[发明专利]数控四轴联动内旋风铣床

说明书

技术领域

本技术涉及一种旋风内包络切削机床，它可实现四轴联动，主要用于加工螺旋曲面零件（蜗杆、挤出螺杆等），具体地说，是一种四轴联动内旋风铣床。

背景技术

现有平面包络环面蜗杆加工设备中，主要是通过车削加工，盘型刀外切加工，指状铣刀等方式加工，其缺点是：一 蜗杆与蜗轮的理论中心距由刀具在回转工作台上的回转半径决定，当蜗杆与蜗轮的理论中心距小于150mm 或大于400mm时，加工就变得很困难。且现有设备庞大，限制了环面蜗杆的生产应用；二 表面粗糙度低；三 生产效率不高。

发明内容

本技术的目的是提供一种精确成型的平面包络环面蜗杆内旋风切削机床，它能够实现多种环面蜗杆的加工，表面粗糙度达到Ra0.8，并且生产效率高。

本数控四轴联动内旋风铣床，包括控制系统、床身、主轴箱、设置在床身上的Z轴纵向滑台、设置在纵向滑台上的X轴横向滑台、设置横向滑台上的A轴回转工作台、设置在回转台上带有刀盘倾角调整箱和支撑座的旋风刀架。

本技术的有益效果：在控制系统的控制下，旋风刀架依靠纵向滑台、横向滑台和回转工作台的联动，实现沿假想蜗轮节圆半径的轨迹运动。本技术是在直廓环面蜗杆切削加工设备基础上增加了对各轴的控制，使刀具刃口模拟出平面包络环面蜗杆的螺旋齿面，能够加工出多种环面的蜗杆。刀盘采用内旋风刀盘（刀架体相对于一个内旋风铣头），对工件进行内切加工，加工精度高。刀架体的两端支撑在刀盘倾角调整箱和支撑座上，为双支撑结构，不但刚性好，而且刀架体转动的空间大（刀盘倾角调整幅度大）。因此，本技术的整体结构刚性好，振动小，加工出的蜗杆表面粗糙度达到Ra0.8。

上述的数控四轴联动内旋风铣床，旋风刀架包括刀架体、刀盘及固定在刀架体上的主电机，主电机通过传动机构带动装有铣刀的刀盘，刀盘倾角调整箱和支撑座通过回转支承分别安装在刀架体的两侧，刀盘倾角调整箱内具有带动刀架体绕由其两侧回转支承构成的轴线旋转的刀盘倾角调整机构。

上述的数控四轴联动内旋风铣床，刀具回转中心经过刀盘倾角调整轴线。这种结构使得刀盘倾角任意调整，中心高度不变。

上述的数控四轴联动内旋风铣床，它还包括设置在床身上的尾架；尾架的中心轴与主轴同轴。尾架属于现有技术，通过尾架可以顶住被主轴夹持的被加工蜗杆的后端。

上述的数控四轴联动内旋风铣床，主电机通过带传动机构或齿轮传动机构与刀盘相连。

上述的数控四轴联动内旋风铣床，刀盘是内旋风刀盘。也就是说，刀架体相当于内旋风铣头。

上述的数控四轴联动内旋风铣床，刀盘倾角调整装置采用的是蜗杆蜗轮副结构。也就是说，通过蜗杆蜗轮副带动刀架体转动，从而改变刀盘倾角。

上述的数控四轴联动内旋风铣床，主轴箱为蜗杆蜗轮结构，由伺服电机直接驱动。也就是说，伺服电机通过蜗杆蜗轮副带动主轴转动。

附图说明

图1为数控四轴联动内旋风铣床俯视图；

图2为数控四轴联动内旋风铣床主视图；

图3为横向滑台、纵向滑台、回转台、旋风刀架等的示意图；

图4为横向滑台、纵向滑台、回转台、旋风刀架等的示意图（图3的右视图）。

具体实施方式

下面参照附图及实施例进一步说明本技术方案。

参见图1-2所示数控四轴联动环面蜗杆旋风铣机床，主要包括床身1、主轴箱2和主轴驱动电机3、纵向滑台4和纵向伺服电机5、控制系统100、电气系统、液压系统、冷却系统。纵向滑台上面装有横向滑台6和横向伺服电机7，横向滑台上面装有回转台8和回转台伺服电机9，回转台8上面装有旋风铣机构。

旋风铣机构由刀盘倾角调整箱10、刀架体11和支撑座12组成，刀架体上装有主电机13和刀盘14，刀盘传动设置在刀架体上，主电机13固定在刀架体上部，主电机通过传动机构与刀盘主轴相连；刀盘14上对称安装若干把成型铣刀（切刀）16。刀盘倾角调整箱10和支撑座12通过回转支承分别安装在刀架体11的两侧。本铣床的五轴：主轴的旋转中心轴C轴，回转台A轴，纵向滑台Z轴，横向滑台X轴，刀盘的旋转中心轴V轴。四联动是指主轴C轴，回转台A轴，纵向滑台Z轴，横向滑台X轴四轴同时运动。

床身1和纵向滑台4之间由导轨15连接，尾座（尾架）18的中心轴与主轴箱2的主轴同轴。