CN111730152B - 一种内齿轮旋铣机旋铣头 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内齿轮旋铣机旋铣头，其转盘组件的上、下导板分别装在转盘上，且上、下导板之间形成V形母导轨，V形侧面上分别装设有活塞；主轴组件的主轴装在主轴体内，主轴的后部装有高速主轴电机；工件夹紧机构的拉杆弹性装在主轴内且前端连有刀杆接头，主轴体后部装设有液压拉紧机构；切向进给组件的伺服电机的输出轴与蜗杆相连，且蜗杆装在转盘上，蜗杆与蜗轮相啮合，蜗轮装在蜗轮轴上，蜗轮轴装在转盘上，蜗轮轴上装有丝杆螺母，丝杆螺母装通过螺母支架装在主轴体上。伺服电机转动驱使主轴组件在转盘组件上作精密切向进给，旋铣头传动刚性极高，保证旋铣头刀具切齿过程中，高速、径向和切向同时切削平稳、匀称无震动，切齿精度高。

Description

一种内齿轮旋铣机旋铣头

技术领域

本发明涉及旋铣机设备领域，更具体的说是涉及一种内齿轮旋铣机旋铣头。

背景技术

由于内齿轮加工是连续复合式加工，旋铣头上的刀具不仅作旋转运动，还要作切向运动，两运动合成同时进行才能完成内齿轮精密加工。因为旋铣切削内齿轮过程中，不仅时间短，而且是连续切削，机床刚性不好，任何部位出现微震，刀具不仅会崩齿，而且严重影响齿轮加工精度。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种内齿轮旋铣机旋铣头，其伺服电机转动驱使主轴组件在转盘组件上作精密切向进给，旋铣头结构紧凑、刀具主轴传动链超短，切齿过程中，高速、径向和切向同时切削平稳、匀称，切齿精度高。

本发明的技术解决措施如下：

一种内齿轮旋铣机旋铣头，包括转盘组件、主轴组件和切向进给组件，所述转盘组件包括转盘、主轴体、上导板和下导板，所述上导板17和下导板分别固定在转盘上，且上导板和下导板之间形成V形母导轨，所述上导板和下导板的V形侧面上分别装设有一排活塞，活塞通油后，上导板和下导板能够压紧主轴体。

所述主轴组件包括主轴、高速主轴电机、绝对编码器和安装于主轴中间内腔的工件夹紧机构，所述主轴通过轴承配合安装在主轴体内，所述主轴的后部安装有内置式高速主轴电机，主轴的末端安装绝对编码器；所述工件夹紧机构包括拉杆、前套、碟形弹簧、后套和刀杆接头，所述主轴的后部内侧设有盲孔，盲孔内装设有后套和前套，碟形弹簧安装在后套和前套之间，拉杆穿过后套、碟形弹簧和前套，拉杆的前部穿过主轴且前端连接有刀杆接头，所述主轴体后部装设有能够推动拉杆移动的液压拉紧机构。

所述切向进给组件包括伺服电机、蜗杆、蜗轮、蜗轮轴、丝杆螺母和螺母支架，所述伺服电机的输出轴与蜗杆相连，且蜗杆安装在转盘上，所述蜗杆与蜗轮相啮合，所述蜗轮安装在蜗轮轴上，所述蜗轮轴安装在转盘上，蜗轮轴上配合安装有丝杆螺母，丝杆螺母安装在螺母支架上，螺母支架安装在主轴体上。

作为优选，所述转盘上通过内六角螺钉a固定有防护旋铣头回转中心轴的中间盖板。

作为优选，所述旋铣头采用内六角螺钉b固定在滑板回转轴上，且内六角螺钉b采用圆盖板防护。

作为优选，所述主轴前端配合安装有四个第一径向推力球轴承，且四个第一径向推力球轴承分二组，其中一组为三个第一径向推力球轴承，另一组为一个第一径向推力球轴承，且三个第一径向推力球轴承与一个第一径向推力球轴承中间采用内隔圈和外隔圈安装在主轴体上；所述主轴上且位于三个第一径向推力球轴承的右端安装有第一螺母；所述三个第一径向推力球轴承的外圈采用第一压盖固定，且第一压盖采用内六角螺钉c固定在主轴体上；所述主轴体后端安装有第二压盖，且第二压盖与主轴之间安装有第二径向推力球轴承进行辅助支撑。

