[实用新型]加工平面二次包络蜗杆的四轴联动数控车床

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属加工设备，具体地说是一种适用于平面二次包络蜗杆切削加工的四轴联动数控车床。

背景技术

随着以传递空间交错的两轴之间的运动和动力的蜗轮蜗杆的大面积应用，蜗杆的需求不断增加，对于分度用的蜗轮副，其精度和运动精度都直接影响着使用的精度和寿命。在精度和承载能力中，普通的圆柱蜗杆在啮合关系、结构和调整方面越来越不能满足高精度的要求，而平面二次包络蜗杆正在逐渐取代普通的圆柱蜗杆，在高精度传动，高精度分度以及高承载能力方面的应用越来越广泛，但是平面二次包络蜗杆的加工设备并没有为多数公司大量制造，加工设备的成本较高。

以往平面二次包络蜗杆的加工制造大都选择在普通车床上改制，或者使用一些专机，或者用滚齿机进行滚制，上述设备的加工不仅费时费力，而且效率很低，工件精度无法保证，粗糙度很难达到要求。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种适用于平面二次包络蜗杆切削加工的四轴联动数控车床，其结构巧妙合理，能够大大提高平面二次包络蜗杆的加工效率、加工精度和表面粗糙度。

按照本实用新型提供的技术方案：加工平面二次包络蜗杆的四轴联动数控车床，包括主轴电机、主轴传动箱和切削加工装置，主轴电机向主轴传动箱输入动力，主轴传动箱的主轴旋转并结合驱动切削加工装置，其特征在于：所述切削加工装置包括：

C轴回转运动机构，其包括卡盘和尾座，所述卡盘固定在主轴传动箱的主轴上，卡盘与工件一端连接并带动工件旋转；所述尾座设置在工件另一端，尾座与卡盘相配合，以夹紧工件；

X轴直线运动机构，其包括X轴滚珠丝杆、X轴伺服电机和X轴托板，X轴滚珠丝杆与X轴伺服电机的输出轴连接，X轴托板与X轴滚珠丝杆上的螺母连接，X轴伺服电机带动X轴滚珠丝杆旋转，使得X轴托板在X轴方向上做直线运动；

Z轴直线运动机构，其包括Z轴伺服电机、Z轴滚珠丝杆和Z轴托板，Z轴伺服电机的输出轴与Z轴滚珠丝杆连接，Z轴托板与Z轴滚珠丝杆上的螺母连接，Z轴伺服电机带动Z轴滚珠丝杆旋转，使得Z轴托板在Z轴方向上做直线运动，所述X轴托板安装在Z轴托板上；

A轴回转运动机构，其包括回转刀台、刀架体、刀具和回转伺服电机，回转刀台固定在X轴托板上，随X轴托板在X轴方向上做直线运动；刀架体安装在回转刀台上，刀架体通过伺服电机带动做回转运动；刀具固定在刀架体上，刀具随刀架体的回转运动产生展成运动，对工件进行切削加工。

作为本实用新型的进一步改进，所述回转刀台内部安装有蜗轮，蜗轮的回转中心与刀架体的回转中心相同，所述回转伺服电机的输出轴连接有与蜗轮相啮合的蜗杆轴，回转伺服电机带动蜗杆轴旋转，蜗杆轴驱动蜗轮和刀架体做回转运动。

作为本实用新型的进一步改进，所述主轴传动箱上安装有用于反馈主轴旋转信息的主轴编码器。

作为本实用新型的进一步改进，所述主轴电机通过同步带带动主轴传动箱。

本实用新型与现有技术相比，优点在于：本实用新型结构巧妙合理，以四轴联动形式，让工件和刀具模仿蜗轮蜗杆的运动轨迹，进行平面二次包络蜗杆的切削加工，能够大大提高平面二次包络蜗杆的加工效率、加工精度和表面粗糙度。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图所示：实施例中的四轴联动数控车床主要由主轴电机1、皮带轮2、主轴传动箱3、主轴4、卡盘5、X轴滚珠丝杆6、X轴伺服电机7、X轴托板8、Z轴托板9、回转刀台10、刀架体11、刀具12、Z轴伺服电机13、Z轴丝杆14、回转伺服电机15、尾座16、工件17、蜗杆轴18、蜗轮19和主轴编码器20等零部件构成。

如图1所示，所述主轴电机1通过皮带2带动主轴传动箱3，向主轴传动箱3输入动力，主轴传动箱3的主轴4旋转并驱动切削加工装置。所述切削加工装置为四轴联动形式，共包括四个运动机构，分别为：C轴回转运动机构、X轴直线运动机构、Z轴直线运动机构和A轴回转运动机构，通过这四个运动机构的相互配合联动，完成平面二次包络蜗杆的切削加工。

所述C轴回转运动机构的结构如图1所示，其主要由卡盘5和尾座16组成，所述卡盘5固定在主轴传动箱3的主轴4上，卡盘5与工件17一端连接并带动工件17旋转；所述尾座16设置在工件17另一端，尾座16与卡盘5相配合，以夹紧工件17。