本發(fā)明涉及齒輪機(jī)床，具體涉及采用砂輪加工齒輪的立式磨齒機(jī)床。
背景技術(shù)：
1、齒輪加工是機(jī)械制造中的重要環(huán)節(jié)，其加工方法的優(yōu)劣直接影響到齒輪的精度、壽命和性能。
2、銑齒是一種常用的齒輪加工方法，其基本原理是將齒坯固定在機(jī)床的夾具上，通過高速旋轉(zhuǎn)的銑刀進(jìn)行切削加工。銑齒具有加工精度高、效率高等優(yōu)點，適合于加工直齒和斜齒圓柱齒輪。銑齒加工的關(guān)鍵在于選擇合適的銑刀和調(diào)整切削參數(shù)，以保證齒輪的精度和表面質(zhì)量。
3、磨齒是一種精密的齒輪加工方法，其基本原理是通過磨石和磨液對齒面進(jìn)行研磨，以獲得精確的齒形和表面粗糙度。磨齒的加工精度高，表面質(zhì)量好，適用于高精度齒輪的加工。磨齒加工的關(guān)鍵在于選擇合適的磨石和磨液，以及調(diào)整磨削參數(shù)，以保證齒輪的精度和表面質(zhì)量。
4、滾齒是一種高效、經(jīng)濟(jì)的齒輪加工方法，其基本原理是通過滾刀的旋轉(zhuǎn)運動對齒坯進(jìn)行切削加工。滾齒具有加工效率高、成本低等優(yōu)點，適合于大量生產(chǎn)的中等精度齒輪。滾齒加工的關(guān)鍵在于選擇合適的滾刀和調(diào)整切削參數(shù)，以保證齒輪的精度和表面質(zhì)量。
5、插齒是一種常用的齒輪加工方法，其基本原理是通過插刀的往復(fù)運動對齒坯進(jìn)行切削加工。插齒具有加工精度高、適用于各種齒輪的加工等優(yōu)點。插齒加工的關(guān)鍵在于選擇合適的插刀和調(diào)整切削參數(shù)，以保證齒輪的精度和表面質(zhì)量。
6、以上是幾種常見的齒輪加工方法，每種方法都有其特點和適用范圍。在實際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)齒輪的精度、材料、批量大小等要求選擇合適的加工方法，以保證齒輪的質(zhì)量和性能。
7、現(xiàn)在的加工企業(yè)對成本的控制相對嚴(yán)格，為節(jié)約成本，在進(jìn)行小批量試制齒輪時，一般不準(zhǔn)備相應(yīng)的切齒刀具和相應(yīng)機(jī)床，采用以磨代銑的工藝方法成為新的需求。
8、但是，在傳統(tǒng)的齒輪機(jī)床上采用以磨代銑的工藝方法時，因為在進(jìn)給方向z向上，砂輪頂部與齒輪槽底一直處于接觸狀態(tài)，使得冷卻液無法進(jìn)入齒輪槽底，砂輪容易堵塞，導(dǎo)致齒底燒傷、主軸功率增加，直至超過額定功率報警，無法繼續(xù)進(jìn)行加工。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種立式磨齒機(jī)床，以解決上述技術(shù)問題。
2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種立式磨齒機(jī)床，包括床身、滑臺、立柱、集成式砂輪箱和工件箱；所述滑臺通過x軸導(dǎo)軌安裝于床身的上方，所述滑臺能夠相對于床身沿x方向橫向移動；所述立柱通過y軸導(dǎo)軌安裝于所述滑臺的上方，所述立柱能夠相對于所述滑臺沿y方向前后移動；所述集成式砂輪箱通過z軸導(dǎo)軌安裝于所述立柱的前側(cè)，所述集成式砂輪箱能夠相對于所述立柱沿z方向上下移動；
3、所述集成式砂輪箱設(shè)有砂輪主軸和具有偏心量t的偏心主軸，所述工件箱設(shè)有用于安裝待加工齒輪的工件主軸，工作時，所述砂輪主軸沿砂輪主軸軸心線回轉(zhuǎn)，同時所述砂輪主軸沿偏心主軸軸心線回轉(zhuǎn)，以通過復(fù)合運動使得砂輪的內(nèi)側(cè)與待加工齒輪的右齒面進(jìn)行接觸磨削，砂輪的外側(cè)與待加工齒輪的左齒面進(jìn)行接觸磨削；
4、所述立柱安裝有用于驅(qū)動所述集成式砂輪箱沿z方向上下移動的直線電機(jī)，所述直線電機(jī)與所述集成式砂輪箱相連接，以驅(qū)動所述集成式砂輪箱沿z方向進(jìn)行分步進(jìn)給，并驅(qū)動所述集成式砂輪箱以往復(fù)振動的方式磨削每次分步進(jìn)給所加工的齒面。
