[发明专利]机床变速箱

说明书

技术领域

本发明涉及一种变速机构，尤其涉及一种数控机床的变速机构。

背景技术

现有技术中，数控机床的变速采用的是变频电机控制床头箱内的独立主轴方案，其主要依靠的是变频电机，而非齿轮调速。因此，在低速车削时扭矩小，不能满足对各种车削速度、车削扭矩的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种由齿轮箱变速实现多档无级调速的机床变速箱。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种机床变速箱，其外部为一壳体，壳体内设计有齿轮轴及换档机构，齿轮轴上连接有传动齿轮，各传动齿轮间相互啮合将动力从输入轴传递给输出轴，其特征在于：皮带轮与一轴连接，一轴上设计有一轴齿轮，一轴齿轮通过二轴上的二轴齿轮与三轴上的三轴左齿轮相连，三轴右侧为联动的三轴右小齿轮、三轴右大齿轮，六轴左端连接有六轴左齿轮，六轴左齿轮由左拔叉控制其在六轴上滑动，六轴左齿轮可与三轴右小齿轮啮合，六轴右端连接有联动的六轴右小齿轮和六轴右大齿轮，六轴右小齿轮和六轴右大齿轮，由右拔叉控制其在六轴上滑动，五轴上设计有三联动的五轴左小齿轮、五轴左大齿轮及五轴右齿轮，六轴右小齿轮可与五轴左大齿轮啮合，六轴右大齿轮可与五轴右齿轮相啮合，四轴为动力输出轴，四轴为两段式结构，左段穿过套管式结构的右段后成为输出端，四轴的右段上连接有四轴齿轮，四轴齿轮与五轴左小齿轮啮合，左段上设计有滑动齿套，滑动齿套与四轴左段键连接并可由拔杆控制轴向滑动，滑动齿套可分别与三轴右大齿轮在径向上啮合、四轴齿轮在轴向上啮合。

正常情况下，一轴由皮带轮带动，经二轴后传递至三轴。

高速档情况下，滑动齿套与四轴齿轮分离并与三轴右大齿轮啮合，此时六轴左齿轮亦与三轴右小齿轮脱离，防止六轴空转产生震动和噪音。五轴与四轴右段不运动。

中速档情况下，滑动齿套与四轴齿轮轴向啮合并与三轴右大齿轮脱离，三轴右小齿轮与六轴左齿轮啮合，六轴右大齿轮与五轴右轮齿啮合，最后，五轴左小齿轮带动四轴齿轮转动。

低速档情况下，滑动齿套与四轴齿轮轴向啮合并与三轴右大齿轮脱离，三轴右小齿轮与六轴左齿轮啮合，六轴右小齿轮与五轴左大齿轮啮合，最后，五轴左小齿轮带动四轴齿轮转动。

上述的一种机床变速箱，其特征在于：在壳体外安装有档位自动控制装置，它包括电机、蜗杆、蜗轮，电机与蜗杆连接，蜗杆与蜗轮相啮合，蜗轮轴与换档轴连接，换档轴与凸轮固定连接，并通过杠杆与拔叉连接。

电机在受控转动时通过蜗轮蜗杆机构带动换档轴，换档轴通过凸轮推动杠杆运动继而通过拔叉控制齿轮及滑动齿套的啮合关系。

上述的一种机床变速箱，其特征在于：蜗轮轴与换档轴通过超越离合器连接。

上述的一种机床变速箱，其特征在于：蜗轮轴外端连接有控制凸轮，控制凸轮外缘上设计有凸点，在控制凸轮外部安装有接近开关，接近开关由控制凸轮上的凸点触发。

当代表换档完成的凸点触发接近开关后，接近开关将发出换档完成信号，并指示所在档位，以便下一步换档控制电机转动方向。

电气方面具体工作顺序是：当在控制程序上输入换挡的M代码时，通过内部PLC进行顺序控制，主轴则进行低速冲动，同时换档电机则按照程序中给定的指令进行动作，当相应的挡位接近开关检测到位信号，主轴则停止冲动，换挡过程则认为完成。当在换挡过程中，由于其它原因造成换挡中断，没有达到所需的挡位，就把控制模式转换到“JOG”或者“HAND”，按操作面板上的“F2”键就可以复位到最近的挡位上。当装夹工件需要转动时，就把控制模式转换到“JOG”模式，按“T”键，主轴则按低速旋转一定的角度无需用手动卡盘，方便工件的装卡。

本发明由于通过齿轮多档变速，解决了低速车削扭矩不足的问题，自动换档装置的设计更是提高了自动化程度。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明传动部分的结构示意图。

图2为本发明档位控制部分的结构示意图。

图3为本发明中控制凸轮及接近开关的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的一种机床变速箱，其外部为一壳体，壳体内设计有齿轮轴及换档机构，齿轮轴上连接有传动齿轮，各传动齿轮间相互啮合将动力从输入轴传递给输出轴，皮带轮5与一轴4连接，一轴4上设计有一轴齿轮6，一轴齿轮6通过二轴3上的二轴齿轮2与三轴1上的三轴左齿轮22相连，三轴右侧为联动的三轴右小齿轮21、三轴右大齿轮19，六轴12左端连接有六轴左齿轮7，六轴左齿轮7由左拔叉8控制其在六轴12上滑动，六轴左齿轮7可与三轴右小齿轮21啮合，六轴12右端连接有联动的六轴右小齿轮10和六轴右大齿轮13，六轴右小齿轮10和六轴右大齿轮13，由右拔叉11控制其在六轴12上滑动，五轴15上设计有三联动的五轴左小齿轮17、五轴左大齿轮14及五轴右齿轮16，六轴右小齿轮10可与五轴左大齿轮14啮合，六轴右大齿轮13可与五轴右齿轮16相啮合，四轴23为动力输出轴，四轴23为两段式结构，左段穿过套管式结构的右段后成为输出端，四轴23的右段上连接有四轴齿轮18，四轴齿轮18与五轴左小齿轮17啮合，左段上设计有滑动齿套20，滑动齿套20与四轴23左段键连接并可由拔杆控制轴向滑动，滑动齿套20可分别与三轴右大齿轮19在径向上啮合、四轴齿轮18在轴向上啮合。在壳体外安装有档位自动控制装置，如图2所示，它包括电机31、蜗杆25、蜗轮26，电机31与蜗杆25连接，蜗杆25与蜗轮26相啮合，蜗轮轴27与换档轴30通过超越离合器连接，换档轴30与凸轮29固定连接，并通过杠杆28与拔叉连接。蜗轮轴27外端连接有控制凸轮32，控制凸轮32外缘上设计有凸点，在控制凸轮32外部安装有接近开关33，接近开关33由控制凸轮32上的凸点触发，如图3所示。