[发明专利]一种面齿轮滚齿加工设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种面齿轮滚齿加工设备，特别涉及一种应用于面齿轮滚齿加工方法及设备。

背景技术

面齿轮传动是一种圆柱齿轮与圆锥齿轮相啮合的齿轮传动，国外有关研究表明面齿轮传动在体积小、重量轻、高承载能力、低噪音、高可靠性、长寿命等方面显示了极大的优势。美军方与NASA联合进行的ART计划中，对面齿轮传动进行了高速重载的研究，并设计了使用面齿轮传动的新型航空动力传动装置的分流传动结构，其重量较传统的结构下降了40％，且振动小、噪音低，取得了令人振奋的效果。在ART项目结束后，美国DARPA在TRP项目中继续支持对面齿轮传动技术的研究，其主要研究背景是把面齿轮传动技术应用于新一代阿帕奇武装直升机中。西欧的一些发达国家把面齿轮传动称为“21世纪旋翼机传动之希望所在”，陆续地开始研究。

目前，航空传动朝着轻质量，高速度，大功率，高精度方向的发展，对齿轮机构的传动性能，使用寿命，结构优化等方面提出了新的更高的要求。由于面齿轮传动的很多优点，而成为未来航空传动的主要发展方向之一。

南航和北航都对传统的插齿机进行了改进，实现了面齿轮插齿加工，但国内还没有面齿轮加工专用设备，严重阻碍了面齿轮的航空传动应用进程，必然加大我国传动系统技术与国外发达国家的差距，加重了对国外传动制造技术的依赖.

因此，目前尚缺乏一种专用设备来解决面齿轮滚齿加工问题，本发明为面齿轮专用设备的发展提供了一套较为具体的方法及结构设计。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面齿轮滚齿加工设备，可以实现五轴联动加工面齿轮以及其它复杂难加工零件的目的。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，一种面齿轮滚齿加工设备，包括：主传动系统：用来实现设备的主运动，它具有一定的转速和一定的变速范围，能方便地实现运动的开停、变速、换向等。主轴系统：用来支承并带动工件或刀具旋转进行切削，承受切削力和驱动力等载荷，完成表面成形及展成等运动。伺服进给传动系统：用来接收数控系统发出的进给速度和位移指令信号，由伺服驱动电路作转换和放大后，经伺服驱动装置和机械传动机构，驱动工作台、主轴头架等执行部件实现工作进给和快速运动。设备本体结构：用来支承设备机械部件以及为运动部件提供导轨等。设备预留检测装置：检测系统用来对设备执行件的实际位置进行测量，不断地将设备的位移量检测出来并反馈给数控系统。辅助装置：用来防护设备关键部件、排屑及冷却等作用。

优选的，上述的面齿轮滚齿加工设备，其中所述主传动系统主要包括电动机、传动系统和主轴部件。

优选的，上述的面齿轮滚齿加工设备，其中主轴系统由主轴及其支承和安装在主轴上的传动件、密封件等组成。

优选的，上述的面齿轮滚齿加工设备，其中伺服进给系统由伺服驱动电路、伺服驱动装置、机械传动机构及执行部件组成。

优选的，上述的面齿轮滚齿加工设备，其中设备本体结构由设备床身、支承件以及导轨等组成。

优选的，上述的面齿轮滚齿加工设备，其中设备预留检测装置主要由驱动电机、滚珠丝杠副及检测系统预留固定件等。

优选的，上述的面齿轮滚齿加工设备，其中辅助装置主要由钢制伸缩式导轨防护罩、冷却电机及水管等部件组成。

本发明的有益效果主要体现在：

一、本发明的主传动部分由电机通过同步带及同步带轮带动主轴传递动力，具有传动准确、平稳和传动效率高等特点。

一、本发明结构的主轴系统刚性好，可用于粗细加工，进行强力切削等，提高加工效率。

二、本发明的设备本体结构中的立柱、下滑座均采用矩形导轨，上滑座采用双燕尾导轨，设备的稳定性好，适合于精加工和复杂零件加工。

三、本设备适用于机械加工车间对复杂结构齿轮零件进行滚、磨及各种铣削加工。

四、本发明设备主轴箱可沿立柱导轨上下移动，工件安装在工作台上，可转动和倾斜，并能与设备一起随上滑板或下滑板作横向或纵向移动。

五、本发明设备的伺服进给系统采用由德国进口的伺服电机和驱动器结合自己开发的板子组成，采用基于PC机和现场总线技术的开放式数控系统，结合滚珠丝杠副带动工作台等部件实现工作进给和快速运动。

附图说明

发明：“面齿轮滚齿加工设备”有六幅附图：

图1是本发明“面齿轮滚齿加工设备”主视图；

图2是本发明“面齿轮滚齿加工设备”俯视图；

图3是本发明“面齿轮滚齿加工设备”X向视图；

图4是本发明“面齿轮滚齿加工设备”Y向视图；