[发明专利]对角滚切三轴数控滚齿机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用窜刀刀架代替切向刀架实现对角滚切的三轴数控滚齿机。

背景技术

滚齿机加工齿轮时，轴向进给的同时加上切向联动进给的加工方法叫做对角滚切法。

对角滚切中的切向进给，会破坏正常的分齿运动，要保证分齿运动不被破坏的常规方法有两种：

其一是用机械传动链，将切向刀架的切向运动和工作台的旋转运动之间连通，经差动合成进行差动补偿，在滚刀切向移动一个齿距πm时(m-齿轮模数)，工作台补偿旋转1/Z转(z-齿轮齿数)；

其二在四轴数控滚齿机上用工作台旋转C轴跟踪切向进给Y轴，当Y轴切向移动一个齿距πm时，C轴跟踪旋转1/Z转。

三轴数控滚齿机是Z轴轴向进给，X轴径向进给和Y轴只能空程窜刀。因窜刀运动和工作台旋转之间无机械传动链；而C轴工作台旋转不是数控无法跟踪Y轴切向移动，故Y轴和C轴之间不能实现联动。

2006年12月6日公告了名称为多功能两轴数控滚齿机的专利，公告号为CN2843701Y，包括床身、大立柱、滑板、刀架、拖板、小立柱、工作台和工作台壳体，在大立柱内设有第一交流伺服电机，第一交流伺服电机的输出轴上装有第一带轮，该第一代论通过同步带与第二带轮连接，第二带轮的轴上安装有滑移齿轮，该滑移齿轮与第一齿轮或第二齿轮啮合，所述第一齿轮通过Z轴传动机构与滑板连接，而第二齿轮通过Y轴传动机构与拖板连接，在所述床身的右侧设有第二交流伺服电机，该第二交流伺服电机的输出轴通过X轴传动机构与工作台可以连接。该滚齿机在Z轴蜗杆与第一螺旋齿轮之间加装乐意对角滚轮，从而实现Y轴和Z轴联动，对Y轴的轴向进给和径向进给，需要控制一个双向油缸波动拨叉调节齿轮的配合位置。这种结构增加了一个双向油缸和一套转换的机构，滚齿机的整体结构比较复杂，控制麻烦，而且对角滚切的时候工作台没有进行相应的补偿，容易发生切齿的现象。

发明内容

本发明解决了现有技术中三轴数控滚齿机的Y轴和C轴不能实现联动无法保证正常分齿的问题，提供一种能将Y轴和C轴的联动用与Y轴同步的Z轴来实现的对角滚切三轴数控滚齿机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种对角滚切三轴数控滚齿机，包括床身、立柱机构、滚切刀架机构和工作台机构，立柱机构包括Z轴，滚切刀架机构沿Z轴上下移动，还沿垂直Z轴的Y轴移动，滚切刀架内的滚轴绕自身旋转，工作台沿分别垂直Z轴和Y轴的X轴移动和绕与Z轴平行的C轴旋转，所述的滚轴由主电机驱动旋转，Z轴由Z轴伺服电机驱动，滚切刀架由Y轴伺服电机驱动，工作台由X轴伺服电机驱动，滚切刀架沿Z轴的轴向移动和沿Y轴的轴向移动速度相等形成联动；立柱机构的输出端设有第一齿轮副，主电机的输出端设有第二齿轮副，立柱机构和主电机的输出汇合连接到工作台机构并驱动工作台沿C轴旋转。立柱机构通过第一齿轮副与工作台连接能实现联动，滚切刀架沿Z轴的进给速度和沿Y轴的进给速度相等，使得Y轴与C轴形成联动，在沿Y轴进给的同时，C轴能进行补偿，从而防止发生切齿，主电机通过第二齿轮副连接工作台，使得滚轴的旋转与C轴的旋转形成联动，从而在滚轴转过一周时由工作台旋转一个齿进行补偿。

Z轴伺服电机输出轴装有第一齿轮，与输出轴平行设有第一轴，第一轴上装有第二齿轮和第一蜗杆，Z轴为丝杠垂直设置，Z轴底部装有第一蜗轮，第一蜗轮和第一蜗杆相啮合。Z轴伺服电机驱动Z轴旋转，从而使滚切刀架沿着Z轴上下移动。

第一轴上还装有第二蜗杆，水平方向设有与第一轴垂直的第二轴，第二轴上装有第二蜗轮和第三齿轮，第二蜗轮与第二蜗杆相啮合，第三齿轮通过第一齿轮副将动力传递到第三轴，第三轴上装有第三蜗杆，C轴上装有第三蜗轮，第三蜗杆和第三蜗轮相啮合。第一轴通过第二蜗杆再通过第一齿轮副连接第三轴从而将动力传递到C轴进行补偿。

第一齿轮副包括第一齿轮组和第二齿轮组，第一齿轮组和第二齿轮组之间并行设有第四轴，第四轴上装有两齿轮分别与第一齿轮组的输出轮和第二齿轮组的输入轮相啮合。第二齿轮组与第二齿轮副相结合，第二齿轮副的输出也通过第二齿轮组传递给第三轴，使得C轴的补偿在同一时间完成。