CN101966611A

CN101966611A - 数控插齿机刀架机构

Info

Publication number: CN101966611A
Application number: CN 201010559697
Authority: CN
Inventors: 刘福聪; 赵巍
Original assignee: Tianjin No 1 Machine Tool Works
Current assignee: General Technology Group Tianjin First Machine Tool Co ltd
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2030-11-25
Also published as: CN101966611B

Abstract

本发明涉及一种数控插齿机刀架机构，主要包括刀轴、滑块、刀架体和电机，特征是：刀轴一端通过轴承连接有液压缸，另一端连接刀接套，刀轴外部套装滑块，液压缸下面连接有插头盖，插头盖上安装有制动总成，插头盖下部连接刀架体和扭矩电机基座，扭矩电机基座上固定有扭矩电机定子和转台轴承，转台轴承内圈上设有钢栅尺和中间套，中间套上装有扭矩电机转子和固定块，固定块上设有镶条，液压缸上设有磁栅尺。优点是：解决了插齿机刀架切削力不足、切削长度受到限制、刀轴回转精度低、刀轴回转速度慢等问题，大幅度提高了大型数控插齿机的整体加工精度。

Description

数控插齿机刀架机构

技术领域

本发明属于齿轮加工技术领域，特别是涉及一种数控插齿机刀架机构。

背景技术

插齿机的刀架固定在数控插齿机的立柱上。在插削直齿轮时，刀架中刀轴的往复运动提供插齿的切削运动，在切削的过程中刀轴始终按一定的规律匀速旋转；在插削斜齿轮时，刀架中刀轴的往复运动提供插齿的切削运动，在切削的过程中刀轴始终按一定的规律加减速旋转。而刀轴往复运动的行程长度与直线度、切削力、回转运动的响应速度和定位精度均是保证数控插齿机整体加工精度的前提。

目前，中、小型数控插齿机的刀架机构主要包括刀轴、滑块、固定块、中间套、刀架体及蜗轮蜗杆传动机构等构成，数控插齿机的驱动机构变频电机或主轴电机带动曲柄滑块机构或曲柄摇杆机构运动，然后曲柄滑块机构滑块的上下移动或曲柄摇杆机构的摇杆摆动带动刀轴运动，从而使得刀轴上下往复运动形成切削运动，并通过弹簧实现动态平衡和辅助刀轴回位。而在大型数控插齿机上，现有的结构已不能满足切削的要求，弹簧也不足以提供足够的力使刀轴回到原位。刀轴的回转运动均是由伺服电机带动蜗杆-蜗轮机构实现的，而蜗杆-蜗轮机构的定位精度具有上限，且不能提供足够快的旋转速度和响应速度。故急需一种能够满足大型、精密齿轮切削要求的刀架机构。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种由伺服液压缸驱动提供刀轴往复运动、扭矩电机驱动提供刀轴回转运动的数控插齿机刀架机构。

本发明的目的是解决大型数控插齿机由于切削力不足、切削长度受到限制、刀轴回转精度低、刀轴回转速度慢等原因而无法满足切削大型、精密齿轮的问题，而提供了一种以伺服液压缸驱动提供刀轴往复运动、扭矩电机驱动提供刀轴回转运动的数控插齿机刀架机构。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：数控插齿机刀架机构，主要包括刀轴、滑块、刀架体和电机，其特征在于：所述刀轴一端通过轴承连接有用于驱动其做上下往复切削运动的液压缸，另一端连接刀接套，刀轴外部套装滑块，所述液压缸下面连接有插头盖，所述插头盖上安装有用于防止刀轴下滑的制动总成，插头盖下部连接刀架体和扭矩电机基座，所述扭矩电机基座上固定有扭矩电机定子和转台轴承，转台轴承内圈上装有钢栅尺和中间套，所述中间套上装有扭矩电机转子和固定块，固定块上设有镶条，所述液压缸上设有磁栅尺。

本发明还可以采用如下技术方案：

所述制动总成是由安装在插头盖上的两块电磁铁和与电磁铁内侧连接的制动块构成。

所述液压缸的活塞连杆与直线轴承的滑动部分固定连接。

所述扭矩电机基座上固定有用于保证刀轴回转精度的三排圆柱滚子转台轴承。

所述刀轴与刀轴下套配合接触，滑块与刀轴上套配合接触。

本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用上述技术方案，即采用伺服液压缸驱动数控插齿机刀架机构的刀轴任意运动规律的往复运动；在扭矩电机基座上固定有用于保证刀轴回转精度的三排圆柱滚子转台轴承；通过扭矩电机驱动刀轴做回转运动，利用轴对称双固定块、双镶条结构在传递回转驱动力的同时保证扭矩电机回转中心对称；在固定块上设有用于塞满滑块与固定块之间的间隙的镶条，进而解决了其切削力不足、切削长度受到限制、刀轴回转精度低、刀轴回转速度慢等问题，大幅度提高了大型数控插齿机的整体加工精度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图。

