螺旋锥齿轮机床及螺旋锥齿轮倒棱方法技术

本发明专利技术公开了一种螺旋锥齿轮机床及螺旋锥齿轮倒棱方法，包括工件主轴、X轴滑台、Y轴滑台以及刀具箱体，所述工件主轴设于主回转轴，所述刀具箱体设有刀具主轴；所述刀具箱体的一侧设有在倒角时与螺旋锥齿轮机床的各个轴系联动的齿轮倒角装置；所述齿轮倒角装置包括回转体和回转驱动装置；所述回转体通过倒角回转轴与所述回转驱动装置相连接，所述回转体的内部设有驱动单元以及由所述驱动单元驱动的倒角主轴，所述回转体的两端设有由所述倒角主轴带动的第一倒角刀具和第二倒角刀具。该机床能够对其所加工的锥齿轮的大端齿形棱线、小端齿形棱线及齿顶棱线部分分别进行精确的倒角加工。

【技术实现步骤摘要】
螺旋锥齿轮机床及螺旋锥齿轮倒棱方法
本专利技术涉及齿轮机床
，尤其是用于加工螺旋锥齿轮的机床。本专利技术还涉及采用所述螺旋锥齿轮机床对锥齿轮进行倒棱的方法。
技术介绍
在锥齿轮加工制造过程中，有时需要对铣齿机等进行切齿后的工件进行齿轮倒角加工，锥齿轮倒角加工是对工件锥齿轮齿顶大端、齿顶小端和齿顶进行精加工。如图1所示，在锥齿轮倒角加工过程中，主要存在如下两种方式：第一种倒棱方式，通过第一去毛刺刀具的切削刃采用与锥齿轮啮合且耦合的旋转方式对大端齿形棱线30.1进行两次倒角，在第一次倒角加工完毕后，会在大端齿形棱线30.1区域中形成第一倒角；然后通过第一去毛刺刀具或第二去毛刺刀具继续对形成的第一倒角区域中产生的边缘实施第二次倒角加工，形成第二倒角，该次倒角是去除在第一次倒角产生的边缘中可能存在的二次毛刺。但是，在实际倒角加工过程中，并不总存在二次毛刺，并且在锥齿轮的制造加工过程中，各个区域的齿形棱线都可能出现毛刺，为了改善啮合质量，会要求对各个齿形棱线的进行倒角加工，但是上述方法不能实现对锥齿轮齿顶棱线30.4及30.5的倒角加工，故仍然需要其它设备对齿槽的齿顶棱线进行导棱。第二种倒棱方式，采用同种刀具分别对大端齿形、小端齿形及齿顶棱线进行倒角，在倒角过程中，由于只有一把刀具，该刀具的特点就只适合大端倒棱，如果用于齿槽的齿顶棱线导棱极易出现干涉，使用范围非常有限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种螺旋锥齿轮机床。该机床能够对其所加工的锥齿轮的大端齿形棱线、小端齿形棱线及齿顶棱线部分分别进行精确的倒角加工。本专利技术的另一目的在于提供一种采用所述螺旋锥齿轮机床对锥齿轮进行倒棱的方法。为实现上述目的，本专利技术提供螺旋锥齿轮机床，包括工件主轴、X轴滑台、Y轴滑台以及刀具箱体，所述工件主轴设于主回转轴，所述X轴滑台沿X轴导轨移动，所述Y轴滑台沿Y轴导轨移动，所述刀具箱体沿Z轴导轨移动，所述刀具箱体设有刀具主轴；所述刀具箱体的一侧设有齿轮倒角装置，所述齿轮倒角装置在倒角时与螺旋锥齿轮机床的各个轴系联动；所述齿轮倒角装置包括回转体和回转驱动装置；所述回转体通过倒角回转轴与所述回转驱动装置相连接，所述回转体的内部设有驱动单元以及由所述驱动单元驱动的倒角主轴，所述回转体的两端设有由所述倒角主轴带动的第一倒角刀具和第二倒角刀具，所述第一倒角刀具和第二倒角刀具分别用于对螺旋锥齿轮的不同部位进行倒角；所述齿轮倒角装置能够相对于所述刀具箱体移动，以使所述第一倒角刀具和第二倒角刀具接近或远离所述工件主轴。优选地，所述齿轮倒角装置通过滑动装置安装于所述刀具箱体的一侧，所述滑动装置用于驱动所述齿轮倒角装置相对于所述刀具箱体移动。优选地，所述滑动装置具有能够使所述第一倒角刀具和第二倒角刀具相对于所述刀具箱体上下移动的第一运动副。优选地，所述滑动装置包括第一机体，所述回转体通过倒角回转轴可转动地安装于所述第一机体的下方，所述回转驱动装置位于所述第一机体的内部；所述第一机体通过第一滑轨安装于所述刀具箱体，所述第一机体沿所述第一滑轨相对于所述刀具箱体上下移动。优选地，所述滑动装置具有能够使所述第一倒角刀具和第二倒角刀具相对于所述刀具箱体前后移动的第二运动副。优选地，所述滑动装置包括第一机体和第二机体，所述回转体和回转驱动装置设于所述第二机体；所述第一机体通过第一滑轨安装于所述刀具箱体，所述第一机体沿所述第一滑轨相对于所述刀具箱体上下移动；所述第二机体通过第二滑轨安装于所述第一机体，所述第二机体沿所述第二滑轨相对于所述第一机体前后移动。