专利名称:螺旋锥齿轮硬齿面铣齿设备的制作方法
本发明涉及了一种由高精度大刚度机床和性能好的硬齿面加工刀盘组成的螺旋锥齿轮硬齿面铣齿设备。
已有技术螺旋锥齿轮铣齿设备。其机床摇台是由两个轴承支承，由于轴承孔径大而支承距离短，以致刚性不足，不利于螺旋锥齿轮硬齿面铣齿加工，致使加工光洁度较差。已有技术铣齿机床，凡是采用挂轮实现分度的，多是采用差速器合成机构，或是采用组合齿轮机构，这种机构分度传动链长，都是由分度元件转一转实现分度。一般情况下分度传动链处于升速，不利于提高分度精度，而且分度机构在完成分度之后仍留在传动链上参与传动，影响传动精度，不利于高精度的齿轮加工。
一般螺旋锥齿轮铣刀盘，刀齿做成单独刀片直接锒入刀盘体园周上。刃磨时是整体刃磨，磨削前面的，前角为零度以上，若刀片材料采用高硬度硬质合金，则其抗冲击性能很差。刀齿后面是铲背的，刀片在一组之外不能互换，一组刀片中有个别刀齿崩刃后其余未损坏的亦不能使用了。而硬齿面铣齿采用高硬度硬质合金刀片，加工中崩刃经常发生，结果是刀具费用大了，因此目前已有的螺旋锥齿轮铣齿的机床与刀具对螺旋锥齿轮硬齿面加工不相适应。本实用新型在技术上解决了上述问题，机床提高刚性和分度精度，刀具提高抗冲击性能和克服刀具崩刃带来的困难，从而实现螺旋锥齿轮硬齿面铣齿。
以下结合附图对本实用新型作详细说明图1是本实用新型的机床摇台三个独立支承的结构示意图。
图2是本实用新型的误差分离型多转数间歇分度机构示意图。
图3是本实用新型的双齿形角刀片示意图。
图4是本实用新型的单齿形角刀片示意图。
图5是本实用新型的双齿形角刀片的刀盘结构图。
图6是本实用新型的单齿形角刀片的刀盘结构图。
图7是本实用新型的刀片装在已有刀盘上的刀块结构图。
本实用新型的特点1.机床的摇台轴承采用三个独立支承结构。(见图1)前支承A是保证摇台运动精度的关键，A是滑动轴承，且是锥面和端面都工作的，径向和轴向精度都很高。B是径向球轴承，承担了摇台大部分重量，C是径向轴向推力轴承，承担了摇台部分重量并且作轴向定位。由于B和C是滚动轴承，承载能力较大，相对负载不重，低速转动也灵活。由于B和C轴承已将摇台重量承担，而决定精度的轴承A负载很轻，在低速运转也能形成油膜，这样的结构，精度很高，精度保持性也好。
2.机床的分度采用误差分离型多转数间歇分度机构。见图2，分度机构由螺套〔1〕，滑键〔2〕，槽轴〔3〕，单牙离合器〔4〕〔5〕、〔6〕和齿轮Z1、Z2、Z3、Z4所组成，为了保证工作可靠，分度不乱齿，Z1＝Z2，Z3＝Z4，离合器〔4〕、〔5〕、〔6〕要求有过渡接合。运动由滚切挂轮传至轴〔9〕，在切削过程中，轴〔9〕通过离合器〔4〕和〔5〕将运动传给轴〔10〕，经分度挂轮传给工件。当滚切运动完毕，床鞍退出，液压缸〔7〕接通压力油，离合器〔4〕向右，离合器〔4〕与〔6〕接合与〔5〕脱开，分度条件已准备好，摇台反转，也是分度动作开始，轴〔9〕也反转，这时由于离合器〔4〕与〔5〕脱开，轴〔10〕不转动了。而齿轮Z1带动Z3，Z3与槽轴〔3〕相连接，槽轴〔3〕转动，螺套与齿轮Z4相连接，阻尼〔11〕使Z4静止，即是螺套〔1〕与轴〔3〕有相对转动，滑键有两个方形螺纹齿嵌入螺套〔1〕的螺纹中，所以滑键由螺套带动沿轴〔3〕的键槽向左移动，当轴〔3〕转过M转，螺套的螺纹也到终点，滑键的左端嵌入齿轮Z4上的单牙离合器〔2〕上。Z4克服阻尼〔11〕的阻力将运动传给Z2至轴〔10〕，这时尽管摇台继续转动，但这时分度动作已完成，并且也恢复了工件与摇台之间的滚切运动。当摇台反向终止，控制系统使油缸〔7〕无压力，油缸〔8〕有压力，〔4〕与〔5〕接合与〔6〕脱开，摇台正向转动，又开始了下一工作循环。这时分度机构的传动零件Z1、Z3、Z4、Z2螺套〔1〕和槽轴〔3〕全部空挂，不参与传动，这些零件本身的误差不影响机床工作精度，故称之为误差分离型。
