一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床，包括傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、構(gòu)造系統(tǒng)和配套裝置組成；所述傳動(dòng)系統(tǒng)由6個(gè)伺服軸：軸A、軸B、軸C、軸X、軸Y和軸Z構(gòu)成，全數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行；在銑床體上一端設(shè)有工件主軸箱，另一端設(shè)置有尾座箱；所述銑床體中部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)滾刀旋轉(zhuǎn)的刀具主軸箱；所述銑床體上配置有沿著X、Y、Z軸方向平移的平移裝置；所述的X、Y、Z軸在空間內(nèi)兩兩垂直，X軸沿前后方向設(shè)置，Y軸沿上、下方向設(shè)置，Z軸沿左右方向設(shè)置；在銑床體前方置有紅外線對(duì)刀裝置；本新型采用直驅(qū)零傳動(dòng)模式，根除了累積誤差與分度誤差，加工精度高，全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高速高效運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)干切加工與二次滾銑作業(yè)，表面質(zhì)量?jī)?yōu)良。
【專利說(shuō)明】一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種傳動(dòng)軸行業(yè)中花鍵軸制造加工技術(shù)裝備領(lǐng)域，特別涉及一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳動(dòng)軸制造加工【技術(shù)領(lǐng)域】中，花健軸是廣泛用于各種傳動(dòng)軸之間連接的通用零部件，傳統(tǒng)制造加工工藝大多使用滾齒機(jī)進(jìn)行粗加工，然后進(jìn)行精細(xì)磨削加工，由于滾齒機(jī)精度與效率均不能滿足花鍵軸工藝水平的需要，造成花鍵軸生產(chǎn)加工效率低、成本高、難以
批量生產(chǎn)。
[0003]現(xiàn)有的數(shù)控花鍵軸銑床一般是在普通的機(jī)械式銑床上進(jìn)行改裝，將機(jī)械式銑床上的普通電機(jī)更換成伺服電機(jī)或步進(jìn)電機(jī)，各軸傳動(dòng)鏈還是通過(guò)齒輪等機(jī)械部件傳動(dòng)，所以其加工精度上沒有提高，只是降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提升生產(chǎn)效率；現(xiàn)有的數(shù)控花鍵軸銑床，有部分軸是通過(guò)伺服電機(jī)傳動(dòng)的，雖然各軸傳動(dòng)鏈中多級(jí)齒輪等機(jī)械部件傳動(dòng)有所簡(jiǎn)化，但還是采用機(jī)械式傳動(dòng)較多，仍然無(wú)法徹底消除累積誤差與分度誤差的影響；采用機(jī)械式傳動(dòng)，傳動(dòng)誤差大、傳動(dòng)精度低、加工速度慢、設(shè)備故障率高、維修復(fù)雜?；ㄦI軸加工精度決定了傳動(dòng)軸所發(fā)揮的作用，不但會(huì)對(duì)花鍵軸本身的使用與磨損有影響，也同時(shí)會(huì)影響到傳動(dòng)軸的使用壽命和磨損。
[0004]行業(yè)中相關(guān)的技術(shù)改進(jìn)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化，發(fā)明專利CN102658393A，一種花鍵銑床裝置，公開了一種利用傳統(tǒng)銑床改造來(lái)加工相應(yīng)花鍵軸工件的裝置，缺點(diǎn)是傳統(tǒng)銑床的齒輪傳動(dòng)鏈產(chǎn)生的累積誤差與分度誤差是無(wú)法避免的；專利CN102825310A，一種立式雙面銑床，公開了一種同時(shí)多邊角加工技術(shù)，提高加工花鍵軸生產(chǎn)效率的銑床，但其整體傳動(dòng)方式仍然是多級(jí)齒輪傳動(dòng)，其加工的精度與分度誤差有限。專利CN202763222U，一種加工軋輥軸花鍵的分度裝置，公開了一種漸開線花鍵軸的加工，尤其適用于大型軋輥軸花鍵的加工裝置，缺點(diǎn)是裝置本身精度完全受限于相應(yīng)的花鍵軸銑床的總體誤差限制。