阅读说明：本技术 一种机械式滚齿机结构 (Mechanical gear hobbing machine structure ) 是由 衡德超 曾令万 李樟 谢小卿 唐正夔 曾秀兰 徐冬 于 2020-07-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种机械式滚齿机结构,包括刀架壳体、立柱、床身、滚刀和工作台,还包括：第一驱动机构,设置在所述刀架壳体的端面；第二驱动机构,设置在所述刀架壳体的另一端面；第三驱动机构,设置在所述立柱的顶部；第四驱动机构,设置在所述立柱的后部；第五驱动机构,设置在所述床身靠近所述第四驱动机构的端面。本发明优化了五个驱动机构位于机身的位置,并基于上述位置,采用主轴电机或者伺服电机代替了变频电机,以及采用减速箱或者相互啮合齿轮副代替现有技术的差速系统,缩短了传动链,提高了机床的加工精度。(The invention discloses a mechanical gear hobbing machine structure, which comprises a tool rest shell, a stand column, a lathe bed, a hob and a workbench, and further comprises: the first driving mechanism is arranged on the end surface of the tool rest shell; the second driving mechanism is arranged on the other end surface of the tool rest shell; the third driving mechanism is arranged at the top of the upright post; the fourth driving mechanism is arranged at the rear part of the upright post; and the fifth driving mechanism is arranged on the end surface, close to the fourth driving mechanism, of the lathe bed. The invention optimizes the position of five driving mechanisms on the machine body, and based on the position, adopts the spindle motor or the servo motor to replace a variable frequency motor, and adopts the reduction gearbox or the mutually meshed gear pair to replace a differential system in the prior art, thereby shortening a transmission chain and improving the processing precision of the machine tool.)

一种机械式滚齿机结构

技术领域

本发明涉及机械领域，具体的，涉及一种机械式滚齿机结构。

背景技术

跟随数控技术的发展，齿轮滚齿机经历了从普通滚齿机→简易数控滚齿机(三轴及以下，只对直线轴控制)→高档数控滚齿机(四轴及以上)的发展历程。因普通滚齿机和简易数控滚齿机在更换被加工产品时，需配搭分齿挂轮、差动挂轮等繁锁的人工手动调整步骤，不仅操作者劳动强度大，而且调整参数误差直接影响滚齿精度。因此此两类机床已逐渐在齿轮加工行业被淘汰。现市场上用户新购的滚齿机绝大部份都是四轴或以上的高档数控滚齿机。

但是齿轮滚齿机已在我国生产应用了几十年，市场上有大量的三轴及以下滚齿机，大部份已到了大修及换代的时间。该类滚齿机的主要支撑部件如：床身壳体、工作台壳体、立柱壳体、滑板壳体、刀架壳体等，经过几十年的自然失效，内应力已完全消失，具有较高的精度稳定性，如何在这些机床的基础上进行升级改造，成了目前齿轮机床行业的研究课题。

如YX3140M滚齿机，其传动原理如图1所示。

滚刀转动(B轴)：由变频电机1→齿形带轮3→锥齿轮副2→锥齿轮副18→斜齿轮副6→滚刀7。

工作台转动(C轴)：由变频电机1→齿形带轮3→锥齿轮副15→差动系统13→分齿挂轮11→齿轮副16→将运动传递给工作台分度蜗杆。

滚刀上下移动(Z轴)：伺服电机8→蜗杆副17→丝杆副4→带动滚刀架上下移动。

当加工斜齿轮时伺服电机8通过以下传动链将运动传动到差动系统13:伺服电机8→齿轮副14→差动挂轮10→差动系统13。通过差动系统合成将运动传递给工作台。

滚刀径向进给(X轴)：伺服电机20→丝杆副12带动滚刀径向移动。

滚刀轴向移动(Y轴)：伺服电机5→丝杆副(19带动滚刀轴向移动。

该类型机床X、Y、Z轴为数控控制，但B、C轴为变频电机控制，通过差动挂轮、差动系统、分齿挂轮来调整被加工齿轮的齿数和螺旋角，机床传动链较长，容易造成机床精度损失。并且要求操作者不仅要有专业知识，而且劳动强度大。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种机械式滚齿机结构，减少了机床传动连，提高了机床加工精度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种机械式滚齿机结构，包括刀架壳体、立柱、床身、滚刀和工作台，还包括：

