[发明专利]一种提升铣齿精度和加工范围的辅助机构及方法

说明书

本发明涉及一种提升铣齿精度和加工范围的辅助机构及方法，中心支架底板校准后通过螺栓螺母与铣齿机斜轨固定，把中心支架箱体校平后用螺栓固定，将中心轴穿过定位爪连接法兰盘后用螺栓固定；顶杆座直接连接在中心支架箱体上，顶杆与顶杆座连接，最后装上蜗杆铜套即完成组装。优点：一是改善蜗杆齿部精度（改善前10级改善后8级GB10089‑2018）；二是降低蜗杆齿部加工成本.（同规格产品，5模数，2头，磨齿时间15分钟降低到12分钟）；三是提升蜗杆齿部加工效率（同规格产品，5模数，2头，从20分钟降低到15分钟）；四是增大了机床的加工范围（长度：400mm改善后800mm，直径：φ100mm改善后φ150mm，加工头数：2头改善后可加工6头）。

技术领域

本发明涉及一种既能从根本上改善蜗杆齿部加工精度，又能降低蜗杆齿部加工成本，提升蜗杆齿部加工效率同时，又增大了机床的加工范围的提升铣齿精度和加工范围的辅助机构及方法，属数控铣齿机床辅助机构制造领域。

背景技术

数控铣齿机床是蜗杆齿部位置加工的机床，广泛应用于各类蜗杆齿形加工（ZI、ZC、ZA等）。机床配合盘铣刀加工蜗杆齿部。由于盘铣刀加工有较大的切削量，从而加工过程中产生很大震动，齿部精度和齿面粗糙度不佳，导致以下几个不良影响：一是因粗加工精度及粗糙度不好，粗加工到精加工余量必须留0.5mm以上（齿厚方向），精加工时间长，成本高；二是铣齿过程中是通过一头夹紧，一头顶中心孔的方式，当加工产品长度越长，震动越大，齿向误差越差，导致只能加工400mm长度以内的产品，长度局限性大，同时所加工蜗杆直径（模数）越大，每刀所切削的量越大，导致的震动也越大，为达到机床正常加工和正常精度，通常加工直径φ100以内的产品，直径局限性大；三是因加工震动大，导程角10°（单头或双头）蜗杆精度均能达到正常，导程10°以上蜗杆（多头数，3头及以上），精度误差差异变大，虽然留较多余量，还是有精加工加工不出来的风险，如果要铣3头以上的产品，需要另外一道粗磨工序，浪费成本，故规定只能加工1头-2头蜗杆，蜗杆头数局限性大。

发明内容

设计目的：避免背景技术中的不足之处，设计一种既能从根本上改善蜗杆齿部加工精度，又能降低蜗杆齿部加工成本，提升蜗杆齿部加工效率同时，又增大了机床的加工范围的提升铣齿精度和加工范围的辅助机构及方法。

设计方案：由于背景技术中蜗杆铣床有以上诸多加工局限，为了实现本发明的设计目的，本发明在背景技术的基础上，在背景技术蜗杆铣床的基础上设计一种具有高刚性、抗切削震动的辅助机构，来提高精度和加工范围，满足齿部精度的要求，避免因齿部精度不良导致降低铣齿速度或增加余量加长蜗杆磨齿时间，达到：（1）改善蜗杆齿部精度（改善前10级改善后8级 GB10089-2018）；（2）降低蜗杆齿部加工成本. （同规格产品，5模数，2头，磨齿时间15分钟降低到12分钟）；（3）提升蜗杆齿部加工效率（同规格产品，5模数，2头，从20分钟降低到15分钟）；（4）增大了机床的加工范围（长度：400mm改善后800mm，直径：φ100mm改善后φ150mm，加工头数：2头改善后可加工6头）。

在结构设计上增加辅助机构，即蜗杆铣齿过程中，除了收到加工受力Fw外，增加两个支撑力Fc1和Fc2，这两个支撑力的合力Fc与加工受力Fw方向相反，大小与Fw相当，这样一来，二力平衡，阻止了蜗杆铣齿受力弯曲变形，截面受力如图2和图3所示。

技术方案1：一种提升铣齿精度和加工范围的辅助机构，由中心支架底板、螺栓螺母、中心支架箱体、定位爪、中心轴、法兰盘、顶杆做、顶杆和蜗杆铜套构成；中心支架底板校准后通过螺栓螺母与铣齿机斜轨固定，把中心支架箱体校平后用螺栓固定，将中心轴穿过定位爪连接法兰盘后用螺栓固定；顶杆座直接连接在中心支架箱体3上，顶8与顶杆座连接，最后装上蜗杆铜套即完成组装。

技术方案2：一种提升铣齿精度和加工范围的辅助机构辅助方法，其特征是：加工蜗杆时，当两端丝杆施加预紧力时，定位爪通过杠杆对蜗杆形成支撑力（Fc1、Fc2），由于棘轮扳手通过螺纹与顶杆连接，用棘轮扳手调整顶杆预紧力（Fc），使铣刀在进给位置施加切削力（Fw），蜗杆开始加工。