架進給機構Z3方向的剖視圖，如圖所示，所述支撐架進給機構5包括外支架35、固定在立柱2上的外支架進給絲杠36和與外支架進給絲杠36傳動配合的外支架進給伺服電機37 ;所述外支架35上設有與外支架進給絲杠36對應配合的螺套IV 38 ;所述外支架35上設有垂直向下的頂尖39，所述頂尖39與主軸I 9同心。將軸類工件置于旋轉工作臺3上夾持后，外支架35沿Z3軸方向移動，利用頂尖39將軸類工件頂部固定，避免軸類工件在加工過程中發生位置偏移造成加工誤差。圖10為本發明的旋轉刀塔進給機構Z2方向的剖視圖，如圖所示，所述旋轉刀塔進給機構6包括滑板II 40、轉動刀架41、固定在立柱2上的旋轉刀塔進給絲杠42和與旋轉刀塔進給絲杠42傳動配合的旋轉刀塔進給伺服電機43，所述轉動刀架41與滑板II 40連接，所述滑板II 40上設有與旋轉刀塔進給絲杠42對應配合的螺套V 44。旋轉刀塔進給伺服電機43驅動旋轉刀塔進給絲杠42轉動，使滑板II 40沿著Z2軸方向移動，從而使轉動刀架41縱向的進刀對工件進行加工。圖11為本發明的旋轉刀塔進給機構X2方向的剖視圖，如圖所示，所述旋轉刀塔進給機構6還包括設置在滑板II 40遠離立柱2 —側的轉動刀架進給絲杠45和與轉動刀架進給絲杠45傳動配合的轉動刀架進給伺服電機46，所述轉動刀架41上設有與轉動刀架進給絲杠45對應配合的螺套VI 47。轉動刀架進給伺服電機46驅動轉動刀架進給絲杠45旋轉，使轉動刀架41沿著X2軸方向移動，從而旋轉刀塔進給機構6可以加工不同尺寸的零件。圖12為本發明的轉動刀架的剖視圖，如圖所示，所述轉動刀架41包括刀盤48、齒輪副49、豎直設置的傳動軸50和與傳動軸50對應的傳動驅動伺服電機51，傳動驅動伺服電機51通過齒輪副49與傳動軸50對應傳動配合，所述傳動軸50下端設有傘齒輪I 52，刀盤48內部設有傘齒輪II 53與傘齒輪I 52嚙合。傳動驅動伺服電機51通過齒輪副49驅動傳動軸50轉動，傳動軸50上的傘齒輪I 52帶動傘齒輪II 53轉動，進而實現刀盤48旋轉，可以選擇不同的刀具對工件進行加工。圖13為本發明的轉動刀架的三維示意圖，如圖所示，所述刀盤48外圓沿圓周方向設有去毛刺裝置54、車刀裝置55、圓柱銑刀裝置56、到棱裝置57、鉆孔裝置58和機械手裝置59。轉動刀盤48，分別選用不同的刀具可以實現對工件的不同加工工序。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通過參照本發明的優選實施例已經對本發明進行了描述，但本領域的普通技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權利要求書所限定的本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種軸類齒輪復合加工機床，其特征在于包括床身、固定于床身上的立柱、旋轉工作臺、滾刀進給機構、支撐架進給機構和旋轉刀塔進給機構；所述旋轉工作臺固定在床身頂面；所述滾刀進給機構、支撐架進給機構和旋轉刀塔進給機構橫向依次設置在立柱靠近旋轉工作臺一側上且與立柱豎直方向滑動配合。
2.根據權利要求1所述的軸類齒輪復合加工機床，其特征在于所述旋轉工作臺包括工作臺面和電主軸I，電主軸I設置在旋轉工作臺內，工作臺面設置在旋轉工作臺頂面，所述電主軸I的主軸I與工作臺面傳動配合。
3.根據權利要求1所述的軸類齒輪復合加工機床，其特征在于所述滾刀進給機構包括滑板1、滾刀架、固定在立柱上的滾刀進給絲杠和與滾刀進給絲杠傳動配合的滾刀進給伺服電機；所述滾刀架與滑板I連接，所述滑板I上設有與滾刀進給絲杠對應配合的螺套I O
