本發(fā)明涉及一種螺旋錐齒輪雙工位銑齒機(jī)床。

背景技術(shù)：

螺旋錐齒輪銑齒機(jī)是一種對(duì)螺旋錐齒輪進(jìn)行加工的設(shè)備，加工時(shí)，刀盤在空間模擬產(chǎn)形輪與待加工齒輪毛坯工件進(jìn)行展成嚙合，完成對(duì)齒輪的加工。對(duì)于一般的格里森制的螺旋錐齒輪，目前應(yīng)用的銑齒機(jī)都是在一臺(tái)機(jī)床上，采用一把刀盤對(duì)一個(gè)待加工齒輪工件進(jìn)行加工，例如授權(quán)公告號(hào)為cn201154407y的中國(guó)專利公開的螺旋錐齒輪數(shù)控銑齒機(jī)床，即采用一個(gè)刀盤對(duì)一個(gè)工件進(jìn)行加工，該機(jī)床包括床身（即機(jī)座），床身上設(shè)有橫向滑臺(tái)、縱向滑臺(tái)，橫向滑臺(tái)上安裝有刀盤支承箱，刀盤支承箱上安裝有刀盤驅(qū)動(dòng)滾筒，刀盤驅(qū)動(dòng)滾筒上安裝有銑刀盤，縱向滑臺(tái)上安裝有立柱，立柱所在箱體可在縱向滑臺(tái)上旋轉(zhuǎn)以調(diào)整待加工工件的角度，立柱上安裝有垂直滑臺(tái)，垂直滑臺(tái)上安裝有工件驅(qū)動(dòng)箱，工件驅(qū)動(dòng)箱中安裝有工件軸，用于安裝待加工的齒輪毛坯件。該機(jī)床由于一次僅能加工一個(gè)齒輪，加工效率很低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種螺旋錐齒輪雙工位銑齒機(jī)床，以解決傳統(tǒng)的螺旋錐齒輪銑齒機(jī)加工效率低的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的螺旋錐齒輪雙工位銑齒機(jī)床的技術(shù)方案是：螺旋錐齒輪雙工位銑齒機(jī)床包括機(jī)座，所述機(jī)座上設(shè)有兩套加工機(jī)構(gòu)以及可控制兩套加工機(jī)構(gòu)協(xié)同動(dòng)作以同時(shí)加工兩個(gè)工件的控制系統(tǒng)，加工機(jī)構(gòu)包括設(shè)在機(jī)座上的x向滑臺(tái)和y向滑臺(tái)，y向滑臺(tái)上設(shè)有立架，立架上設(shè)有沿立架上下滑動(dòng)的z向滑臺(tái)，x向滑臺(tái)和z向滑臺(tái)的其中一個(gè)上設(shè)有安裝工件的工件箱，另一個(gè)上設(shè)有安裝刀盤的刀具箱。

所述兩套加工機(jī)構(gòu)的y向滑臺(tái)位于兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的x向滑臺(tái)之間。

所述兩套加工機(jī)構(gòu)的兩個(gè)x向滑臺(tái)共用同一電機(jī)，且該電機(jī)與兩個(gè)x向滑臺(tái)的傳動(dòng)路徑上設(shè)有能夠切換驅(qū)動(dòng)兩個(gè)x向滑臺(tái)中的一個(gè)或者同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)x向滑臺(tái)的切換機(jī)構(gòu)。

所述兩套加工機(jī)構(gòu)的x向滑臺(tái)均通過絲杠螺母副驅(qū)動(dòng)，且兩套絲杠螺母副的絲杠同軸布置，兩根絲杠的螺紋的旋向相反，兩絲杠之間設(shè)有可實(shí)現(xiàn)兩根絲杠同步轉(zhuǎn)動(dòng)的離合器，其中一個(gè)絲杠的遠(yuǎn)離離合器的一端設(shè)有帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的縱向電機(jī)。