作为优选，所述主轴上且位于三个第一径向推力球轴承的右部安装有回转密封圈a，主轴上且位于一个第一径向推力球轴承的左部安装有回转密封圈b，防止第一径向推力球轴承用高速润滑脂渗漏。

作为优选，所述拉杆的前部且位于刀杆接头与主轴之间安装有拉爪，所述主轴右端通过第一法兰安装有第三压盖，且拉爪能够从第一法兰和第三压盖中穿过。

作为优选，所述液压拉紧机构包括油缸体，活塞和油缸盖，所述油缸体通过第二法兰安装在主轴体后端，所述油缸体内装设有活塞，且油缸盖通过内六角螺钉d紧固在油缸体后端，油缸盖与活塞之间形成液压腔。

作为优选，所述伺服电机的输出轴上的平键与蜗杆相连；所述蜗杆40上端的轴承套内安装有两个第三径向推力球轴承，轴承套采用内六角螺钉e固定在转盘上；所述蜗杆与轴承套用第二螺母锁紧，且蜗杆外位于轴承套与第二螺母之间安装有垫套来调整安装尺寸；所述蜗杆上端采用第一径向轴承支撑，并通过第三螺母锁紧第一径向轴承，通过轴承盖防护。

作为优选，所述蜗轮采用平键与蜗轮轴相连，所述蜗轮轴左端采用第三法兰用内六角螺钉f与转盘紧固，第三法兰外端用内六角螺钉g紧固有第一盖板进行防护；所述第三法兰中装有两个第四径向推力球轴承支撑蜗轮轴，并用第四螺母紧固；所述蜗轮轴右端采用第四法兰并用内六角螺钉h紧固在转盘上，第四法兰内装第二径向轴承支撑蜗轮轴右端。

作为优选，所述蜗轮轴为一根滚珠丝杆，滚珠丝杆转动带动丝杆螺母运动，所述螺母支架上安装有调整垫片，螺母支架及调整垫片采用内六角螺钉i紧固在主轴体上，并用销定位。

本发明的有益效果在于：

本发明的伺服电机转动，就能驱使主轴组件在转盘组件上作精密切向进给。整个旋铣头结构紧凑、刀具主轴传动链超短，国内首创。而且该旋铣头传动刚性极高，完全有力保证旋铣头刀具切齿过程中，高速、径向和切向同时切削平稳、匀称无丝毫震动，切齿精度高。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A-A的剖视图；

图3为图1中B-B的剖视图；

图4为图1中C-C的剖视图；

具体实施方式

实施例，见附图1～4，一种内齿轮旋铣机旋铣头，包括转盘组件、主轴组件和切向进给组件，所述转盘组件包括转盘21、主轴体14、上导板17和下导板45，所述上导板17和下导板45分别采用18个M12×35内六角螺钉j18固定在转盘21上，且上导板17和下导板45之间形成V形母导轨，所述上导板17和下导板45的V形侧面上分别装设有一排活塞16，一排活塞16有9个，活塞16通油后，上导板17和下导板45两面能够压紧主轴体14，从而保证整个主轴组件与转盘无间隙柔性连接。由于内齿轮加工是连续复合式加工，旋铣头上的刀具不仅作旋转运动，还要作切向运动，两运动合成同时进行才能完成内齿轮精密加工。

所述转盘21上通过6个M6×16内六角螺钉a23固定有防护旋铣头回转中心轴的中间盖板22。

整个旋铣头采用5个M16×60内六角螺钉b77固定在滑板回转轴上，5个M16×60内六角螺钉b77，为了美观且防切屑沾染，用5个小圆盖板19防护，且小圆盖板19通过三个内六角螺钉k20固定。