离合器〔4〕和〔5〕是分度元件，分度动作是在离合器〔4〕和〔5〕之间相对转动，其相对转数n0即为分度转数。设M为螺套的螺纹工作圈数，则分度转数为n0＝M (Z3)/(Z1)设计时采用不同的M，Z3和Z1可以得到所需n0，假设分度挂轮比为iz，K为分度挂轮常数，工件齿数为Z，则有iz＝K／Z，由分度运动导出n0＝ (Zb)/(i0K)式中Zb是分度蜗轮单头蜗轮齿数，i0是分度传动链的固定传动比。
从提高分度精度要求，分度蜗轮齿数Zb尽可能地大，分度挂轮和分度传动链不升速，或者尽可能小的升速，即K和i0尽可能小。因此n0尽可能大，对提高分度精度有利，本实用新型可实现分度转数n0＝2至20，故称多转数间歇分度机构，发明人作过实施例；n0＝10，这种误差分离型多转数分度机构，亦可用于刨齿机磨齿机和其他需要间歇分度精度高的机器中。
3.刀具采用尖齿结构的可转位刀片，故称可转位刀片螺旋锥齿轮硬齿面铣刀盘。模数较小的采用双齿形角刀片见图3，模数较大的采用单齿形角刀片见图4。刀片有四个刃边可工作，刀片可以互换，刀盘上个别刀片发生崩刃可以换掉已损坏的刀片，克服铲背刀片的缺点。
刀片的工作位置采用轴向前角为负10°至负20°，以提高抗冲击性能，发明人作过实施例为负15°。
双齿形角刀片的刀盘结构见图5，由刀体〔13〕，紧固环〔14〕，顶螺丝〔15〕，垫块〔16〕，支承环〔17〕和调整螺丝〔18〕组成。刀体有按轴向负前角为斜度的刀槽，刀体〔13〕与紧固环〔14〕是上大下小的锥度接合，支承环〔17〕用螺钉固定在紧固环〔14〕上并压紧刀体〔13〕，刀片放在刀槽内，顶螺丝〔15〕通过垫块把刀片压紧，调整螺丝〔18〕用来调整刀片的位置。实现微调刀刃的径向跳动。
单齿形角刀片的刀盘结构见图6，刀盘由刀盘体〔19〕，内环〔20〕，楔块〔21〕，调整螺丝〔22〕，紧固螺钉〔23〕，垫块〔24〕，支承柱〔25〕，拉紧楔〔26〕和弹簧〔27〕组成。内切刀盘或双面刀盘的内环也设计有装刀片的刀槽，也装有零件〔21〕、〔22〕、〔23〕、〔24〕和〔25〕。刀片放入刀槽内，靠拉紧楔的斜面通过弹簧拉力将刀片夹紧。用扁形工具插入刀盘体A处撬动拉紧楔〔26〕，压缩弹簧〔27〕，刀片可以自由取出或装入。调整螺丝〔22〕通过楔块〔21〕推动支承柱〔25〕，使刀片产生移动调整刀刃的径向跳动，调好后，紧固螺钉〔23〕通过垫块〔24〕将支承柱锁紧。
刀片装在已有的刀盘上的刀块结构见图7，是由刀夹〔28〕，弹性垫〔29〕，顶螺丝〔30〕和支承柱〔31〕所组成。刀片放进刀槽内，顶螺丝通过弹性垫〔29〕夹紧刀片。
这种刀块是为了利用现有刀盘，刀具准备工作简单，但这种刀块在一个刀盘能装的刀片数量较少，所以加工效率较前者低。刀块的柄部是根据已有刀盘设计的。
权利要求
1.一种由高精度大刚性机床和抗冲击性能高的刀盘组成的螺旋锥齿轮硬齿面铣齿设备，其特征在于由有误差分离型多转数间歇分度机构的机床和由可转位刀片螺旋锥齿轮硬齿面铣刀盘组成。
2.按权利要求
1所述的机床，其特征在于摇台有三个独立支承的轴承。
3.按权利要求
1所述的螺旋锥齿轮硬齿面铣刀盘，其特征在于刀齿工作轴向前角为负10°至20°。
4.按权利要求
1、3所述的螺旋锥齿轮硬齿面铣刀盘，其特征在于刀片装在刀块上，通过刀块再装在刀盘体上。
专利摘要
本实用新型公开了一种螺旋锥齿轮硬齿面铣齿设备。由一种机床与刀具组成，其机床摇台采用三道轴承以提高刚性，机床分度机构采用误差分离型多转数间歇分度机构，提高分度精度。刀具采用可转位刀片螺旋锥齿轮硬齿面铣刀盘，轴向前角负10°至负20°，由刀片直接装入刀盘体组成刀盘或者装入刀夹组成刀块再装入刀盘体组成刀盘。本实用新型用于高精度螺旋锥齿轮硬齿面铣齿加工。同时本实用新型的机床还可以用于螺旋锥齿轮软齿面铣齿。
文档编号B23F5/02GK87201629SQ87201629
公开日1988年2月17日 申请日期1987年6月20日
发明者岑益南 申请人:岑益南导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan