[发明专利]齿轮加工机

说明书

本申请要求2011年12月13日提交的美国临时专利申请第61/569,836号的权益，其全部内容以参见的方式纳入本文。

技术领域

本发明涉及机床，并且特别是涉及用于加工诸如锥齿轮、准双曲面齿轮之类的齿轮的加工机。

发明背景

通过展成或非展成工艺来生产锥齿轮和准双曲面齿轮的传统机械式齿轮展成机包括工件支承机构和摇台机构。在展成过程中，摇台沿围绕被称为摇台轴线的轴线的圆形路径来承载圆形刀具。摇台表示理论展成齿轮的本体，而摇台轴线对应于理论展成齿轮的轴线。刀具表示展成齿轮上的一个或多个齿。工件支承件使工件相对于摇台定向，并且使工件相对于摇台转动以规定的比率进行转动。通常，传统机械摇台型锥齿轮展成机经常装有一系列线性和角度标尺(即，设定值(settings))，这些标尺有助于操作者将各种机器部件精确地定位在它们的适当位置，这些机器部件可包括能使刀具主轴轴线相对于摇台轴线倾斜的可调节机构。

最近，已开发出减少使刀具相对于工件定向所必要的机器设定值的数目的齿轮生产机。这些齿轮生产机用线性的、转动的和/或枢转的(角度)轴线的系统来代替传统机械摇台型机器的一些或全部设定值和运动。通常，这种机器是计算机控制的多轴机器，这些机器包括用于使刀具和工件转动以及使刀具和工件相对彼此定位以进行机加工的至少六个受控轴线。通常，三个直线轴线(通常彼此垂直)以及三个转动和/或角度(即，枢转)轴线存在于这些多轴机器上。可以在美国专利第4,981,402号、第6,712,566号、第5,961,260号、第7,927,048号以及美国专利申请公开第2006/0002775号中找到这种机器的示例。如例如在美国专利第6,752,573号中所示，类似的机器构造还被称为所谓的“机加工中心”。

在现有技术的一些机器中，一个或多个直线轴线的要求行程超过仅机加工工艺所需的行程。需要“额外”的轴线行程来获得用于加载和/或卸载操作(手动或自动)的必要空隙，并且会需要使用较长的轨道(导轨)或者包括具有较大悬伸量的机器部件。需要较长的轨道增加了机器制造的成本，并且会增大机器的总体尺寸(即，“占地面积”)。部件悬伸会威胁到机器的静态或动态刚度。

在其它现有技术机器中，一个部件的角度(枢转)运动的方式会是麻烦的，因为它牵涉到位于机加工腔室内的枢转机构，在该腔室中，它会暴露于诸如加工流体、金属切屑和/或磨屑之类的机加工副产品。在其它机器中，部件的角度运动会需要用于其它机器部件的较长轴线轨道和/或较长距离的直线轴线行程，以保持适当的工件/刀具定位。如上所述，需要较长的轨道及其致动器(即，滚珠螺杆、反馈装置等)增加了机器制造的成本，并且会增大机器的总体尺寸(即，“占地面积”)。此外，较长的行程距离会导致额外的循环时间来加工工件。

发明内容

本发明涉及一种机床，该机床包括具有第一侧的机床基座和可沿第一侧的弧形路径绕第一枢转轴线运动的机床立柱。机床还包括第一主轴，该第一主轴可沿第一直线方向运动并且绕第一转动轴线转动。机床还包括位于机床基座的第一侧的机床转塔。机床转塔可绕第二枢转轴线作角度运动。机床转塔包括定位在转塔内的第二主轴，该第二主轴可绕第二转动轴线转动并且可沿第二直线方向运动。

附图说明

图1示出设置成切削环形齿轮的根据本发明的第一实施例的机床的立体图。

图2是本发明机床的机架的立体图。

图3是图1的机床的俯视图。

图4示出包括覆盖件的图1的机床。

图5示出为切削小齿轮而设置的本发明的机床。

图6示出移除了覆盖件的图5的机床的俯视图。

图7示出面向刀具主轴的机床剖视图。

图8示出面向工件主轴的机床剖视图。

图9示出可转动地定位以在机床的外部位置处具有工件的机床转塔。

图10示出可转动地定位以在机床的外部位置处将工件交于自动机械加载装置的机床转塔。

图11示出为切削环形齿轮而设置的根据本发明的另一实施例的机床的立体图。

图12是图11的机床的俯视图。

图13示出图11的机床的转过的视图，以观察工件主轴和托架以及用于转塔的驱动件的后部。

图14是示出转塔的精调机构的图11的机床的局部俯视图。

图15是图11的转塔的剖视图。

图16示出具有为了手动加载和/或卸载而定位的转塔的图11的机床。