[发明专利]用于齿轮磨削加工的数控机床

说明书

技术领域

本发明涉及磨削加工技术领域，具体涉及用于齿轮磨削加工的数控机床。

背景技术

齿轮是常用的机械零件。齿轮磨床是一种常用的加工齿轮的设备，通过使用高速旋转的砂轮对做展成运动的工件进行切削加工出齿面。齿轮磨床一般包括基座、砂轮修型机构、展成运动机构、砂轮进给机构。现有齿轮磨床的砂轮修型机构、展成运动机构、砂轮进给机构一般通过人工操作进行控制。

齿轮磨床通过砂轮的高速旋转磨削出齿面来加工齿轮。砂轮的状况直接影响加工出的齿轮的质量，因此需根据需要对砂轮进行修型，修改砂轮的角度、厚度以及其他相关参数。金刚笔是砂轮修型的常用工具，现有齿轮磨床的砂轮修型机构通过手动调整金刚笔位置的方式对砂轮进行修型，这种方式操作复杂且，效率低，占用空间大。

工件的直线和旋转运动构成展运动，配合磨削齿轮的高速旋转打磨出齿轮面。现有齿轮磨床的展成运动机构通过手动控制分度头上工件的直线运动，直线运动的同时通过机械等分板控制分度头上工件旋转完成展成运动，这种方式用于齿轮加工时要根据不同工件更换机械等分板；同时此种方式加工齿轮时通过调整底座的角度控制切削角度，也需要针对不同工件进行调整。

加工时需要根据需要调整砂轮的位置。现有齿轮磨床上的砂轮一般是通过人工方式（如手轮）来调整砂轮位置，这种砂轮进给方式花费时间长，而且加工工件时需要工人值守，不能自动补偿砂轮进刀，效率低。

综上可知，现有齿轮磨床通过人工控制砂轮的修型、进给以及工件的展成，操作复杂、占用空间大、效率低。

发明内容

针对现有齿轮磨床操作复杂、占用空间大、效率低的缺点，本发明公开了用于齿轮磨削加工的数控机床，通过数控系统经电机控制齿轮磨床的砂轮修型机构、展成运动机构、砂轮进给机构，操作简单，占用空间小，效率高。

本发明通过下述技术方案实现：

用于齿轮磨削加工的数控机床，包括数控系统、基座、砂轮进给机构、砂轮修型机构、展成运动机构；

所述砂轮进给机构安装在基座上，所述砂轮进给机构上设有用于控制砂轮进给机构的第一电机和第二电机；

所述砂轮修型机构安装在砂轮进给机构上，所述砂轮修型机构上设有用于控制砂轮修型机构的第三电机和第四电机；

所述展成运动机构安装在基座上，所述展成运动机构上设有用于控制展成运动机构的第五电机和第六电机；

所述数控系统通过线缆与所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机连接，控制用于齿轮磨削加工的数控机床运行。

本发明的设计原理为：通过数控系统经电机控制砂轮进给机构、砂轮修型机构、展成运动机构，加工参数通过数控系统设定，操作简单；将砂轮修型机构集成在砂轮进给机构上，结构紧凑，节约空间；加工过程自动化，通过数控系统实现工件自动加工和对砂轮自动修型，与人工加工方式相比，节约时间，效率高。

进一步地，所述第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、第五电机、第六电机为伺服电机。通过使用伺服电机配合数控系统可以方便地实现精确的位置控制，提高工件的加工质量。

进一步地，所述砂轮进给机构还设有左右移动的第一滑台，所述第一滑台上设有前后移动的第二滑台，所述第二滑台上设有上下移动的第三滑台，所述第一电机和第二电机安装在第二滑台上。第一滑台用于和基座连接，砂轮安装在第三滑台上，通过第二滑台上的第一电机和第二电机实现砂轮位置的精确控制。

进一步地，所述第一滑台上表面设有两根平行的第一导轨，所述第二滑台还设有与第一导轨相互配合的第二丝杆、第一联轴器，所述第二丝杆上设有第二手轮，所述第一电机输出轴通过第一联轴器与第二丝杆连接，第二手轮和第一电机控制第二滑台沿第一滑台上的第一导轨前后移动。通过第二手轮和第一电机对第二滑台第一导轨上的滑动进行粗调和细调，粗调与细调结合的控制方式简单可靠。

进一步地，所述第二滑台上还设有立柱、减速器、第二联轴器、第三联轴器、第三丝杆，所述第三滑台套装在立柱上，所述减速器输出轴通过第二联轴器与第三丝杆连接，所述第二电机输出轴通过第三联轴器与减速器输入轴连接，控制第三滑台在第二滑台的立柱上上下移动。第三滑台在第二滑台立柱上的上下移动通过第二电机精确控制，与第二手轮和第一电机控制的第二滑台在第一滑台上的前后移动结合对第三滑台上砂轮的位置进行精确控制。