第一驱动机构，设置在所述刀架壳体的端面；

第二驱动机构，设置在所述刀架壳体的另一端面；

第三驱动机构，设置在所述立柱的顶部；

第四驱动机构，设置在所述立柱的后部；

第五驱动机构，设置在所述床身靠近所述第四驱动机构的端面。

进一步，所述第一驱动机构包括依次连接的主轴电机和齿轮减速箱。

进一步，所述第二驱动机构包括依次连接的第一伺服电机和第一丝杆副。

进一步，所述第三驱动机构包括依次连接的第二伺服电机、涡轮副和第二丝杆副。

进一步，所述第二丝杆副的轴线方向垂直于所述涡轮副的轴线方向。

进一步，所述第四驱动机构包括依次连接的第三伺服电机、齿轮减速部和分度轴。

进一步，所述第五驱动机构包括依次连接的第四伺服电机、齿轮副和第三丝杆副，所述第三丝杆副的轴线方向垂直于所述齿轮副的轴线方向。

本发明的有益效果是：

本发明优化了五个驱动机构位于机身的位置，并基于上述位置，采用主轴电机或者伺服电机代替了变频电机，以及采用减速箱或者相互啮合齿轮副代替现有技术的差速系统，缩短了传动链，提高了机床的加工精度。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

附图1为YX3140M滚齿机的传动原理示意图；

附图2为本发明三维结构示意图(第一角度)；

附图3为本发明三维结构示意图(第二角度)；

附图4为本发明传动原理示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

本发明基于现有技术方案，为了克服背景技术中的技术问题，提出了一种机械式滚齿机结构，将三轴数控滚齿机，通过传动结构的修改，改造成五轴数控滚齿机，克服了现有技术中机床传动链较长，容易造成机床精度损失的问题，具体如图1和2所示。

本发明包括刀架壳体、立柱、床身、滚刀和工作台，这些结构为现有技术，即三轴数控滚齿机本身所带有的结构。

第一驱动机构21，设置在刀架壳体的端面，本实施例设置在左端面，用于驱动滚刀旋转，即完成B轴的驱动。

第二驱动机构22，设置在刀架壳体的另一端面，本实施例设置在右端面，用于驱动滚刀切向移动，即完成Y轴的驱动。

第三驱动机构23，设置在立柱的顶部，用于驱动刀架进而带动滚刀做上下运动，即完成Z轴的驱动。

第四驱动机构24，设置在立柱的后部，用于带动工作台旋转，既完成C轴的驱动。

第五驱动机构25，设置在床身靠近第四驱动机构24的端面，用于驱动立柱径向移动，从而带动立柱上的滚刀径向移动，即完成X轴的驱动。

其传动原理如图4所示。

第一驱动机构21包括依次连接的主轴电机211和齿轮减速箱212，主轴电机211提供滚刀旋转的动力，再通过齿轮减速箱212实现滚刀的旋转。

同时，也可采用旋转电机代替主轴电机211，实现滚刀的旋转，也可采用伺服电机，实现滚刀的旋转，因此只要可以给滚刀提供旋转力的设备均在本发明的保护范围内。

本实施例中也可采用多个齿轮副相互啮合的的方式驱动，来代替齿轮减速箱212，即根据齿轮的传动比，来代替齿轮减速箱212。

第一驱动机构21在现有技术的基础上，采用主轴电机211和齿轮减速箱212的结合完成驱动滚刀的B轴的驱动(主轴电机211代替了变频电机)，针对现有技术缩短了传动链(变频电机1→齿形带轮3→锥齿轮副2→锥齿轮副18→斜齿轮副6)，提高了精度。

第二驱动机构22包括依次连接的第一伺服电机221和第一丝杆副222，第一伺服电机221位于第一丝杆副222竖直方向的下端，伺服电机221通过减速器带动第一丝杆副222转动，从而驱动滚刀实现轴向移动。

第三驱动机构23包括电机依次连接的第二伺服231、蜗轮副232和第二丝杆副233，第二丝杆副233的轴线方向垂直于蜗轮副232的轴线方向，蜗轮副232用于改变第二伺服电机231输出的旋转动力的方向，使得第二丝杆副233可以带动刀架滑板实现上下移动，进而带动滚刀实现上下移动。

第四驱动机构24包括依次连接的第三伺服电机241、齿轮减速部和分度轴(图中未示出)，齿轮减速部包括两个相互啮合的第一齿轮副242和第二齿轮副243，两者的轴向方向相互垂直，从而驱动分度蜗杆转动，带动工作台旋转。

第四驱动机构24采用第三伺服电机241代替现有的变频电机，进而通过第一齿轮副242和第二齿轮副243相互啮合的方式，代替了传统的差动系统，缩短了传动链，提高了精度。

第五驱动机构25包括依次连接的第四伺服电机251、齿轮副252和第三丝杆副253，第三丝杆副253的轴线方向垂直于齿轮副252的轴线方向，进而驱动大立柱径向移动，从而带动大立柱上的滚刀径向移动。

本发明优化了第一驱动机构21，第二驱动机构22，第三驱动机构23，第四驱动机构24，第五驱动机构25的布置位置，并通过传动链的优化，将三轴数控滚齿机改造为五轴数控滚齿机。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。