專利名稱：一種行星復合銑削系統(tǒng)的設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種行星復合銑削系統(tǒng)的設(shè)計方法，屬于機械加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
復合加工技術(shù)正越來越受到機床行業(yè)的重視，已經(jīng)成為未來機床的一個重要發(fā)展方向。車銑復合加工方法是復合加工技術(shù)的一種實現(xiàn)形式，是以銑刀代替車刀利用車銑合成運動來完成各類表面的加工，通過銑刀的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)回轉(zhuǎn)體零件切削的一種先進加工技術(shù)。行星復合銑削方法也是復合加工技術(shù)的一種實現(xiàn)形式，這種方法綜合了端面銑刀和螺旋刃立銑刀的優(yōu)點，利用端面銑刀和螺旋刃立銑刀合成運動來完成表面加工。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為進一步提高現(xiàn)有銑削方法的效率，提供一種行星復合銑削系統(tǒng)的設(shè)計方法，所設(shè)計的行星復合銑削系統(tǒng)能對機械加工中的平面進行高效銑削。一種行星復合銑削系統(tǒng)的設(shè)計方法，其特征在于:設(shè)計螺旋刃銑刀繞自身軸線轉(zhuǎn)動，同時繞機床主軸軸線轉(zhuǎn)動，結(jié)合工作臺帶動被加工工件平面的移動，對加工工件形成復合銑削。具體實現(xiàn)方式有機械方式和機電方式，其中，機械方式的實現(xiàn)過程如下:步驟1，將中心輪設(shè)計為套筒式，套筒下端外側(cè)銑一圈輪齒。行架中心為圓柱體，圓柱體下端設(shè)計為圓盤，圓盤上制作多個通孔，每個通孔安裝一個行星輪；每個行星輪均有一圈輪齒，下端固連一個螺旋刃銑刀。所述行星復合銑削系統(tǒng)包括行架、中心輪、多個行星輪、多個螺旋刃銑刀；作為一個實施例，通孔沿行架中心的同心圓均勻分布。步驟2，中心輪套在行架的圓柱體外部、與機床主軸箱下端相連；將行架圓柱體頂端與機床主軸下端部固連，行架的圓盤半徑大于中心輪的套筒半徑；多個行星輪分別與中心輪的輪齒嚙合，能繞自身軸線旋轉(zhuǎn)。步驟3，設(shè)計行架隨機床主軸旋轉(zhuǎn)，中心輪相對于機床主軸箱靜止；放置被加工件的工作臺位于銑刀下方，多個螺旋刃銑刀隨行架轉(zhuǎn)動的同時隨行星輪繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，在對刀、滿足加工尺寸要求后，被加工工件的平面隨工作臺的移動，對加工工件形成復合銑削。一種行星復合銑削系統(tǒng)的設(shè)計方法，還包括在中心輪和每個行星輪之間安裝變速齒輪組。所述變速齒輪組由多個變速齒輪組成。中心輪、變速齒輪組、行星輪之間通過齒輪嚙合連接，能加大行星輪和行架之間的傳動比。機電方式的實現(xiàn)過程如下:步驟1，將機械方式中的行架設(shè)計為刀盤，最佳形狀為圓形，其上端中心與機床主軸固連。刀盤中間布設(shè)多個電主軸。步驟2，刀盤下端分布多個螺旋刃銑刀，每個螺旋刃銑刀與一個電主軸相連，在電主軸驅(qū)動下，能以自身軸線為中心旋轉(zhuǎn)。步驟3，機床主軸轉(zhuǎn)動，帶動刀盤轉(zhuǎn)動，螺旋刃銑刀在繞機床主軸軸線轉(zhuǎn)動的同時繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，結(jié)合工作臺的移動，實現(xiàn)對加工平面的復合銑削。有益效果本發(fā)明提出的行星復合銑削方法綜合了端面銑刀和螺旋刃立銑刀的優(yōu)點，利用端面銑刀和螺旋刃立銑刀合成運動來完成表面加工；能有效地降低切削力、減小切削熱、提高刀具耐用度，提高平面銑削的效率。


圖1是本發(fā)明的行星復合銑削系統(tǒng)設(shè)計方法的原理示意圖；圖2是具體實施方式
中所設(shè)計的行星復合銑削系統(tǒng)的A向示意圖；圖3是具體實施方式
中加入變速齒輪組的行星復合銑削系統(tǒng)組成示意圖；圖4是具體實施方式
中機電結(jié)合的行星復合銑削系統(tǒng)組成示意圖；圖5是具體實施方式