5、可選地，所述集成式砂輪箱與所述立柱之間設(shè)有豎向的平衡油缸，以對所述集成式砂輪箱的重量進(jìn)行平衡。
6、可選地，所述立柱的頂部設(shè)有向前延伸的懸伸部，所述平衡油缸的數(shù)量為一個，其位于所述集成式砂輪箱內(nèi)部的中間位置并靠近所述立柱；所述平衡油缸的上端連接所述懸伸部，所述平衡油缸的下端連接所述集成式砂輪箱。
7、可選地，所述集成式砂輪箱與所述立柱的z軸導(dǎo)軌設(shè)有鉗夾系統(tǒng)，以在機(jī)床失電時對z軸導(dǎo)軌進(jìn)行鎖定。
8、可選地，所述直線電機(jī)驅(qū)動所述集成式砂輪箱沿z方向分步進(jìn)給的范圍是0.05mm-0.15mm；和/或，所述直線電機(jī)驅(qū)動所述集成式砂輪箱往復(fù)振動的振動頻率是18?hz?-25hz，往復(fù)振動的行程范圍是0.005mm-0.01mm。
9、可選地，所述立柱設(shè)有直線電機(jī)容納部，所述直線電機(jī)以嵌入的方式安裝于所述立柱。
10、可選地，所述集成式砂輪箱包括升降承載座和至少一個輔助功能單元，所述升降承載座包括水平延展平臺和背擴(kuò)板；所述背擴(kuò)板通過z軸導(dǎo)軌安裝于所述立柱的前側(cè)，所述升降承載座能夠相對于所述立柱沿z方向上下移動；所述水平延展平臺和背擴(kuò)板在縱截面上呈“l(fā)”形，兩者構(gòu)造出開放式上部容納空間。
11、可選地，還包括砂輪主軸電機(jī)和偏心主軸電機(jī)，所述水平延展平臺的下表面在中心位置設(shè)有向下方懸伸的主軸安裝部，所述砂輪主軸和偏心主軸安裝于所述主軸安裝部，所述砂輪主軸和偏心主軸的動力輸入端從所述主軸安裝部伸入所述上部容納空間；所述砂輪主軸電機(jī)和偏心主軸電機(jī)位于所述上部容納空間，并分別通過傳動機(jī)構(gòu)與所述砂輪主軸和偏心主軸的動力輸入端傳動連接。
12、可選地，所述砂輪主軸電機(jī)和偏心主軸電機(jī)錯位布置于所述砂輪主軸和偏心主軸的動力輸入端的旁側(cè)；所述砂輪主軸電機(jī)安裝于偏離砂輪主軸軸線一側(cè)的位置，并通過第一皮帶傳動機(jī)構(gòu)與所述砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)動力輸入端傳動連接；所述偏心主軸電機(jī)安裝于偏離偏心主軸軸線一側(cè)的位置，并通過第二皮帶傳動機(jī)構(gòu)與所述偏心主軸的偏心動力輸入端傳動連接。
13、可選地，所述輔助功能單元處于所述上部容納空間之內(nèi)的部分位于所述砂輪主軸和偏心主軸的動力輸入端的旁側(cè)，所述輔助功能單元具有穿過所述水平延展平臺與位于所述上部容納空間之外的部分相連接的構(gòu)件，所述水平延展平臺設(shè)有與穿過所述水平延展平臺的構(gòu)件相對應(yīng)的孔位。
14、本發(fā)明所提供的立式磨齒機(jī)床在工作時，砂輪沿著自身軸心線高速回轉(zhuǎn)，砂輪主軸又沿著偏心主軸軸心線高速回轉(zhuǎn)，復(fù)合運動使得砂輪的內(nèi)側(cè)與右齒面進(jìn)行接觸磨削，砂輪的外側(cè)與左齒面進(jìn)行接觸磨削，間歇的磨削使得冷卻液可以沖洗砂輪的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，同時還可以冷卻待加工齒輪的左齒面和右齒面，而且，由于采用直線電機(jī)驅(qū)動集成式砂輪箱沿z方向進(jìn)行分步進(jìn)給，并以往復(fù)振動的方式磨削每次分步進(jìn)給所加工的齒面，在進(jìn)行振動時，砂輪的頂部不與齒輪的槽底接觸，使得冷卻液可以沖洗砂輪的頂部，并冷卻齒輪的槽底，避免因一直接觸而導(dǎo)致齒底燒傷和砂輪堵塞，從而降低主軸功率，最終實現(xiàn)強(qiáng)力磨削，從而在不燒傷齒面的情況下，完成齒輪以磨代銑功能，進(jìn)而降低生產(chǎn)企業(yè)的試制成本。