所述主轴组件包括主轴91、高速主轴电机58、绝对编码器52和安装于主轴中间内腔的工件夹紧机构，所述主轴91通过轴承配合安装在主轴体14内，所述主轴的后部安装有内置式1FE10082-6W高速主轴电机58，主轴的末端安装φ50绝对编码器，用于主轴91的回转精度检测；所述工件夹紧机构包括拉杆88、前套87、碟形弹簧57、后套82和刀杆接头95，所述主轴91的后部内侧设有盲孔，盲孔内装设有后套82和前套87，50片34×16.3×1.5碟形弹簧57安装在后套82和前套87之间，拉杆88穿过后套82、碟形弹簧57和前套87，拉杆的前部穿过主轴91且前端连接有刀杆接头95，所述主轴体14后部装设有能够推动拉杆移动的液压拉紧机构。

所述主轴91前端配合安装有四个105×160×26SKF高精度第一径向推力球轴承60，且四个第一径向推力球轴承分二组，其中一组为三个第一径向推力球轴承，另一组为一个第一径向推力球轴承，且三个第一径向推力球轴承与一个第一径向推力球轴承中间采用内隔圈90和外隔圈89安装在主轴体14上；所述主轴91上且位于三个第一径向推力球轴承的右端安装有M125×2第一螺母70；所述三个第一径向推力球轴承的外圈采用第一压盖92固定，且第一压盖92采用6个M5×40内六角螺钉c72固定在主轴体14上；所述主轴体14后端安装有第二压盖84，且第二压盖84与主轴91之间安装有55×90×18SKF第二径向推力球轴承56进行辅助支撑，且第二压盖84与高速主轴电机58之间通过内六角螺钉l54连接固定。所述第二压盖84的后部通过内六角螺钉m53安装有小压盖85，且小压盖85与第二径向推力球轴承56之间设有调整垫片86进行固定。

所述主轴91上且位于三个第一径向推力球轴承的右部安装有75×95×10回转密封圈a71，主轴91上且位于一个第一径向推力球轴承的左部安装有100×125×12回转密封圈b59，防止第一径向推力球轴承用高速润滑脂渗漏。

所述拉杆88的前部且位于刀杆接头95与主轴之间安装有HSK100拉爪76，所述主轴91右端通过第一法兰93安装有第三压盖94，第一法兰93与主轴91之间通过内六角螺钉n74连接固定，第一法兰93与第三压盖94之间通过内六角螺钉o75连接固定，且拉爪76能够从第一法兰93和第三压盖94中穿过。

所述液压拉紧机构包括油缸体80，活塞79和油缸盖78，所述油缸体80通过第二法兰81安装在主轴体14后端，主轴体14后面通过5个M6×16内六角螺钉p51固定在第二法兰81上的油缸体80上，所述油缸体80内装设有活塞79，且油缸盖通过8个M8×16内六角螺钉d49紧固在油缸体80后端，油缸盖78与活塞79之间形成液压腔，活塞79能够从油缸体80中的通孔穿过，且油缸体80内设有密封槽，密封槽装设有防止液压油泄露的密封圈50。液压拉紧机构稳妥完成机械夹紧、液压松开刀杆接头的动作。

所述切向进给组件包括1FT7062、1.7KN、3000rpm伺服电机15、蜗杆40、蜗轮9、蜗轮轴10、丝杆螺母和螺母支架41，所述伺服电机的输出轴与蜗杆40相连，且蜗杆40安装在转盘21上，所述蜗杆40与蜗轮9相啮合，所述蜗轮9安装在蜗轮轴10上，所述蜗轮轴10安装在转盘21上，蜗轮轴10上配合安装有丝杆螺母，丝杆螺母安装在螺母支架41上，螺母支架41安装在主轴体14上。

所述伺服电机的输出轴上的8×50平键27与蜗杆40相连；所述蜗杆40上端的轴承套26内安装有两个40×62×12 7908C的第三径向推力球轴承25，轴承套26采用6个M8×20内六角螺钉e28固定在转盘21上；所述蜗杆40与轴承套26用R-M40×1.5第二螺母24锁紧，且蜗杆40外位于轴承套26与第二螺母24之间安装有垫套29来调整安装尺寸；所述蜗杆40上端采用第一径向轴承46支撑，并通过R-M20×1第三螺母47锁紧20×52×15第一径向轴承46，通过轴承盖48防护。