图中：1、伺服液压缸； 2、直线轴承； 3、活塞连杆； 4、双向推力球轴承； 5、制动块； 6、电磁铁； 7、插头盖； 8、刀轴； 9、滑块； 10、固定块； 11、中间套； 12、内装式扭矩电机转子； 13、内装式扭矩电机定子； 14、耳轴； 15、扭矩电机基座； 16、圆柱滚子转台轴承； 17、刀轴上套； 18、刀架体； 19、刀轴下套； 20、刀接套； 21、镶条； 22、磁栅尺； 23、钢栅尺。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1和图2，数控插齿机刀架机构，主要包括刀轴8、滑块9、刀架体18和扭矩电机。所述刀轴8一端通过直线轴承2连接有用于驱动其做上下往复切削运动的伺服液压缸1，另一端连接有刀接套20，刀轴外部套装滑块，所述刀接套20和滑块9随刀轴往复运动。所述液压缸的活塞连杆3与直线轴承2的滑动部分固定连接，伺服液压缸1带动活塞连杆3，活塞连杆3通过双向推力球轴承4推拉刀轴8做往复运动，并通过刀轴上套17和刀轴下套19给与定位支撑。活塞连杆与里面的双向推力球轴承在传递切削力的同时还可起到为液压缸轴与刀轴在直线方向上调心的作用。液压缸下面连接有插头盖7，所述插头盖7上安装有用于防止刀轴下滑的制动总成。所述制动总成是由安装在插头盖上的两块电磁铁6和与电磁铁内侧连接的制动块5构成。在插头盖下部连接有刀架体18和扭矩电机基座15，所述扭矩电机基座上固定有内装式扭矩电机定子13和三排圆柱滚子转台轴承16，圆柱滚子转台轴承的内圈上安装有中间套11，所述中间套上装有内装式扭矩电机转子12和两块固定块10，每块固定块上设有镶条21，该镶条21主要用于塞满滑块与固定块之间的间隙。所述液压缸上设有磁栅尺22，转台轴承内圈上装有钢栅尺23，通过磁栅尺22和钢栅尺23将刀轴上下移动和回转运动的位置信号反馈给数控系统，完成全闭环控制。

所述刀架机构通过与刀架体固定的左右两个耳轴14支撑安装于数控插齿机的立柱上。

开始运动时，两电磁铁6带动制动块5，将制动块移动到最外位置，即留出刀轴往复运动的空间。由伺服液压缸1提供刀轴任意运动规律的往复运动，伺服液压缸1带动活塞连杆3，活塞连杆3通过双向推力球轴承4推拉刀轴8做往复运动，滑块9和刀接套20随刀轴8往复运动，并通过刀轴上套17和刀轴下套19给与定位支撑，直线轴承2的固定导杆上移动以限制伺服液压缸1的活塞旋转。在运动过程中，三排圆柱滚子转台轴承16的内圈、中间套11、内装式扭矩电机转子12、两个固定块10及两个镶条21同时回转，并带动刀轴8和滑块9、刀接套20作回转运动。通过刀轴8的往复运动和扭矩电机施加的回转运动使刀轴可以做螺旋运动，以切削任意螺旋角的圆柱齿轮。当停机时，刀轴8和滑块9、刀接套20停在最上位置，此时，两个电磁铁6带动制动块5，使制动块5向刀轴方向移动并卡住刀轴法兰，以防止液压缸停止运转时，由于液压缸泄油导致刀轴的自由下滑。

Claims

1.一种数控插齿机刀架机构，主要包括刀轴、滑块、刀架体和电机，其特征在于：所述刀轴一端通过轴承连接有用于驱动其做上下往复切削运动的液压缸，另一端连接刀接套，刀轴外部套装滑块，所述液压缸下面连接有插头盖，所述插头盖上安装有用于防止刀轴下滑的制动总成，插头盖下部连接刀架体和扭矩电机基座，所述扭矩电机基座上固定有扭矩电机定子和转台轴承，转台轴承内圈上装有钢栅尺和中间套，所述中间套上装有扭矩电机转子和固定块，固定块上设有镶条，所述液压缸上设有磁栅尺。

2.根据权利要求1所述的数控插齿机刀架机构，其特征在于：所述制动总成是由安装在插头盖上的两块电磁铁和与电磁铁内侧连接的制动块构成。

3.根据权利要求1所述的数控插齿机刀架机构，其特征在于：所述液压缸的活塞连杆与直线轴承的滑动部分固定连接。

4.根据权利要求1所述的数控插齿机刀架机构，其特征在于：所述扭矩电机基座上固定有用于保证刀轴回转精度的三排圆柱滚子转台轴承。

5.根据权利要求1所述的数控插齿机刀架机构，其特征在于：所述刀轴与刀轴下套配合接触，所述滑块与刀轴上套配合接触。