中行星復合銑削系統(tǒng)的實施例組成A-A示意圖；圖6是具體實施方式
中行星復合銑削系統(tǒng)實施例的B-B示意圖。標號說明:1-機床主軸箱、2-機床主軸，3-定位心軸、4-緊固螺釘、5-中心輪、6-支架螺栓、7-圓螺母、8-分銑刀軸、9-行星套軸、10-壓蓋螺釘、11-軸承壓蓋、12-油封、13-軸承、14-旋轉(zhuǎn)刀盤、15-支架內(nèi)油封、16-螺栓、17-蓋板、18-支架外油封、19-銑刀、20-行星輪、21-行架、22-變速齒輪組、23-電主軸、24-刀盤。
具體實施例方式為了更好地說明本發(fā)明的目的和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明內(nèi)容作進一步說明。以下所述僅為本發(fā)明較佳實施例，并不因此而限定本發(fā)明的保護范圍。通過本發(fā)明的設(shè)計方法得到的行星復合銑削系統(tǒng)如圖1、圖2所示，本實施例中的行星輪系由行架21、中心輪5、9個行星輪20組成，行架21與機床主軸2固連，隨機床主軸2旋轉(zhuǎn)，中心輪5與機床主軸箱I相連，相對于機床主軸箱I靜止，9個螺旋刃銑刀19分別與9個行星輪20相連并隨行星輪20旋轉(zhuǎn)，螺旋刃銑刀19繞自身軸線的轉(zhuǎn)動，同時隨行架21繞機床主軸2的軸線轉(zhuǎn)動，結(jié)合工作臺的移動組成復合銑削完成對工件的加工，由于切削是由銑刀螺旋切削刃邊旋轉(zhuǎn)邊切入工件，而普通端銑是端銑刀直刃直接切入工件的，而螺旋刃銑刀相對于直刃刀具有切削輕快、平穩(wěn)、效率高等優(yōu)點，所以行星復合銑削方法較普通端銑能有效地降低了切削力、減小了切削熱，同時9個銑刀間斷切削工件，每個銑刀在加工過程都有切削工件時間和不切削工件時間，有利于散熱。因此，本發(fā)明的行星復合銑削方法即降低了切削力又減小了切削熱同時散熱效果又好，在同樣的機床輸出扭矩的情況下可加大切削用量實現(xiàn)高效率銑削。當需要行星輪和行架之間大的傳動比時，中心輪和行星輪之間還可以裝有變速齒輪組22，如圖3所示，中心輪5和行星輪20之間的兩根軸上的4個齒輪組成了變速齒輪組22加大了行星輪20和行架21之間的傳動比。另外，螺旋刃銑刀19的繞自身軸線的轉(zhuǎn)動和隨行架21繞機床主軸2的軸線的轉(zhuǎn)動的復合運動還可以通過機電結(jié)合的方式實現(xiàn)，如圖4所示，刀盤24上安裝九個電主軸23，電主軸23與刀盤24固連，電主軸23下端固連螺旋刃銑刀19，電主軸23通電后旋轉(zhuǎn)，帶動與其固連的螺旋刃銑刀19繞自身軸線轉(zhuǎn)動，刀盤24與機床主軸2固連，刀盤24隨機床主軸2 —起轉(zhuǎn)動，帶動銑刀19繞機床主軸2的軸線轉(zhuǎn)動，這樣就實現(xiàn)了螺旋刃銑刀19的繞自身軸線的轉(zhuǎn)動和繞機床主軸2的軸線的轉(zhuǎn)動的復合運動。作為一個實施例，提供一種行星復合銑削系統(tǒng)如圖5和圖6所示，具體包括一種行星復合銑削系統(tǒng)，包括主軸箱1、機床主軸2，定位心軸3、緊固螺釘4、中心輪5、支架螺栓6、圓螺母7、分銑刀軸8、行星套軸9、壓蓋螺釘10、軸承壓蓋11、油封12、軸承13、旋轉(zhuǎn)刀盤14、支架內(nèi)油封15、螺栓16、蓋板17和支架外油封18，定位心軸3位于機床主軸2、旋轉(zhuǎn)刀盤14的孔中，旋轉(zhuǎn)刀盤14通過定位心軸3定心，通過緊固螺釘4與機床主軸2連接，中心輪5通過支架螺栓6與主軸箱I連接，蓋板17通過多根螺栓16與旋轉(zhuǎn)刀盤14連接，行星套軸9通過上下一對軸承13與旋轉(zhuǎn)刀盤14、蓋板17連接，上下一對軸承13分別由對應的上下軸承壓蓋11壓緊，上下軸承壓蓋11分別由多根壓蓋螺釘10分別與蓋板17、旋轉(zhuǎn)刀盤14緊固，行星套軸9和壓蓋11之間裝有油封12，行星套軸9通過齒輪副與中心輪5連接，分銑刀軸8位于行星套軸9中、分銑刀軸8由錐柄在行星套軸9下部的錐孔內(nèi)定位、依靠錐柄下部的削扁傳遞銑削力矩，分銑刀軸8由兩個端面相互接觸的圓螺母7與行星套軸9連接，分銑刀軸8下部外側(cè)有右旋的螺旋切削刃，中心輪5與旋轉(zhuǎn)刀盤14之間裝有支架內(nèi)油封15，中心輪5與蓋板17之間裝有支架外油封18，由兩個圓螺母7、分銑刀軸8、行星套軸9、多根壓蓋螺釘10、一對軸承壓蓋11、一對油封12、一對軸承13組成的組件多組且這多組組件等間距排列于以機床主軸2的軸線為回轉(zhuǎn)中心的水平圓周上。