优选地，所述第二机体位于所述第一机体的下方，所述回转体通过倒角回转轴可转动地安装于所述第二机体的下方，所述回转驱动装置位于所述第二机体的内部。优选地，所述倒角回转轴竖向布置，其垂直于工件主轴箱体旋转轴线，所述倒角主轴垂直于所述倒角回转轴。优选地，在非倒角工况下，所述倒角主轴处于前后延伸的位置，在倒角工况下，所述回转驱动装置驱动所述回转体使所述倒角主轴转动至左右延伸的位置。优选地，所述第一倒角刀具为盘状倒角刀具，所述第二倒角刀具为指状倒角刀具。优选地，在对螺旋锥齿轮的大端及小端齿形倒角时，所述盘状倒角刀具通过与工件啮合的方式做滚切运动实现倒角；在对螺旋锥齿轮的顶齿棱线倒角时，所述指状倒角刀具沿螺旋锥齿轮的齿廓轨迹进行运动实现倒角。优选地，所述回转体内部的驱动单元为直驱机构，其两端的所述第一倒角刀具和第二倒角刀具同轴布置。优选地，所述Y轴滑台沿Y轴导轨限定的方向前后移动，所述X轴导轨设于所述Y轴滑台，所述X轴滑台沿X轴导轨限定的方向左右移动，所述Z轴导轨设于所述X轴滑台的正面，所述刀具箱体沿Z轴导轨限定的方向上下移动。为实现上述另一目的，本专利技术提供一种螺旋锥齿轮倒棱方法，采用上述任一项所述的螺旋锥齿轮机床对锥齿轮进行倒棱，包括：当螺旋锥齿轮的齿部加工完成后，刀具主轴停止旋转，并在Z轴方向上上升，离开螺旋锥齿轮的位置；工件主轴移动到设定的位置等待倒角；倒角装置沿着Z1轴向下运动，此时，倒角主轴的轴线与X轴线垂直，当倒角装置下降到设定的高度后，回转驱动装置驱动回转体旋转，倒角主轴处于与X轴线平行位置后停止；倒角装置沿着Y1轴继续运动到设定的位置，并在驱动单元的驱动下旋转，准备开始倒角；工件主轴再次启动，在根据所加工的锥齿轮齿形设计的倒角程序的引导下，开始倒角，倒角过程中，机床的各线性轴及工件旋转轴参与切削；倒角完毕后，倒角装置离开螺旋锥齿轮，工件主轴停止旋转，并回正；倒角装置沿Y1轴移动，在回转驱动装置的驱动下，倒角主轴的轴线旋转到与X轴垂直的位置后沿着Z1轴向上运动，准备下次倒角。进一步地，在对螺旋锥齿轮上的大端齿形进行倒角加工时，将第一倒角工具旋转到靠近工件的一侧，通过设定倒角刀具与工件的齿数比来做滚切运动完成倒角；在对齿顶齿形进行倒角时，将第二倒角工具旋转到靠近工件的一侧，通过驱动第二倒角刀具沿着齿形棱线的轨迹运动，完成对锥齿轮齿顶的倒角。本专利技术所提供的螺旋锥齿轮机床通过在刀具箱体的一侧设置倒角装置，从而使齿轮加工机床自身就具有倒棱功能，在进行倒棱时，倒角装置将直线运动单元与旋转运动单元组合，并利用机床自身直线运动及旋转运动实现各轴联动。由于设有两把可选择使用的不同倒角刀具，通过驱使第一倒角刀具与工件做滚切运动完成大端及小端齿形的倒角加工，通过驱使第二倒角刀具在沿着齿形轨迹运动，可实现对齿顶棱线的倒角加工，能够对锥齿轮需要倒角的全部齿缘进行倒角，扩大了倒角的应用范围，可显著提高螺旋锥齿轮的生产效率和产品质量。本专利技术所提供的螺旋锥齿轮倒棱方法采用上述螺旋锥齿轮机床对锥齿轮进行倒棱，由于所述螺旋锥齿轮机床具有上述技术效果，则螺旋锥齿轮倒棱方法也应具有相应的技术效果。附图说明图1是螺旋锥齿轮的齿部棱边示意图；图2是螺旋锥齿轮的齿部棱边在进行倒棱后的示意图；图3是本专利技术实施例公开的一种螺旋锥齿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.螺旋锥齿轮机床，包括工件主轴、X轴滑台、Y轴滑台以及刀具箱体，所述工件主轴设于主回转轴，所述X轴滑台沿X轴导轨移动，所述Y轴滑台沿Y轴导轨移动，所述刀具箱体沿Z轴导轨移动，所述刀具箱体设有刀具主轴；其特征在于，所述刀具箱体的一侧设有在倒角时与螺旋锥齿轮机床的各个轴系联动的齿轮倒角装置；所述齿轮倒角装置包括回转体和回转驱动装置；所述回转体通过倒角回转轴与所述回转驱动装置相连接，所述回转体的内部设有驱动单元以及由所述驱动单元驱动的倒角主轴，所述回转体的两端设有由所述倒角主轴带动的第一倒角刀具和第二倒角刀具，所述第一倒角刀具和第二倒角刀具分别用于对螺旋锥齿轮的不同部位进行倒角；所述齿轮倒角装置能够相对于所述刀具箱体移动，以使所述第一倒角刀具和第二倒角刀具接近或远离所述工件主轴。/n