所述刀具箱設(shè)置在z向滑臺(tái)上，工件箱設(shè)置在x向滑臺(tái)上。

所述兩套加工機(jī)構(gòu)的兩個(gè)z向滑臺(tái)由同一個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

兩套加工機(jī)構(gòu)的立架一體設(shè)置，立架上設(shè)有立架電機(jī)，立架電機(jī)輸出軸上設(shè)有主動(dòng)齒輪，z向滑臺(tái)上設(shè)有絲杠螺母副，兩個(gè)絲杠螺母副的絲杠上均設(shè)有從動(dòng)齒輪，主動(dòng)齒輪與兩個(gè)從動(dòng)齒輪同時(shí)嚙合傳動(dòng)并通過絲杠螺母副分別帶動(dòng)兩個(gè)z向滑臺(tái)同時(shí)運(yùn)動(dòng)。

帶動(dòng)兩個(gè)z向滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)絲杠互相平行布置，絲杠旋向相反，分別帶動(dòng)兩個(gè)z向滑臺(tái)上的刀具箱在z向做相向或背離的升降運(yùn)動(dòng)。

所述x向滑臺(tái)上設(shè)有供所述工件箱沿其滑動(dòng)時(shí)調(diào)整角度的弧形滑槽。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的螺旋錐齒輪雙工位銑齒機(jī)床在其機(jī)座上設(shè)置兩套加工機(jī)構(gòu)，并由控制系統(tǒng)控制兩套加工機(jī)構(gòu)協(xié)同動(dòng)作以同時(shí)對(duì)兩個(gè)工件進(jìn)行加工，相比于傳統(tǒng)僅有一套加工機(jī)構(gòu)或工位的銑齒機(jī)，可顯著提高加工效率，而且相對(duì)于同時(shí)采用兩套銑齒機(jī)的方式節(jié)省了一套控制系統(tǒng)及能源消耗，而且節(jié)省了機(jī)床的占地面積，提高了空間的利用率，大大節(jié)省了成本，具有廣闊的應(yīng)用前景。

進(jìn)一步地，兩個(gè)x向滑臺(tái)的絲杠的螺紋的旋向相反，這樣就保證了兩根絲杠在同一電機(jī)帶動(dòng)下朝向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其帶動(dòng)的x向滑臺(tái)可以同步相向或背離運(yùn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，兩個(gè)x向滑臺(tái)的兩根絲杠之間的離合器的設(shè)置使得兩工件對(duì)刀操作更加方便，同時(shí)也方便兩工件之間相對(duì)位置的調(diào)整等。

進(jìn)一步地，兩個(gè)z向滑臺(tái)的絲杠螺紋的旋向相反，通過齒輪的運(yùn)動(dòng)傳遞，這樣就保證了兩根絲杠在同一電機(jī)帶動(dòng)下朝向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其帶動(dòng)的z向滑臺(tái)可以同步相向或背離運(yùn)動(dòng)，從而配合兩個(gè)x向滑臺(tái)形成對(duì)齒輪切削加工的切削運(yùn)動(dòng)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的螺旋錐齒輪雙工位銑齒機(jī)床的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的另一視角示意圖；

圖中：1-機(jī)座，2-x向第一導(dǎo)軌，3-x向第一絲杠，4-第一工件箱，5-第一x向滑臺(tái)，6-第一工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)，7-z向第一絲杠，8-立柱，9-z向第一導(dǎo)軌，10-第一從動(dòng)齒輪，11-主動(dòng)齒輪，12-立架電機(jī)，13-第二從動(dòng)齒輪，14-z向第二絲杠，15-z向第二導(dǎo)軌，16-第二工件箱，17-第二工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)，18-x向第二導(dǎo)軌，19-x向第二絲杠，20-縱向電機(jī)，21-第二x向滑臺(tái)，22-第二待加工工件，23-離合器，24-第二刀盤，25-第二刀具箱，26-第一刀具箱，27-y向?qū)к墸?8-y向滑臺(tái)，29-第一刀盤，30-第一待加工工件，31-橫向電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。