1.一種立式磨齒機(jī)床，其特征在于，包括床身、滑臺、立柱、集成式砂輪箱以及工件箱；所述滑臺通過x軸導(dǎo)軌安裝于床身的上方，所述滑臺能夠相對于床身沿x方向橫向移動；所述立柱通過y軸導(dǎo)軌安裝于所述滑臺的上方，所述立柱能夠相對于所述滑臺沿y方向前后移動；所述集成式砂輪箱通過z軸導(dǎo)軌安裝于所述立柱的前側(cè)，所述集成式砂輪箱能夠相對于所述立柱沿z方向上下移動；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式磨齒機(jī)床，其特征在于，所述集成式砂輪箱與所述立柱之間設(shè)有豎向的平衡油缸，以對所述集成式砂輪箱的重量進(jìn)行平衡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的立式磨齒機(jī)床，其特征在于，所述立柱的頂部設(shè)有向前延伸的懸伸部，所述平衡油缸的數(shù)量為一個，其位于所述集成式砂輪箱內(nèi)部的中間位置并靠近所述立柱；所述平衡油缸的上端連接所述懸伸部，所述平衡油缸的下端連接所述集成式砂輪箱。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式磨齒機(jī)床，其特征在于，所述集成式砂輪箱與所述立柱的z軸導(dǎo)軌設(shè)有鉗夾系統(tǒng)，以在機(jī)床失電時對z軸導(dǎo)軌進(jìn)行鎖定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式磨齒機(jī)床，其特征在于，所述直線電機(jī)驅(qū)動所述集成式砂輪箱沿z方向分步進(jìn)給的范圍是0.05?mm-0.15mm；和/或，所述直線電機(jī)驅(qū)動所述集成式砂輪箱往復(fù)振動的振動頻率是18?hz?-25hz，往復(fù)振動的行程范圍是0.005mm-0.01mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式磨齒機(jī)床，其特征在于，所述立柱設(shè)有直線電機(jī)容納部，所述直線電機(jī)以嵌入的方式安裝于所述立柱。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的立式磨齒機(jī)床，其特征在于，所述集成式砂輪箱包括升降承載座和至少一個輔助功能單元，所述升降承載座包括水平延展平臺和背擴(kuò)板；所述背擴(kuò)板通過z軸導(dǎo)軌安裝于所述立柱的前側(cè)，所述升降承載座能夠相對于所述立柱沿z方向上下移動；所述水平延展平臺和背擴(kuò)板在縱截面上呈“l(fā)”形，兩者構(gòu)造出開放式上部容納空間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的立式磨齒機(jī)床，其特征在于，還包括砂輪主軸電機(jī)和偏心主軸電機(jī)，所述水平延展平臺的下表面在中心位置設(shè)有向下方懸伸的主軸安裝部，所述砂輪主軸和偏心主軸安裝于所述主軸安裝部，所述砂輪主軸和偏心主軸的動力輸入端從所述主軸安裝部伸入所述上部容納空間；所述砂輪主軸電機(jī)和偏心主軸電機(jī)位于所述上部容納空間，并分別通過傳動機(jī)構(gòu)與所述砂輪主軸和偏心主軸的動力輸入端傳動連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的立式磨齒機(jī)床，其特征在于，所述砂輪主軸電機(jī)和偏心主軸電機(jī)錯位布置于所述砂輪主軸和偏心主軸的動力輸入端的旁側(cè)；所述砂輪主軸電機(jī)安裝于偏離砂輪主軸軸線一側(cè)的位置，并通過第一皮帶傳動機(jī)構(gòu)與所述砂輪主軸的旋轉(zhuǎn)動力輸入端傳動連接；所述偏心主軸電機(jī)安裝于偏離偏心主軸軸線一側(cè)的位置，并通過第二皮帶傳動機(jī)構(gòu)與所述偏心主軸的偏心動力輸入端傳動連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的立式磨齒機(jī)床，其特征在于，所述輔助功能單元處于所述上部容納空間之內(nèi)的部分位于所述砂輪主軸和偏心主軸的動力輸入端的旁側(cè)，所述輔助功能單元具有穿過所述水平延展平臺與位于所述上部容納空間之外的部分相連接的構(gòu)件，所述水平延展平臺設(shè)有與穿過所述水平延展平臺的構(gòu)件相對應(yīng)的孔位。