4.根據權利要求3所述的軸類齒輪復合加工機床，其特征在于所述滾刀進給機構還包括設置在滑板I遠離立柱一側的滑板III，滑板III與滑板I橫向滑動配合，所述滑板III內固定有橫向進給絲杠和與橫向進給絲杠傳動配合的橫向進給伺服電機，所述滑板I上設有與橫向進給絲杠對應配合的螺套II。
5.根據權利要求4所述的軸類齒輪復合加工機床，其特征在于所述滾刀進給機構還包括設置在滑板III沿滑動方向靠近旋轉工作臺一側的滾刀架旋轉機構，滾刀架旋轉機構包括底座、旋轉軸、蝸輪副和與蝸輪副對應的滾刀架旋轉伺服電機，蝸輪副包括與旋轉軸連接的蝸輪和與蝸輪對應配合的蝸桿，滾刀架旋轉伺服電機與蝸桿對應傳動配合，所述旋轉軸沿滑板III滑動方向設置，旋轉軸靠近旋轉工作臺一端與底座連接。
6.根據權利要求4所述的軸類齒輪復合加工機床，其特征在于所述滾刀進給機構還包括設置在底座遠離滾刀架旋轉機構一側的滾刀架進給絲桿和與滾刀架進給絲桿傳動配合的滾刀架進給伺服電機，所述滾刀架設有與滾刀架進給絲杠對應配合的螺套III。
7.根據權利要求6所述的軸類齒輪復合加工機床，其特征在于所述滾刀架包括左刀架和右刀架，右刀架設有電主軸II，左刀架設有與電主軸II的主軸II方向相對應的滑座，所述主軸II與滑座之間設有滾刀，主軸II與滾刀一端傳動配合，滾刀另一端與滑座轉動配合；左刀架設有刀架絲桿，右刀架設有與刀架絲桿對應配合的刀架軸套。
8.根據權利要求1所述的軸類齒輪復合加工機床，其特征在于所述支撐架進給機構包括外支架、固定在立柱上的外支架進給絲杠和與外支架進給絲杠傳動配合的外支架進給伺服電機；所述外支架上設有與外支架進給絲杠對應配合的螺套IV ;所述外支架上設有垂直向下的頂尖，所述頂尖與主軸I同心。
9.根據權利要求1所述的軸類齒輪復合加工機床，其特征在于所述旋轉刀塔進給機構包括滑板I1、轉動刀架、固定在立柱上的旋轉刀塔進給絲杠和與旋轉刀塔進給絲杠傳動配合的旋轉刀塔進給伺服電機，所述轉動刀架與滑板II連接，所述滑板II上設有與旋轉刀塔進給絲杠對應配合的螺套V。
10.根據權利要求9所述的軸類齒輪復合加工機床，其特征在于所述旋轉刀塔進給機構還包括設置在滑板II遠離立柱一側的轉動刀架進給絲杠和與轉動刀架進給絲杠傳動配合的轉動刀架進給伺服電機，所述轉動刀架上設有與轉動刀架進給絲杠對應配合的螺套VI。
11.根據權利要求10所述的軸類齒輪復合加工機床，其特征在于所述轉動刀架包括刀盤、齒輪副、豎直設置的傳動軸和與傳動軸對應的傳動驅動伺服電機，傳動驅動伺服電機通過齒輪副與傳動軸對應傳動配合，所述傳動軸下端設有傘齒輪I，刀盤內部設有傘齒輪II與傘齒輪I嚙合。
12.根據權利要求11所述的軸類齒輪復合加工機床，其特征在于所述刀盤外圓沿圓周方向設有去毛刺裝置、車刀裝置、圓柱銑刀裝置、到棱裝置、鉆孔裝置和機械手裝置。
全文摘要
本發明涉及一種軸類齒輪復合加工機床，包括床身、固定于床身上的立柱、旋轉工作臺、滾刀進給機構、支撐架進給機構和旋轉刀塔進給機構；所述旋轉工作臺固定在床身頂面；所述滾刀進給機構、支撐架進給機構和旋轉刀塔進給機構橫向依次設置在立柱靠近旋轉工作臺一側上且與立柱豎直方向滑動配合。本發明在對工件一次裝夾的情況下，利用工作臺的旋轉，通過不同加工刀具的切換，以及橫向和縱向進給、角度的旋轉來實現對不同尺寸的齒輪進行車削、滾齒、銑削、倒棱、去毛刺、鉆孔等多道工序。節約了工件在不同機床間的轉換時間，提高了加工效率，零件的最終加工精度得到了最大限度的保證。
文檔編號B23F5/20GK103056629SQ20121057798
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月27日 優先權日2012年12月27日
發明者李樟, 李先廣, 廖承渝, 陳鵬, 羅覓知, 李明偉 申請人:重慶機床(集團)有限責任公司