数控成形砂轮磨齿机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种数控成形砂轮磨齿机，包括机座、主立柱、工件回转部、磨削装置和修整装置；所述修整装置包括修整底座、修整滑座、修整转盘和修整轮；所述修整底座固定装配在主立柱顶部，修整底座上设有Y向修整导轨，所述修整滑座滑配合装配在Y向修整导轨上；所述修整轮固设在修整转盘上，所述修整轮可沿其中心轴线旋转；所述修整转盘可转动地固装在所述修整滑座上。本磨齿机修整装置独立的安装在主立柱顶部，减轻了磨削转盘承载，也减小了尺寸，减小了磨削转盘的驱动（电机）功率和Z轴的驱动（电机）功率；修整过程耗费时间少，生产效率高，并减少了由于磨削转盘往复旋转而带来的误差。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种磨齿机，尤其是涉及一种数控成形砂轮磨齿机。
技术介绍
磨齿机属于齿轮精加工机床。数控技术的进步促进了成形砂轮磨齿技术的发展和普遍应用。在国外出现了一些知名厂家和名牌产品，如德国的克林贝格(KLINGELNBERG)和霍夫勒(hGfler)等。秦川机床厂是国内生产数控成形砂轮磨齿机的著名厂家。数控成形砂轮磨齿机是一种适用于高精度齿轮批量磨削加工的精密数控机床。其加工原理为成形法磨削，即将砂轮轴截面截形修整为与齿轮齿槽相对应的截面，将砂轮修整为齿轮渐开线齿形的反渐开线齿形，然后对齿轮进行成形磨削加工。齿轮的成形磨削与传统磨削方式相比较，具有磨削效率高，齿形精度高、可磨削齿数不限(无根切现象)、机床·操作简单、运行可靠等优点，特别适用于对齿形有修形(形状)要求、齿向有鼓形要求及齿根、齿顶过渡部分有特殊要求的高精度、硬齿面直齿、斜齿、人字齿及螺旋齿的圆柱齿轮磨削加工。数控成形砂轮磨齿机关键的核心技术是对砂轮的反渐开线齿形的修整技术。随着相关行业对齿轮的性能、精度和成本等要求的不断提高，砂轮的反渐开线齿形修整技术也在不断的改进和提升，至今已在发展成两大类型第一种类型的数控成形砂轮磨齿机是将砂轮的修整装置与砂轮及其主轴都装在机床的磨削转盘上。在磨削螺旋角为β的斜齿轮时，磨削转盘上的砂轮被旋转了 β角。但是由于在磨削转盘偏摆β角过程中，砂轮与修整装置的相对位置并没有改变，所以其修整装置同磨削转盘没有偏摆β角时一样能修整出砂轮的反渐开线齿形。这种类型机床的优点是磨削转盘在完成调整(即转过β角)之后，在磨削同一种类的一批齿轮的全过程(包括修整过程)中磨削转盘不再转动，有利于精度保持。这种类型机床的缺点是修整装置本身包括有金刚滚轮及其支承与驱动系统。金刚滚轮是由两个数控轴伺服控制的，也就是说它还有两个伺服电机、两套滚珠丝杠、两套直线导轨和两套光栅尺。为保证其越来越高的性能要求，必须保证修整装置的精度和刚度。这就使修整装置变得很大、很重，甚至会比砂轮和砂轮主轴还要大很多和重很多。由此将使承载修整装置和砂轮主轴的磨削转盘也增大了尺寸，更增大了驱动其磨削转盘旋转的电机功率。进而使安装磨削转盘的箱体增大了体积、增加了重量，带动箱体作往复运动的Z轴电机也必须增加功率。这种修整类型既占用了大空间(大重量)，又增加了能耗。该第一种类型磨齿机的代表厂家是德国的克林贝格，我国秦川机床厂的产品也属于这种类型。第二种类型的数控成形砂轮磨齿机是将修整装置与砂轮(及其主轴)分离，独立的安装在立柱顶部的横向导轨(实现Y轴控制)上。依靠Y轴和砂轮已有的Z轴，差补来修整出要求的反渐开线齿形。参见附图I所示，中国专利号为201120075022. 6的技术专利公开了 “一种数控成形砂轮磨齿机”。该磨齿机包括机座，所述机座上沿X方向相对移动设置有用于安装磨削砂轮的主立柱，所述基座上设有用于安装工件的工件回转部，所述主立柱上沿Z方向上设置有主立柱滑动导轨，所述主立柱滑动导轨上滑动装配有磨头部以及用于带动磨头部沿X方向偏转的砂轮回转部，所述的磨头部包括磨削砂轮；所述的数控成形砂轮磨齿机还包括用于对磨削砂轮修整的砂轮成形修整装置，所述的砂轮成形修整装置包括修整装置底座和修整轮，修整轮的轴线沿Y方向延伸，所述的修整装置底座上设置有沿Y向导向的修整装置滑轨，所述修整轮滑动装配于修整装置滑轨上，所述的修整装置底座独立装配于磨头部上方的主立柱上。在这种类型的机床上，修整装置和砂轮可以共用已有的Z轴，使修整装置省去了一个数控轴，从而减小了体积和重量。此外在立柱的顶部有足够的空间供修整装置增强精 度和刚度之用。由于磨削转盘上没有了修整装置，减轻了承载，也减小了尺寸，从而减小了磨削转盘的驱动(电机)功率和Z轴的驱动(电机)功率。这种类型修整装置的缺点包括I)只能直接修整磨削直齿轮的砂轮。当磨削斜齿轮时，首先要旋转磨削转盘实现β=0° (也就是实现砂轮和修整装置修整角度一致)，然后再对进行砂轮修整；而在完成修整之后再将磨削转盘回复到原来的β角，再继续使用砂轮进行磨削。