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，花鍵軸銑床的工件軸與刀具軸以及相關(guān)的三座標(biāo)軸控制上，還或多或少的保留著齒輪傳動(dòng)方式，也正是因?yàn)樵陉P(guān)鍵的工件軸與刀具軸方向上，沒有根本性的改革，致使目前花鍵軸制造加工工藝的精度不夠好，生產(chǎn)的效率不高，花鍵軸銑床的運(yùn)行穩(wěn)定性不良，難以實(shí)施花鍵軸部件的二次加工；缺乏一種高效率高精度全數(shù)控的花鍵軸加工銑床，來(lái)滿足實(shí)際制造與生產(chǎn)的需要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床，針對(duì)花鍵軸制造加工中所存在的缺陷問題，徹底去除數(shù)控花鍵軸銑床刀具軸B的四個(gè)中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)齒輪和工件軸C的二個(gè)中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)齒輪，在關(guān)系到被加工工件的精度軸上，全部采用直驅(qū)式零傳動(dòng)模式，從根本上避免由于齒輪傳動(dòng)造成的累積誤差和分度誤差，提高工件的加工精度；采用全數(shù)控方式提高整體花鍵軸銑床的批量生產(chǎn)效率；分齒與差動(dòng)實(shí)行全閉環(huán)控制，確保整臺(tái)花鍵軸銑床的穩(wěn)定性運(yùn)行；優(yōu)化整機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和對(duì)刀功能，實(shí)現(xiàn)高精度高效率的花鍵軸制造加工和二次滾銑加工。
[0007]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床，包括傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、構(gòu)造系統(tǒng)和配套裝置組成；其特征在于:
[0008]所述的傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)方案是:由六個(gè)伺服軸:刀角度調(diào)整軸A ;刀具主軸B ；工件主軸C;進(jìn)刀軸X ;竄刀軸Y和走刀軸Z ;構(gòu)成了直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床的主體結(jié)構(gòu)；所述的6個(gè)伺服軸通過(guò)上位數(shù)控系統(tǒng)按范成法滾銑原理進(jìn)行數(shù)控運(yùn)行；上位數(shù)控系統(tǒng)依據(jù)工藝參數(shù)，輸出對(duì)應(yīng)的脈沖給各伺服軸驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的伺服電機(jī)，對(duì)應(yīng)軸的編碼器或光柵尺將位置信號(hào)反饋給上位數(shù)控系統(tǒng)。并采用15寸真彩觸控屏做為操作界面，直觀、方便；各操作軸的具體技術(shù)方案如下:
[0009]B軸:由B軸空心伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)(零傳動(dòng))刀具軸旋轉(zhuǎn)；(直驅(qū));
[0010]C軸:由C軸空心力矩伺服電機(jī)(DD)直接驅(qū)動(dòng)(DDR)(零傳動(dòng))工件軸旋轉(zhuǎn)；(直驅(qū))；
[0011]X軸:由X軸伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠47帶動(dòng)刀具實(shí)現(xiàn)刀具軸徑向進(jìn)刀；(直驅(qū))；
[0012]Z軸:由Z軸伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠41帶動(dòng)刀具實(shí)現(xiàn)刀具軸縱向走刀；(直驅(qū))；
[0013]Y軸:由Y軸伺服電機(jī)通過(guò)減速機(jī)30驅(qū)動(dòng)T型絲杠28實(shí)現(xiàn)刀具軸上下整體竄刀；
[0014]A軸:由A軸伺服電機(jī)通過(guò)減速機(jī)53驅(qū)動(dòng)渦桿351驅(qū)動(dòng)渦輪352實(shí)現(xiàn)銑頭角度調(diào)
難
iF.0
[0015]所述空心力矩電機(jī)簡(jiǎn)稱DD，所述空心力矩電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載簡(jiǎn)稱DDR ；DDR的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)如皮帶、齒輪箱等，無(wú)反向間隙、力矩電機(jī)為空心軸等。
[0016]本實(shí)用新型直驅(qū)式零傳動(dòng)數(shù)控花鍵軸銑床應(yīng)用內(nèi)裝式電機(jī)即直驅(qū)技術(shù)，刀具軸采用空心伺服電機(jī)直接套裝在刀具主軸上，主軸尾部同軸安裝一個(gè)位置編碼器反饋主軸位置；工件軸則采用大扭矩空心力矩電機(jī)(DDR)直接套裝在工件主軸上，由電機(jī)自有的與轉(zhuǎn)子直連的高精度位置編碼器反饋工件軸的位置。這樣工件和刀具之間不存在任何機(jī)械傳動(dòng)元件，稱之為“零傳動(dòng)”；反饋元件直接檢測(cè)滾刀和工軸位置，構(gòu)成了真正意義的全閉環(huán)?？梢缘玫嚼硐氲姆侄染群秃芎玫谋砻尜|(zhì)量。