所述蜗轮9采用8×28平键8与蜗轮轴10相连，所述蜗轮轴10左端采用第三法兰2用4个M8×25内六角螺钉f1与转盘21紧固，第三法兰2外端用4个M4×8内六角螺钉g5紧固有第一盖板4进行防护；所述第三法兰2中装有两个30×55×15第四径向推力球轴承6支撑蜗轮轴，并用F-M30×1.5第四螺母3紧固，两个30×55×15第四径向推力球轴承6与蜗轮9之间安装有定位套筒7,；所述蜗轮轴10右端采用第四法兰12并用4个M6×20内六角螺钉h13紧固在转盘21上，第四法兰12内装20×47×14第二径向轴承11支撑蜗轮轴10右端。

所述蜗轮轴为一根滚珠丝杆，滚珠丝杆转动带动丝杆螺母运动，所述螺母支架41上安装有调整垫片44，螺母支架41及调整垫片44采用4个M10×40内六角螺钉i紧固在主轴体14上，并用2-46×40销定位。

本发明工作原理：伺服电机驱动蜗杆转动，蜗杆转动带动蜗轮旋转，从而使蜗轮轴带动转盘转动；转盘转动带动上导板和下导板同时运动，同时蜗轮轴上的丝杆螺母运动，通过螺母支架使主轴体运动，且上导板和下导板两面能够压紧主轴体，使整个主轴组件与转盘组件无间隙柔性连接，旋铣头上的刀具不仅作旋转运动，还要作切向运动，两运动合成同时进行才能完成内齿轮精密加工。

上述实施例是对本发明进行的具体描述，只是对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术人员根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种内齿轮旋铣机旋铣头，其特征在于：包括转盘组件、主轴组件和切向进给组件，所述转盘组件包括转盘(21)、主轴体(14)、上导板(17)和下导板(45)，所述上导板(17)和下导板(45)分别固定在转盘(21)上，且上导板(17)和下导板(45)之间形成V形母导轨，所述上导板(17)和下导板(45)的V形侧面上分别装设有一排活塞(16)，活塞(16)通油后，上导板(17)和下导板(45)能够压紧主轴体(14)；

所述主轴组件包括主轴(91)、高速主轴电机(58)、绝对编码器(52)和安装于主轴中间内腔的工件夹紧机构，所述主轴(91)通过轴承配合安装在主轴体(14)内，所述主轴的后部安装有内置式高速主轴电机(58)，主轴的末端安装绝对编码器；所述工件夹紧机构包括拉杆(88)、前套(87)、碟形弹簧(57)、后套(82)和刀杆接头(95)，所述主轴(91)的后部内侧设有盲孔，盲孔内装设有后套(82)和前套(87)，碟形弹簧(57)安装在后套(82)和前套(87)之间，拉杆(88)穿过后套(82)、碟形弹簧(57)和前套(87)，拉杆的前部穿过主轴(91)且前端连接有刀杆接头(95)，所述主轴体(14)后部装设有能够推动拉杆移动的液压拉紧机构；

所述切向进给组件包括伺服电机、蜗杆(40)、蜗轮(9)、蜗轮轴(10)、丝杆螺母和螺母支架(41)，所述伺服电机的输出轴与蜗杆(40)相连，且蜗杆(40)安装在转盘(21)上，所述蜗杆(40)与蜗轮(9)相啮合，所述蜗轮(9)安装在蜗轮轴(10)上，所述蜗轮轴(10)安装在转盘(21)上，蜗轮轴(10)上配合安装有丝杆螺母，丝杆螺母安装在螺母支架(41)上，螺母支架(41)安装在主轴体(14)上；