【技术特征摘要】
1.螺旋锥齿轮机床，包括工件主轴、X轴滑台、Y轴滑台以及刀具箱体，所述工件主轴设于主回转轴，所述X轴滑台沿X轴导轨移动，所述Y轴滑台沿Y轴导轨移动，所述刀具箱体沿Z轴导轨移动，所述刀具箱体设有刀具主轴；其特征在于，所述刀具箱体的一侧设有在倒角时与螺旋锥齿轮机床的各个轴系联动的齿轮倒角装置；所述齿轮倒角装置包括回转体和回转驱动装置；所述回转体通过倒角回转轴与所述回转驱动装置相连接，所述回转体的内部设有驱动单元以及由所述驱动单元驱动的倒角主轴，所述回转体的两端设有由所述倒角主轴带动的第一倒角刀具和第二倒角刀具，所述第一倒角刀具和第二倒角刀具分别用于对螺旋锥齿轮的不同部位进行倒角；所述齿轮倒角装置能够相对于所述刀具箱体移动，以使所述第一倒角刀具和第二倒角刀具接近或远离所述工件主轴。


2.根据权利要求1所述的螺旋锥齿轮机床，其特征在于，所述齿轮倒角装置通过滑动装置安装于所述刀具箱体的一侧，所述滑动装置用于驱动所述齿轮倒角装置相对于所述刀具箱体移动。


3.根据权利要求2所述的螺旋锥齿轮机床，其特征在于，所述滑动装置具有能够使所述第一倒角刀具和第二倒角刀具相对于所述刀具箱体上下移动的第一运动副。


4.根据权利要求3所述的螺旋锥齿轮机床，其特征在于，所述滑动装置包括第一机体，所述回转体通过倒角回转轴可转动地安装于所述第一机体的下方，所述回转驱动装置位于所述第一机体的内部；所述第一机体通过第一滑轨安装于所述刀具箱体，所述第一机体沿所述第一滑轨相对于所述刀具箱体上下移动。


5.根据权利要求3所述的螺旋锥齿轮机床，其特征在于，所述滑动装置具有能够使所述第一倒角刀具和第二倒角刀具相对于所述刀具箱体前后移动的第二运动副。


6.根据权利要求5所述的螺旋锥齿轮机床，其特征在于，所述滑动装置包括第一机体和第二机体，所述回转体和回转驱动装置设于所述第二机体；所述第一机体通过第一滑轨安装于所述刀具箱体，所述第一机体沿所述第一滑轨相对于所述刀具箱体上下移动；所述第二机体通过第二滑轨安装于所述第一机体，所述第二机体沿所述第二滑轨相对于所述第一机体前后移动。


7.根据权利要求6所述的螺旋锥齿轮机床，其特征在于，所述第二机体位于所述第一机体的下方，所述回转体通过倒角回转轴可转动地安装于所述第二机体的下方，所述回转驱动装置位于所述第二机体的内部。


8.根据权利要求1所述的螺旋锥齿轮机床，其特征在于，所述倒角回转轴竖向布置，其垂直于工件主轴箱体旋转轴线，所述倒角主轴垂直于所述倒角回转轴。

【专利技术属性】
技术研发人员：张春晖，杨洪成，刘璐，卢龙远，邹文毅，刘毅，彭春明，
申请(专利权)人：湖南中大创远数控装备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43