每一次修整都需要完成下述动作松开磨削转盘-转动磨削转盘-锁紧磨削转盘-完成修整过程运动-松开磨削转盘-磨削转盘回位-锁紧磨削转盘-继续进行磨削。也就是说每一次修整都要增加6个动作即两次锁紧、两次松开和两次转动。砂轮修整次数是相当频繁的，有些情况下在粗磨时每磨两三个齿就要修整一次砂轮。这必然要耗费大量时间从而增加生产成本。2)其另一个缺点就是因磨削转盘旋转而产生的工艺误差。机床部件的任何运动都是有误差的，磨削转盘旋转也不例外。在现今的技术条件下，即便是采用最精密的转盘轴，装配有最精密的编码器，磨削转盘的回转误差也会达到±2"。磨削转盘在转到β角时，有这样的误差，在转回到0°时，也有这样的误差。一般情况下后者对齿形影响较大而前者对齿形影响较小。在某些特殊情况下还会要求增加精磨余量。该第二种类型磨齿机的代表厂家是德国的霍夫勒公司。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种数控成形砂轮磨齿机；该磨齿机修整装置脱离磨削转盘，独立的安装在立柱顶部，消除了第一种类型磨齿机的缺点；即由于磨削转盘上没有了修整装置，减轻了承载，也减小了尺寸，从而减小了磨削转盘的驱动(电机)功率和Z轴的驱动(电机)功率；本技术的磨削转盘与第一种类型磨齿机一样，只有在被磨削的齿轮改变螺旋角时才需要调整磨削转盘，在磨削螺旋角相同的一批齿轮时磨削转盘是固定不动的，这就消除了第二种类型磨齿机的缺点，而保留了第一种类型磨齿机的优点；即修整过程耗费时间少从而增加生产效率，同时减少了磨削转盘旋转可能带来的误差。为解决上述技术问题，本技术采用如下的技术方案一种数控成形砂轮磨齿机，该磨齿机包括机座、主立柱、工件回转部、磨削装置和修整装置；所述机座上设有X向滚动导轨，所述主立柱滑配合装配在X向滚动导轨上，所述主立柱可沿X方向相对移动；所述主立柱上设有Z向滚动导轨，所述磨削装置通过磨削固定滑块滑配合装配于Z向滚动导轨上，所述磨削装置可沿Z方向相对移动；所述的磨削装置包括磨削转盘、磨削砂轮和磨削砂轮固定部；所述磨削转盘可转动地固装在所述磨削固定滑块上，所述的磨削砂轮固定部固定在磨削转盘上，所述磨削砂轮的砂轮中心轴可转动地连接在所述磨削砂轮固定部上；所述的磨削砂轮可沿其砂轮中心轴旋转；所述修整装置包括修整底座、修整滑座、修整转盘和修整轮；所述修整底座固定装配在主立柱顶部，修整底座上设有Y向修整导轨，所述修整滑座滑配合装配在Y向修整导轨上；所述修整轮固设在修整转盘上，所述修整轮可沿其中心轴线旋转，用于修整磨削砂轮；所述修整转盘可转动地固装在所述修整滑座上；所述修整滑座可带动修整转盘并带着修整轮在Y向移动。进一步的，所述修整转盘的转动轴线方向与磨削转盘的中心轴平行，且所述修整转盘与磨削转盘同步旋转，即修整转盘与磨削转盘同步旋转的转角大小相等、方向相同。 进一步的，所述修整装置中设有一个数控回转轴，所述修整转盘可绕该数控回转轴的轴线方向旋转，所述数控回转轴的轴线与磨削转盘的中心轴平行，该数控回转轴与磨削转盘中心轴同步旋转，即两轴的转角大小相等、方向相同。进一步的，所述修整滑座上设有用于驱动数控回转轴旋转的数控回转轴驱动装置；所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
数控成形砂轮磨齿机，该磨齿机包括机座(100)、主立柱(200)、工件回转部(300)、磨削装置(400)和修整装置(500)；所述机座(100)上设有X向滚动导轨(101)，所述主立柱(200)滑配合装配在X向滚动导轨上(101)；所述主立柱(200)上设有Z向滚动导轨(201)，所述磨削装置(400)通过磨削固定滑块(401)滑配合装配于Z向滚动导轨(201)上；所述的磨削装置(400)包括磨削转盘(402)？、磨削砂轮(403)和磨削砂轮固定部(404)；所述磨削转盘(402)可转动地固装在所述磨削固定滑块(401)上，所述的磨削砂轮固定部(404)固定在磨削转盘(402)上，所述磨削砂轮(403)的砂轮中心轴可转动地连接在所述磨削砂轮固定部(404)上；所述的磨削砂轮(403)可沿其砂轮中心轴旋转；其特征在于：所述修整装置(500)包括修整底座(501)、修整滑座(502)、修整转盘（503）和修整轮(504)；所述修整底座(501)固定装配在主立柱(200)？顶部，修整底座(501)上设有Y向修整导轨(506)，所述修整滑座(502)滑配合装配在Y向修整导轨(506)上；所述修整轮(504)固设在修整转盘(503)上，所述修整轮(504)可沿其中心轴线旋转；所述修整转盘（503）可转动地固装在所述修整滑座(502)上。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王作钧，李颖仲，
申请(专利权)人：北京广宇大成数控机床有限公司，
类型：实用新型
国别省市：