[0017]所述的范成法亦稱展成法，共軛法或包絡(luò)法；它是根據(jù)一對(duì)齒輪嚙合傳動(dòng)時(shí)，兩輪的齒廓互為共軛曲線的原理來(lái)加工的。花鍵軸、齒輪滾刀切齒時(shí)，滾刀的形狀像一個(gè)螺旋，其在輪坯端面上的投影是一齒條，當(dāng)滾刀連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于一根無(wú)限長(zhǎng)的投影齒條向前移動(dòng)。加工花鍵軸、直齒圓柱齒輪時(shí)，由于滾刀的螺旋線必須與花鍵軸、直齒輪的齒向一致，因此需要把滾刀軸線傾斜一個(gè)螺旋升角；滾刀與輪坯的相對(duì)運(yùn)動(dòng)有兩個(gè)，一個(gè)是范成運(yùn)動(dòng)，為切制出所需齒數(shù)z，另一個(gè)是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，滾刀沿輪坯軸線方向移動(dòng)。
[0018]所述的構(gòu)造系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和配套裝置的技術(shù)方案是:在銑床體上設(shè)有驅(qū)動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的直驅(qū)式工件主軸箱，所述工件主軸箱中設(shè)置有工件主軸，即C軸；所述銑床體上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)滾刀旋轉(zhuǎn)的直驅(qū)式刀具主軸箱，所述的刀具主軸箱設(shè)置有刀具主軸，即B軸；所述銑床體上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)刀具主軸箱按加工要求沿著X、Y、Z軸方向平移的平移裝置，驅(qū)動(dòng)刀具主軸箱按加工要求沿著YZ平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的刀具角度調(diào)整裝置，即A軸；所述的X、Y、Z軸在空間內(nèi)兩兩垂直，X軸沿前后方向設(shè)置，Y軸沿上、下方向設(shè)置，Z軸沿左右方向設(shè)置。在銑床體前方還設(shè)置有紅外線對(duì)刀裝置，便于工件重新裝夾后的二次加工。
[0019]本實(shí)用新型中的全閉環(huán)控制有刀具軸(B軸)、工件軸(C軸)、徑向進(jìn)刀(X軸)和軸向進(jìn)刀(Z軸);刀具軸編碼器直接檢測(cè)刀具軸的當(dāng)前實(shí)際位置并反饋給上位數(shù)控系統(tǒng)，上位數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)刀具軸編碼器得到刀具軸的當(dāng)前實(shí)際位置，不需另外設(shè)置檢測(cè)元件。
[0020]所述的工件軸力矩伺服電機(jī)編碼器直接檢測(cè)工件軸的當(dāng)前實(shí)際位置并反饋給上位數(shù)控系統(tǒng)，上位數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)工件軸編碼器得到工件軸的當(dāng)前實(shí)際位置，不需另外設(shè)置檢測(cè)元件。
[0021]X軸方向設(shè)置有光柵尺檢測(cè)X軸進(jìn)給箱實(shí)際位置；Z軸方向設(shè)置有光柵尺檢測(cè)Z軸進(jìn)給箱實(shí)際位置。
[0022]所述的刀具平移裝置和刀角調(diào)節(jié)裝置包括可沿Z軸方向平移的Z軸托板機(jī)構(gòu)、可沿X軸方向平移的X軸進(jìn)給箱、可沿Y軸平移的Y軸拖板機(jī)構(gòu)。以及驅(qū)動(dòng)刀具主軸箱在YZ平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的刀具角度調(diào)整裝置。Z軸托板機(jī)構(gòu)通過(guò)滑動(dòng)導(dǎo)軌副設(shè)置在銑床體上，X軸進(jìn)給箱通過(guò)滑動(dòng)導(dǎo)軌副設(shè)置在Z軸托板機(jī)構(gòu)上，Y軸拖板機(jī)構(gòu)設(shè)置在X軸進(jìn)給箱前端，A軸通過(guò)渦輪副設(shè)置在X軸進(jìn)給箱左上部。
[0023]所述的直驅(qū)式工件主軸箱設(shè)置在銑床體的一端，工件主軸設(shè)置為C軸(旋轉(zhuǎn)軸)，由力矩型空心伺服電機(jī)通過(guò)連接件直接同軸驅(qū)動(dòng)。工件主軸為空心軸，其右端設(shè)有頂尖套，帶動(dòng)工件的撥盤。
[0024]直驅(qū)式工件主軸的轉(zhuǎn)速由上位控制系統(tǒng)依據(jù)直驅(qū)式刀具主軸的轉(zhuǎn)速根據(jù)展成法加工原理自動(dòng)跟隨。工件主軸的實(shí)際圓周位置由力矩型空心伺服電機(jī)自帶的同軸高精度編碼器確定。