中心輪5下部外側(cè)有一圈右旋的斜齒輪齒。分銑刀軸8中部為錐柄，錐柄和螺旋切削刃之間有削扁，上端外側(cè)有螺紋。行星套軸9中部外側(cè)有一圈左旋的斜齒輪齒，下部內(nèi)側(cè)有錐孔，錐孔下部內(nèi)側(cè)有削扁。以上所述為本發(fā)明的較佳實施例而已，本發(fā)明不應該局限于該實施例和附圖所公開的內(nèi)容。凡是不脫離本發(fā)明所公開的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種行星復合銑削系統(tǒng)的設(shè)計方法，其特征在于:設(shè)計螺旋刃銑刀繞自身軸線轉(zhuǎn)動，同時繞機床主軸軸線轉(zhuǎn)動，工作臺帶動被加工工件平面移動，對加工工件形成復合銑削；具體實現(xiàn)方式有機械方式和機電方式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行星復合銑削系統(tǒng)的設(shè)計方法，其特征在于:機械方式的實現(xiàn)過程為:將中心輪設(shè)計為套筒式，套筒下端外側(cè)銑輪齒；行架中心為圓柱體，圓柱體下端設(shè)計為圓盤，圓盤上制作多個通孔，每個通孔安裝一個行星輪；每個行星輪均有一圈輪齒，下端固連一個螺旋刃銑刀；中心輪套在行架的圓柱體外部、與機床主軸箱下端相連；將行架圓柱體頂端與機床主軸下端部固連，行架的圓盤半徑大于中心輪的套筒半徑；多個行星輪分別與中心輪的輪齒嚙合，能繞自身軸線旋轉(zhuǎn)；設(shè)計行架隨機床主軸旋轉(zhuǎn)，中心輪相對于機床主軸箱靜止；放置被加工件的工作臺位于銑刀下方，多個螺旋刃銑刀隨行架轉(zhuǎn)動的同時隨行星輪繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，被加工工件的平面隨工作臺的移動，對加工工件形成復合 先削。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種行星復合銑削系統(tǒng)的設(shè)計方法，其特征在于:在中心輪和每個行星輪之間安裝變速齒輪組以加大行星輪和行架之間的傳動比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種行星復合銑削系統(tǒng)的設(shè)計方法，其特征在于:機電方式的實現(xiàn)過程為:設(shè)計為圓形刀盤，其上端中心與機床主軸固連；刀盤中間布設(shè)多個電主軸；設(shè)計多個位于刀盤下端的螺旋刃銑刀，每個螺旋刃銑刀與一個電主軸相連，在電主軸驅(qū)動下，能以自身軸線為中心旋轉(zhuǎn)；機床主軸轉(zhuǎn)動帶動刀盤轉(zhuǎn)動，螺旋刃銑刀在繞機床主軸軸線轉(zhuǎn)動的同時繞自身軸線 旋轉(zhuǎn)，結(jié)合工作臺的移動，實現(xiàn)對加工平面的復合銑削。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種行星復合銑削系統(tǒng)的設(shè)計方法，屬于機械加工技術(shù)領(lǐng)域。設(shè)計螺旋刃銑刀繞自身軸線轉(zhuǎn)動，同時繞機床主軸軸線轉(zhuǎn)動，工作臺帶動被加工工件平面移動，對加工工件形成復合銑削；具體實現(xiàn)方式有機械方式和機電方式。機械方式將中心輪設(shè)計為套筒式，套在行架的圓柱體外部；多個行星輪安裝在行架上，分別與中心輪的輪齒嚙合，能繞自身軸線旋轉(zhuǎn)。機電方式的刀盤中間布設(shè)多個電主軸；每個螺旋刃銑刀與一個電主軸相連，在電主軸驅(qū)動下，能以自身軸線為中心旋轉(zhuǎn)；機床主軸的轉(zhuǎn)動帶動刀盤轉(zhuǎn)動。本發(fā)明利用端面銑刀和螺旋刃立銑刀合成運動來完成表面加工；能有效地降低切削力、減小切削熱、提高刀具耐用度，提高平面銑削的效率。
文檔編號B23C3/00GK103084633SQ20131001386
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者王西彬, 李慎旺, 解麗靜, 何理論 申請人:北京理工大學