本發(fā)明的螺旋錐齒輪雙工位銑齒機(jī)床的具體實(shí)施例，如圖1至圖2所示，本實(shí)施例中的x向指機(jī)床的縱向方向，y向指機(jī)床的橫向方向，z向指上下方向。螺旋錐齒輪雙工位銑齒機(jī)床包括機(jī)座1，機(jī)座1上設(shè)有兩套加工機(jī)構(gòu)用于同時(shí)對(duì)兩個(gè)待加工齒輪毛坯件進(jìn)行加工，機(jī)座為現(xiàn)有技術(shù)，不再贅述。螺旋錐齒輪雙工位銑齒機(jī)床還包括可控制兩套加工機(jī)構(gòu)協(xié)同動(dòng)作以對(duì)兩個(gè)待加工工件進(jìn)行同時(shí)加工的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)由電控部分和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要指電機(jī)、絲桿螺母副等。加工機(jī)構(gòu)包括設(shè)在機(jī)座上的x向滑臺(tái)和y向滑臺(tái)28，其中x向滑臺(tái)由左右布置的第一x向滑臺(tái)5和第二x向滑臺(tái)21組成，機(jī)座1上設(shè)置有x向第一導(dǎo)軌2和x向第二導(dǎo)軌18，第一x向滑臺(tái)5和第二x向滑臺(tái)21分別在x向第一導(dǎo)軌2和x向第二導(dǎo)軌18上滑動(dòng)。兩個(gè)x向滑臺(tái)通過同一個(gè)縱向電機(jī)20驅(qū)動(dòng)，具體為第一、第二x向滑臺(tái)上分別設(shè)置x向第一絲杠3和x向第二絲杠19，兩根絲杠的螺紋的旋向相反，兩根絲杠之間通過離合器23連接且同軸設(shè)置，右側(cè)的絲杠的端部連接縱向電機(jī)20，當(dāng)離合器23閉合時(shí)，在縱向電機(jī)20驅(qū)動(dòng)下，兩根絲杠可以同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)兩根絲杠上的第一、第二x向滑臺(tái)同步相向或者相背離運(yùn)動(dòng)。即縱向電機(jī)20帶動(dòng)x向第二絲杠19旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)第二x向滑臺(tái)21沿水平方向向左或向右移動(dòng)，同時(shí)經(jīng)過離合器，帶動(dòng)x向第一絲杠3旋轉(zhuǎn)，x向第一絲杠3帶動(dòng)第一x向滑臺(tái)5也在水平方向移動(dòng)，由于x向第一絲杠3和x向第二絲杠19的螺紋（絲）的旋向相反，所以第一x向滑臺(tái)5和第二x向滑臺(tái)21的運(yùn)動(dòng)方向相反或相對(duì)。

第一、第二x向滑臺(tái)上分別設(shè)置第一工件箱4和第二工件箱16，第一、第二工件箱分別用于安裝第一待加工工件30和第二待加工工件22，工件箱的下部一側(cè)通過鉸軸鉸接在x向滑臺(tái)上，工件箱可繞鉸接軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，工件箱的下部設(shè)有凸臺(tái)，并與x向滑臺(tái)上的弧形滑槽滑動(dòng)配合，工件箱在水平方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中可以調(diào)節(jié)其上安裝的待加工工件的安裝角度。另外，第一、第二工件箱上分別設(shè)有第一工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)6和第二工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)17，第一、第二工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸a、b上分別安裝上述的待加工工件，工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)可帶動(dòng)待加工工件旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)工件加工時(shí)的其中一個(gè)運(yùn)動(dòng)。

