[实用新型]数控成形砂轮磨齿机

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种磨齿机，尤其是涉及一种数控成形砂轮磨齿机。

背景技术

磨齿机属于齿轮精加工机床。数控技术的进步促进了成形砂轮磨齿技术的发展和普遍应用。在国外出现了一些知名厂家和名牌产品，如德国的克林贝格（KLINGELNBERG）和霍夫勒（H?FLER）等。秦川机床厂是国内生产数控成形砂轮磨齿机的著名厂家。

数控成形砂轮磨齿机是一种适用于高精度齿轮批量磨削加工的精密数控机床。其加工原理为成形法磨削，即将砂轮轴截面截形修整为与齿轮齿槽相对应的截面，将砂轮修整为齿轮渐开线齿形的反渐开线齿形，然后对齿轮进行成形磨削加工。齿轮的成形磨削与传统磨削方式相比较，具有：磨削效率高，齿形精度高、可磨削齿数不限（无根切现象）、机床操作简单、运行可靠等优点，特别适用于对齿形有修形（形状）要求、齿向有鼓形要求及齿根、齿顶过渡部分有特殊要求的高精度、硬齿面直齿、斜齿、人字齿及螺旋齿的圆柱齿轮磨削加工。

    数控成形砂轮磨齿机关键的核心技术是对砂轮的反渐开线齿形的修整技术。随着相关行业对齿轮的性能、精度和成本等要求的不断提高，砂轮的反渐开线齿形修整技术也在不断的改进和提升，至今已在发展成两大类型：

    第一种类型的数控成形砂轮磨齿机是将砂轮的修整装置与砂轮及其主轴都装在机床的磨削转盘上。在磨削螺旋角为β的斜齿轮时，磨削转盘上的砂轮被旋转了β角。但是由于在磨削转盘偏摆β角过程中，砂轮与修整装置的相对位置并没有改变，所以其修整装置同磨削转盘没有偏摆β角时一样能修整出砂轮的反渐开线齿形。

    这种类型机床的优点是：磨削转盘在完成调整（即转过β角）之后，在磨削同一种类的一批齿轮的全过程（包括修整过程）中磨削转盘不再转动，有利于精度保持。

    这种类型机床的缺点是：修整装置本身包括有金刚滚轮及其支承与驱动系统。金刚滚轮是由两个数控轴伺服控制的，也就是说它还有两个伺服电机、两套滚珠丝杠、两套直线导轨和两套光栅尺。为保证其越来越高的性能要求，必须保证修整装置的精度和刚度。这就使修整装置变得很大、很重，甚至会比砂轮和砂轮主轴还要大很多和重很多。由此将使承载修整装置和砂轮主轴的磨削转盘也增大了尺寸，更增大了驱动其磨削转盘旋转的电机功率。进而使安装磨削转盘的箱体增大了体积、增加了重量，带动箱体作往复运动的Z轴电机也必须增加功率。这种修整类型既占用了大空间（大重量），又增加了能耗。

该第一种类型磨齿机的代表厂家是德国的克林贝格，我国秦川机床厂的产品也属于这种类型。

    第二种类型的数控成形砂轮磨齿机是将修整装置与砂轮（及其主轴）分离，独立的安装在立柱顶部的横向导轨（实现Y轴控制）上。依靠Y轴和砂轮已有的Z轴，差补来修整出要求的反渐开线齿形。参见附图1所示，中国专利号为201120075022.6的实用新型专利公开了“一种数控成形砂轮磨齿机”。该磨齿机包括机座，所述机座上沿X方向相对移动设置有用于安装磨削砂轮的主立柱，所述基座上设有用于安装工件的工件回转部，所述主立柱上沿Z方向上设置有主立柱滑动导轨，所述主立柱滑动导轨上滑动装配有磨头部以及用于带动磨头部沿X方向偏转的砂轮回转部，所述的磨头部包括磨削砂轮；所述的数控成形砂轮磨齿机还包括用于对磨削砂轮修整的砂轮成形修整装置，所述的砂轮成形修整装置包括修整装置底座和修整轮，修整轮的轴线沿Y方向延伸，所述的修整装置底座上设置有沿Y向导向的修整装置滑轨，所述修整轮滑动装配于修整装置滑轨上，所述的修整装置底座独立装配于磨头部上方的主立柱上。

    在这种类型的机床上，修整装置和砂轮可以共用已有的Z轴，使修整装置省去了一个数控轴，从而减小了体积和重量。此外在立柱的顶部有足够的空间供修整装置增强精度和刚度之用。由于磨削转盘上没有了修整装置，减轻了承载，也减小了尺寸，从而减小了磨削转盘的驱动（电机）功率和Z轴的驱动（电机）功率。

    这种类型修整装置的缺点包括：