專利名稱：數(shù)控小模數(shù)維齒輪多功能磨齒機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于磨床技術(shù)領(lǐng)域。
目前對(duì)小模數(shù)維齒輪的磨加工沒有什么具體固定形式和方法，只能采用研磨的方法，提高一下光潔度，但改變不了小模數(shù)維齒輪的加工精度，特別對(duì)于小模數(shù)維齒輪，淬火后更是困難為解決小模數(shù)維齒輪的加工精度，本發(fā)明的目的提供一種數(shù)控小模數(shù)維齒輪多功能磨加工機(jī)床，采用高速磨頭，光學(xué)分度頭以及數(shù)字控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)小模數(shù)齒輪的加工，結(jié)合軟件達(dá)到高精度加工的目的。
本實(shí)用新型小模數(shù)維齒輪多功能磨齒機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是這樣實(shí)現(xiàn)的其結(jié)構(gòu)由工件裝夾與高精度分度頭、高速磨頭與轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)，X、Y、Z坐標(biāo)數(shù)控主機(jī)與控制系統(tǒng)及砂輪漸開線截形修正系統(tǒng)四部分組成(如


圖1所示)，其結(jié)構(gòu)連接是其中高速磨頭固定在垂直滑體上，機(jī)床底座上一側(cè)固定光學(xué)分度頭及夾具，底座另一側(cè)固定有砂輪漸開線修正系統(tǒng)。其中光學(xué)分度頭由分度光盤、透鏡及折射鏡組成，中間為分度光盤，一側(cè)為集光鏡，集光鏡前面為光源、分度光盤另一側(cè)與集光鏡相對(duì)為放大鏡、放大鏡前面為折射鏡，經(jīng)折射將放大的分度刻度投影到光屏上，通過細(xì)分光盤，把刻度細(xì)分，再經(jīng)透鏡放大，把角度分棄到秒級(jí)。光屏與放大鏡，在光屏與放大鏡之間為游標(biāo)細(xì)分光盤，在分度光盤的下面為工件夾具，其里端為蝸輪傳動(dòng)調(diào)角，此光學(xué)分度頭為高精度分度頭，精度小于3″；高速磨頭固定在垂直的滑體上，滑體上裝有高速電機(jī)，電機(jī)軸下端固定各種類型砂輪片，電機(jī)轉(zhuǎn)速為9000～18,000，由變頻電源供電、磨頭前面的砂輪片根據(jù)需要選擇；x、y、z三坐標(biāo)數(shù)控主機(jī)與控制系統(tǒng)由控制電路及置碼開關(guān)，數(shù)碼指令通過置碼按鍵送給，電路有位置控制模塊，其輸出分別與速度控制模塊與速度測(cè)量與反饋模塊相接，速度控制模塊輸出聯(lián)接伺服電機(jī)，伺服電機(jī)與碼盤聯(lián)接，碼盤輸出通過位置測(cè)量與反饋模塊與位置控制模塊相接，伺服電機(jī)通過機(jī)械絲桿帶動(dòng)工作合作xy方向平面移動(dòng)(如圖2所示)；砂輪漸開線修正系統(tǒng)前面為一照明光源，光源對(duì)著兩個(gè)透鏡，前面一個(gè)為聚光鏡，后面一個(gè)為放大鏡，放大鏡對(duì)面為兩折射鏡，與后一折射鏡對(duì)應(yīng)的為光屏(如圖3所示)。
其工作過程是首先定位砂輪片，整形砂輪片，將帶有砂輪片的高速磨頭移動(dòng)到砂輪漸開線截形修正系統(tǒng)中的聚光鏡與放大鏡之間，經(jīng)兩次折射后反饋到光屏上，在光屏上的光按設(shè)計(jì)好的齒輪標(biāo)準(zhǔn)齒形來磨修砂輪片，將砂輪片旋轉(zhuǎn)，用金鋼石筆修整成型直到與標(biāo)準(zhǔn)齒形一致為止，實(shí)際是采用仿形加工方法，然后在光學(xué)分度系統(tǒng)的夾具上放上被加工的小模數(shù)齒輪，定好位置，數(shù)控編程加工，磨頭砂輪根據(jù)加工工件的不同選擇不同粒度、硬度和形狀的砂輪片。每磨削一個(gè)齒后，自動(dòng)退出，然后利用光學(xué)分度頭的手搖調(diào)鈕旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度進(jìn)行下一齒的磨削加工，砂輪的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)給根據(jù)具體的需要由數(shù)控編程給以保證。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工精度高，穩(wěn)定可靠，工作程序靈活，特別適用于對(duì)小模數(shù)齒輪的磨削加工使用。
本實(shí)用新型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)由以下實(shí)施例及附圖給出。