機(jī)座1上還設(shè)置有沿y向?qū)к?7，y向滑臺(tái)28即在y向?qū)к?7上滑動(dòng)，y向滑臺(tái)28是兩套加工機(jī)構(gòu)的共用滑臺(tái)，y向滑臺(tái)28位于兩個(gè)x向滑臺(tái)之間，如圖2所示，y向滑臺(tái)通過后方設(shè)置的橫向電機(jī)31及相應(yīng)的絲杠螺母副驅(qū)動(dòng)，y向滑臺(tái)在沿y向?qū)к?7在橫向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。y向滑臺(tái)28上設(shè)有立柱8，立柱8為兩套加工機(jī)構(gòu)的共用立柱，整體呈矩形塊狀，位于y向滑臺(tái)的后側(cè)，立柱8的前側(cè)設(shè)有兩套并列的z向?qū)к?，分別為z向第一導(dǎo)軌9和z向第二導(dǎo)軌15，兩個(gè)導(dǎo)軌上分別滑動(dòng)裝配有兩個(gè)z向滑臺(tái)，z向滑臺(tái)上分別裝配有第一刀具箱26和第二刀具箱25，兩個(gè)z向滑臺(tái)上分別耦合有z向第一絲杠7和z向第二絲杠14，兩根絲杠的上端分別設(shè)有第一從動(dòng)齒輪10和第二從動(dòng)齒輪13。立架的上部安裝有立架電機(jī)12，立架電機(jī)12的輸出軸向下延伸，且輸出軸上固設(shè)有主動(dòng)齒輪11，主動(dòng)齒輪11位于兩個(gè)從動(dòng)齒輪之間且分別與兩個(gè)從動(dòng)齒輪嚙合傳動(dòng)，z向第一絲杠7和z向第二絲杠14的螺紋旋向相反，以便在同一主動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)下可以使與之耦合的兩個(gè)z向滑臺(tái)分別帶動(dòng)第一刀具箱26和第二刀具箱25相對(duì)或相背的升降運(yùn)動(dòng)。第一刀具箱26和第二刀具箱25內(nèi)均設(shè)有刀具驅(qū)動(dòng)裝置，刀具驅(qū)動(dòng)裝置的輸出軸上分別安裝有同樣幾何參數(shù)的第一刀盤29和第二刀盤24，分別由各自的驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

所述的第一從動(dòng)齒輪10，主動(dòng)齒輪11，第二從動(dòng)齒輪13為圓柱齒輪。

控制系統(tǒng)的控制作用主要體現(xiàn)在以下方面：首先控制縱向電機(jī)20的啟動(dòng)和停止，控制縱向電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)速度，控制縱向電機(jī)20的旋轉(zhuǎn)方向；其次控制離合器23的閉合和斷開；控制第一、第二工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)的啟動(dòng)和停止，轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速；控制立架電機(jī)12的啟動(dòng)和停止、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速；控制橫向電機(jī)31的啟動(dòng)和停止、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速；控制第一、第二刀具箱的刀具驅(qū)動(dòng)裝置的啟動(dòng)和停止、轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速等。

本發(fā)明的機(jī)床對(duì)齒輪工件加工時(shí)，按如下步驟操作：

第一步：將第一刀盤29和第二刀盤24分別安裝到刀具箱上，將第一待加工工件30和第二待加工工件22分別安裝工件箱上，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)，將第一工件箱4和第二工件箱16分別沿各自工作臺(tái)上的弧形滑槽調(diào)整到位。

第二步：將離合器23斷開，將x向第一絲杠3和x向第二絲杠19脫離聯(lián)結(jié)，啟動(dòng)縱向電機(jī)20，第一x向滑臺(tái)5處于靜止?fàn)顟B(tài)；本步驟是在第二x向滑臺(tái)21更靠近對(duì)應(yīng)的刀具箱時(shí)采用，目的是為了先讓出一個(gè)安全距離，防止第二工件箱16比第一工件箱4先接觸對(duì)應(yīng)的刀盤。

第三步：將離合器23接合，將x向第一絲杠3和x向第二絲杠19聯(lián)結(jié)，啟動(dòng)縱向電機(jī)20，同時(shí)帶動(dòng)第一x向滑臺(tái)5向右沿x軸運(yùn)動(dòng)、第二x向滑臺(tái)21向左沿x軸導(dǎo)軌移動(dòng)，當(dāng)?shù)谝淮庸すぜ?0到達(dá)相對(duì)于第一刀盤29的初始加工位置時(shí)停止，進(jìn)行對(duì)刀。

