[实用新型]数控小模数维齿轮多功能磨齿机床

说明书

本发明属于磨床技术领域。

目前对小模数维齿轮的磨加工没有什么具体固定形式和方法，只能采用研磨的方法，提高一下光洁度，但改变不了小模数维齿轮的加工精度，特别对于小模数维齿轮，淬火后更是困难

为解决小模数维齿轮的加工精度，本发明的目的提供一种数控小模数维齿轮多功能磨加工机床，采用高速磨头，光学分度头以及数字控制系统实现小模数齿轮的加工，结合软件达到高精度加工的目的。

本实用新型小模数维齿轮多功能磨齿机床的结构设计是这样实现的：其结构由工件装夹与高精度分度头、高速磨头与转速控制机构，X、Y、Z坐标数控主机与控制系统及砂轮渐开线截形修正系统四部分组成(如图1所示)，其结构连接是其中高速磨头固定在垂直滑体上，机床底座上一侧固定光学分度头及夹具，底座另一侧固定有砂轮渐开线修正系统。其中光学分度头由分度光盘、透镜及折射镜组成，中间为分度光盘，一侧为集光镜，集光镜前面为光源、分度光盘另一侧与集光镜相对为放大镜、放大镜前面为折射镜，经折射将放大的分度刻度投影到光屏上，通过细分光盘，把刻度细分，再经透镜放大，把角度分弃到秒级。光屏与放大镜，在光屏与放大镜之间为游标细分光盘，在分度光盘的下面为工件夹具，其里端为蜗轮传动调角，此光学分度头为高精度分度头，精度小于3″；高速磨头固定在垂直的滑体上，滑体上装有高速电机，电机轴下端固定各种类型砂轮片，电机转速为9000～18,000，由变频电源供电、磨头前面的砂轮片根据需要选择；x、y、z三坐标数控主机与控制系统由控制电路及置码开关，数码指令通过置码按键送给，电路有位置控制模块，其输出分别与速度控制模块与速度测量与反馈模块相接，速度控制模块输出联接伺服电机，伺服电机与码盘联接，码盘输出通过位置测量与反馈模块与位置控制模块相接，伺服电机通过机械丝杆带动工作合作xy方向平面移动(如图2所示)；砂轮渐开线修正系统前面为一照明光源，光源对着两个透镜，前面一个为聚光镜，后面一个为放大镜，放大镜对面为两折射镜，与后一折射镜对应的为光屏(如图3所示)。

其工作过程是首先定位砂轮片，整形砂轮片，将带有砂轮片的高速磨头移动到砂轮渐开线截形修正系统中的聚光镜与放大镜之间，经两次折射后反馈到光屏上，在光屏上的光按设计好的齿轮标准齿形来磨修砂轮片，将砂轮片旋转，用金钢石笔修整成型直到与标准齿形一致为止，实际是采用仿形加工方法，然后在光学分度系统的夹具上放上被加工的小模数齿轮，定好位置，数控编程加工，磨头砂轮根据加工工件的不同选择不同粒度、硬度和形状的砂轮片。每磨削一个齿后，自动退出，然后利用光学分度头的手摇调钮旋转一个角度进行下一齿的磨削加工，砂轮的运动轨迹进给根据具体的需要由数控编程给以保证。

本实用新型的优点：结构简单，加工精度高，稳定可靠，工作程序灵活，特别适用于对小模数齿轮的磨削加工使用。

本实用新型的详细结构由以下实施例及附图给出。

图1为数控小模数维齿轮多功能磨齿机床结构原理图；

图2为数控小模数维齿轮多功能磨齿机床控制方块图；

图3为数控小模数维齿轮多功能磨齿机床砂轮截形修正系统结构图；

图4为数控小模数维齿轮多功能磨齿机床光学分度头结构图；

图5-7为数控小模数维齿轮多功能磨齿机床为磨头结构图。

其结构由图1～图7所示，1为光学分度头，2为分度头上的被加工工件被固定在分度头的夹具上，7为高速磨头的滑体，在机床6上垂直上下移动，为z方向，5为机床程序控制键盘，4为高速电机，电机下面为夹头，固定为磨削砂轮片3，光学分度头1固定在机床底座上，底座另一边装有砂轮渐开线修正系统8，将高速磨头移到砂轮渐开线两透镜之间，以光屏上的标准齿轮图样进行仿形修正。其中光学分度头结构标注为：9.光源；10.聚光镜；11.砂轮片；12.放大镜：13.折射镜；14.折射镜；15.光屏；修正系统结构标注为：16.光源：17.折射镜；18.聚光镜；19.放大镜；20.折射镜；21.放大镜；22.游标细分光盘；23.蜗轮传动；24.分度光盘；25.工件。图5，图6，图7为不同的磨头结构，由法兰盘与垂直滑体固定。