圖1為數(shù)控小模數(shù)維齒輪多功能磨齒機(jī)床結(jié)構(gòu)原理圖；圖2為數(shù)控小模數(shù)維齒輪多功能磨齒機(jī)床控制方塊圖；圖3為數(shù)控小模數(shù)維齒輪多功能磨齒機(jī)床砂輪截形修正系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖4為數(shù)控小模數(shù)維齒輪多功能磨齒機(jī)床光學(xué)分度頭結(jié)構(gòu)圖；圖5-7為數(shù)控小模數(shù)維齒輪多功能磨齒機(jī)床為磨頭結(jié)構(gòu)圖。
其結(jié)構(gòu)由
圖1～圖7所示，1為光學(xué)分度頭，2為分度頭上的被加工工件被固定在分度頭的夾具上，7為高速磨頭的滑體，在機(jī)床6上垂直上下移動(dòng)，為z方向，5為機(jī)床程序控制鍵盤，4為高速電機(jī)，電機(jī)下面為夾頭，固定為磨削砂輪片3，光學(xué)分度頭1固定在機(jī)床底座上，底座另一邊裝有砂輪漸開線修正系統(tǒng)8，將高速磨頭移到砂輪漸開線兩透鏡之間，以光屏上的標(biāo)準(zhǔn)齒輪圖樣進(jìn)行仿形修正。其中光學(xué)分度頭結(jié)構(gòu)標(biāo)注為9.光源；10.聚光鏡；11.砂輪片；12.放大鏡13.折射鏡；14.折射鏡；15.光屏；修正系統(tǒng)結(jié)構(gòu)標(biāo)注為16.光源17.折射鏡；18.聚光鏡；19.放大鏡；20.折射鏡；21.放大鏡；22.游標(biāo)細(xì)分光盤；23.蝸輪傳動(dòng)；24.分度光盤；25.工件。圖5，圖6，圖7為不同的磨頭結(jié)構(gòu)，由法蘭盤與垂直滑體固定。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控小模數(shù)維齒輪多功能磨齒機(jī)床，其特征是該機(jī)床由工件裝夾(2)，高精度分度頭(1)，高速磨頭(3)與轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)，x、y、z坐標(biāo)控制主機(jī)(5)與控制系統(tǒng)及砂輪漸開線截形修正系統(tǒng)(8)四部分組成，其結(jié)構(gòu)連接是其中高速磨頭(3)固定在垂直滑體(7)上，機(jī)床底座上一側(cè)固定光學(xué)分度頭(1)及夾具(2)，底座另一側(cè)固定有砂輪漸開線修正系統(tǒng)(8)。
2.按權(quán)利要求1所述的多功能磨齒機(jī)床，其特征是光學(xué)分度頭(1)由分度光盤，透鏡及折射鏡組成，中間為分度光盤，一側(cè)為聚光鏡，聚光鏡前面為光源，分度光盤另一側(cè)與聚光鏡相對(duì)為放大鏡、放大鏡前面為折射鏡，與放大鏡成45°傾角，與折射鏡相對(duì)為光屏與放大鏡，在光屏與放大鏡之間為游標(biāo)細(xì)分光盤，在分度光盤的下面為工件夾具。
3.按權(quán)利要求1所述的多功能磨齒機(jī)床，其特征是高速磨頭(4)固定在垂直的滑體(7)上，滑體上裝有高速電機(jī)，電機(jī)軸下端固定各種類型砂輪片。
4.按權(quán)利要求1所述的多功能磨齒機(jī)床，其特征是x、y、z三坐標(biāo)數(shù)控主機(jī)與控制系統(tǒng)電控制電路及操作盤組成，其電路有位置控制模塊，其輸出分別與速度控制模塊與速度測(cè)量與反饋模塊相接，速度控制模塊輸出聯(lián)接伺服電機(jī)，伺服電機(jī)與碼盤聯(lián)接，碼盤輸出通過位置測(cè)量與反饋模塊與位置控制模塊相接。
5.按權(quán)利要求1所述的多功能磨齒機(jī)床，其特征是砂輪漸開線修正系統(tǒng)(8)前面為照明光源，光源對(duì)著兩個(gè)透鏡，前面一個(gè)為聚光鏡，后面一個(gè)為放大鏡，放大鏡對(duì)面為兩折射鏡，與后一折射鏡對(duì)應(yīng)的為光屏。
專利摘要本裝置屬于磨床技術(shù)領(lǐng)域，其結(jié)構(gòu)由工件夾具與高精度分度頭，高速磨頭與轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)，x、y、z三坐標(biāo)數(shù)控主機(jī)與控制系統(tǒng)及砂輪漸開線截形修正系統(tǒng)四部分組成，高速磨頭的砂輪片由砂輪漸形線截形修正系統(tǒng)修正，通過高精度光學(xué)分度對(duì)工件(齒輪)的分步進(jìn)給再通過x、y、z三坐標(biāo)數(shù)控主機(jī)與控制系統(tǒng)程序的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)小模數(shù)齒輪的加工，優(yōu)點(diǎn)，工作穩(wěn)定可靠，適合對(duì)各種小模數(shù)齒輪的磨削加工。
文檔編號(hào)B23F5/02GK2254018SQ9523036
公開日1997年5月14日 申請(qǐng)日期1995年2月28日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月28日
發(fā)明者曹格 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所