第四步：再將離合器23斷開，這時(shí)可單獨(dú)移動(dòng)第二x向滑臺(tái)21沿x軸導(dǎo)軌向左到達(dá)相對(duì)于第二刀盤24的初始加工位置，進(jìn)行第二待加工工件22的對(duì)刀。將離合器23接合，準(zhǔn)備齒輪的加工。

第五步：?jiǎn)?dòng)控制系統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)模塊，數(shù)控系統(tǒng)通過橫向電機(jī)31、立架電機(jī)12和第一工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)6分別驅(qū)動(dòng)y向滑臺(tái)28沿y方向運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)第一刀具箱26沿z方向運(yùn)動(dòng)以及驅(qū)動(dòng)第一待加工工件30繞a軸的旋轉(zhuǎn)，這三個(gè)運(yùn)動(dòng)完成了第一待加工工件30的展成加工。同時(shí)，橫向電機(jī)31旋轉(zhuǎn)也會(huì)同步帶動(dòng)第二刀具箱25的沿z方向運(yùn)動(dòng)，第二工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)17會(huì)驅(qū)動(dòng)第二待加工工件22繞b軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，結(jié)合y向滑臺(tái)28的y向的運(yùn)動(dòng)，這三個(gè)運(yùn)動(dòng)完成第二待加工工件22的展成加工。同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)通過縱向電機(jī)20驅(qū)動(dòng)第一x向滑臺(tái)5和第二x向滑臺(tái)21帶動(dòng)第一工件箱4和第二工件箱16沿x方向做相對(duì)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，達(dá)到切齒深度，就實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)齒輪的同時(shí)加工。

第六步：當(dāng)?shù)谝粋€(gè)齒面加工完畢，數(shù)控系統(tǒng)控制縱向電機(jī)20，分別帶動(dòng)第一x向滑臺(tái)5和第二x向滑臺(tái)21后退，第一工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)6和第二工件驅(qū)動(dòng)電機(jī)17分別驅(qū)動(dòng)第一待加工工件30和第二待加工工件22旋轉(zhuǎn)進(jìn)行分齒運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)刀盤回到初始加工位置。數(shù)控系統(tǒng)控制x，y，z，a和b軸的聯(lián)動(dòng)，開始第二個(gè)齒面的加工，如此循環(huán)。完成第一待加工工件30和第二待加工工件22上全部齒的加工。

第七步：第一待加工工件30和第二待加工工件22加工完畢后，第一刀具箱26、第二刀具箱25、第一x向滑臺(tái)5和第二x向滑臺(tái)21退回到安全位置，取下齒輪工件，安裝上新的齒輪工件，重新裝上新的工件齒輪，重復(fù)第五步進(jìn)行加工。

在其他實(shí)施例中：x向也可指機(jī)床的橫向，y向指機(jī)床的縱向，可將刀具箱和工件箱的位置互換；兩套加工機(jī)構(gòu)的兩個(gè)x向滑臺(tái)的傳動(dòng)方式也替換為以下方式：在驅(qū)動(dòng)兩個(gè)x向滑臺(tái)運(yùn)動(dòng)的電機(jī)與兩個(gè)x向滑臺(tái)的傳動(dòng)路徑上設(shè)置切換機(jī)構(gòu)，切換機(jī)構(gòu)可切換三種模式，其一是切換至由電機(jī)帶動(dòng)第一x向滑臺(tái)動(dòng)作，其二是切換至由電機(jī)帶動(dòng)第二x向滑臺(tái)動(dòng)作，其三是切換至由電機(jī)同時(shí)帶動(dòng)第一、第二x向滑臺(tái)動(dòng)作，且此時(shí)兩個(gè)x向滑臺(tái)為相向或相背離運(yùn)動(dòng)。