旋铣头采用内六角螺钉b(77)固定在滑板回转轴上，且内六角螺钉b(77)采用圆盖板(19)防护。

2.根据权利要求1所述的一种内齿轮旋铣机旋铣头，其特征在于：所述转盘(21)上通过内六角螺钉a(23)固定有防护旋铣头回转中心轴的中间盖板(22)。

3.根据权利要求1所述的一种内齿轮旋铣机旋铣头，其特征在于：所述主轴(91)前端配合安装有四个第一径向推力球轴承(60)，且四个第一径向推力球轴承分二组，其中一组为三个第一径向推力球轴承，另一组为一个第一径向推力球轴承，且三个第一径向推力球轴承与一个第一径向推力球轴承中间采用内隔圈(90)和外隔圈(89)安装在主轴体(14)上；所述主轴(91)上且位于三个第一径向推力球轴承的右端安装有第一螺母(70)；所述三个第一径向推力球轴承的外圈采用第一压盖(92)固定，且第一压盖(92)采用内六角螺钉c(72)固定在主轴体(14)上；所述主轴体(14)后端安装有第二压盖(84)，且第二压盖(84)与主轴(91)之间安装有第二径向推力球轴承(56)进行辅助支撑。

4.根据权利要求3所述的一种内齿轮旋铣机旋铣头，其特征在于：所述主轴(91)上且位于三个第一径向推力球轴承的右部安装有回转密封圈a，主轴(91)上且位于一个第一径向推力球轴承的左部安装有回转密封圈b，防止第一径向推力球轴承用高速润滑脂渗漏。

5.根据权利要求3所述的一种内齿轮旋铣机旋铣头，其特征在于：所述拉杆(88)的前部且位于刀杆接头(95)与主轴之间安装有拉爪(76)，所述主轴(91)右端通过第一法兰(93)安装有第三压盖(94)，且拉爪(76)能够从第一法兰(93)和第三压盖(94)中穿过。

6.根据权利要求1所述的一种内齿轮旋铣机旋铣头，其特征在于：所述液压拉紧机构包括油缸体(80)，活塞(79)和油缸盖(78)，所述油缸体(80)通过第二法兰(81)安装在主轴体(14)后端，所述油缸体(80)内装设有活塞(79)，且油缸盖通过内六角螺钉d(49)紧固在油缸体(80)后端，油缸盖(78)与活塞(79)之间形成液压腔。

7.根据权利要求1所述的一种内齿轮旋铣机旋铣头，其特征在于：所述伺服电机的输出轴上的平键(27)与蜗杆(40)相连；所述蜗杆(40)上端的轴承套(26)内安装有两个第三径向推力球轴承(25)，轴承套(26)采用内六角螺钉e(28)固定在转盘(21)上；所述蜗杆(40)与轴承套(26)用第二螺母(24)锁紧，且蜗杆(40)外位于轴承套(26)与第二螺母(24)之间安装有垫套(29)来调整安装尺寸；所述蜗杆(40)上端采用第一径向轴承(46)支撑，并通过第三螺母(47)锁紧第一径向轴承(46)，通过轴承盖(48)防护。

8.根据权利要求1所述的一种内齿轮旋铣机旋铣头，其特征在于：所述蜗轮(9)采用平键(8)与蜗轮轴(10)相连，所述蜗轮轴(10)左端采用第三法兰(2)用内六角螺钉f(1)与转盘(21)紧固，第三法兰(2)外端用内六角螺钉g(5)紧固有第一盖板(4)进行防护；所述第三法兰(2)中装有两个第四径向推力球轴承(6)支撑蜗轮轴，并用第四螺母(3)紧固；所述蜗轮轴(10)右端采用第四法兰(12)并用内六角螺钉h(13)紧固在转盘(21)上，第四法兰(12)内装第二径向轴承(11)支撑蜗轮轴(10)右端。

9.根据权利要求1所述的一种内齿轮旋铣机旋铣头，其特征在于：所述蜗轮轴为一根滚珠丝杆，滚珠丝杆转动带动丝杆螺母运动，所述螺母支架(41)上安装有调整垫片(44)，螺母支架(41)及调整垫片(44)采用内六角螺钉i紧固在主轴体(14)上，并用销定位。

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