[0025]直驅(qū)式刀具主軸箱包括刀具主軸箱體、刀具主軸、刀桿、空心伺服電機(jī)、連接器、刀桿拉桿、高精度編碼器和托架；刀具主軸設(shè)置為B軸(旋轉(zhuǎn)軸)，由空心伺服電機(jī)通過(guò)連接器直接驅(qū)動(dòng)。刀具主軸的實(shí)際圓周位置由同軸高精度編碼器確定。刀桿通過(guò)拉桿拉緊，在刀桿上可安裝不同規(guī)格的滾刀，在刀桿尾端設(shè)有刀桿托架。
[0026]銑床體的另一端設(shè)有可移動(dòng)尾座箱，尾座箱通過(guò)滑動(dòng)面可在銑床體上移動(dòng)。尾座箱上設(shè)有尾座頂尖，尾座頂尖與直驅(qū)式工件主軸同軸相對(duì)設(shè)置，通過(guò)尾座套筒由油缸組件驅(qū)動(dòng)可沿其軸向伸縮移動(dòng)，頂緊或松開待加工工件的回轉(zhuǎn)中心。在尾座箱體左端與尾座套筒之間，設(shè)置有4個(gè)剎緊油缸，消除尾座套筒與尾座箱體之間的間隙。
[0027]Z軸拖板機(jī)構(gòu)包括Z軸托板座、Z軸伺服電機(jī)、Z軸滾珠絲杠副。Z軸伺服電機(jī)通過(guò)連軸結(jié)直接驅(qū)動(dòng)Z軸滾珠絲杠副，通過(guò)滾珠絲杠副上的絲母連接座驅(qū)動(dòng)刀具縱向走刀。Z軸拖板機(jī)構(gòu)通過(guò)貼塑導(dǎo)軌設(shè)置于銑床體上。
[0028]X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)通過(guò)貼塑導(dǎo)軌設(shè)置在Z軸拖板機(jī)構(gòu)上。包括X軸進(jìn)給箱、X軸伺服電機(jī)、X軸滾珠絲杠副。X軸伺服電機(jī)通過(guò)連軸結(jié)直接驅(qū)動(dòng)X軸滾珠絲杠副，X軸絲母連接座固定在Z軸托板座上，X軸滾珠絲杠設(shè)置于X軸進(jìn)給箱上；通過(guò)滾珠絲杠的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給箱前后移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)刀具徑向進(jìn)刀。
[0029]Y軸托板機(jī)構(gòu)包括Y軸拖板座、Y軸伺服電機(jī)、減速器、連軸結(jié)、T型絲杠副、絲母座。Y軸伺服電機(jī)連接減速器，再連軸結(jié)，然后驅(qū)動(dòng)T型絲杠副，通過(guò)固定在T型絲杠副上的絲母座驅(qū)動(dòng)直驅(qū)式刀具主軸箱沿Y方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)刀具竄刀功能。Y軸托板機(jī)構(gòu)固定在回轉(zhuǎn)軸上。Y軸托板機(jī)構(gòu)通過(guò)拉桿、回轉(zhuǎn)軸，設(shè)置于進(jìn)給箱上。由蝶形彈簧組、精密鎖緊螺母，鎖緊力作用于拉桿，將Y軸托板機(jī)構(gòu)通過(guò)回轉(zhuǎn)軸鎖緊在進(jìn)給箱體上。在進(jìn)給箱后端設(shè)置有油缸和油缸體。當(dāng)?shù)毒呓嵌刃枰剞D(zhuǎn)時(shí)，油缸先壓緊蝶形彈簧組，減小回轉(zhuǎn)軸與進(jìn)給箱體之間的鎖緊力，然后刀具可調(diào)整角度。當(dāng)?shù)毒呓嵌日{(diào)整完成后，油缸退回，蝶形彈簧組作用于精密鎖緊螺母，鎖緊力作用于拉桿，將回轉(zhuǎn)軸與進(jìn)給箱體之間重新鎖緊。
[0030]A軸刀具角度調(diào)整裝置由A軸伺服電機(jī)、減速機(jī)、連軸結(jié)、渦輪副組成汸軸伺服電機(jī)通過(guò)減速機(jī)和連軸結(jié)驅(qū)動(dòng)渦輪副，帶動(dòng)固定于回轉(zhuǎn)軸上的Y軸托板機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)刀具角度調(diào)整。渦輪副中的渦輪固定于回轉(zhuǎn)軸上。
[0031]本實(shí)用新型中，在銑床體前方設(shè)置有紅外線對(duì)刀裝置；在工件第一次加工完成后，不拆卸工件，操縱者在觸摸屏控制器上啟動(dòng)對(duì)刀功能，紅外線對(duì)刀功能啟動(dòng)，C軸按設(shè)定的速度啟動(dòng)，上位控制系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算工件槽的中心、工件槽的寬度，并存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，完成后C軸停止旋轉(zhuǎn)；然后可將工件拆卸，同型號(hào)的工件需重新裝夾二次加工時(shí)，安裝好工件，操縱者在觸摸屏控制器上啟動(dòng)對(duì)刀功能，紅外線對(duì)刀功能啟動(dòng)，C軸按該型號(hào)工件的數(shù)據(jù)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)到正確的工件槽中心的定位位置，然后就可以再次切削。
[0032]本實(shí)用新型中，在銑床體中部設(shè)置有自動(dòng)排屑裝置，加工時(shí)由自動(dòng)排屑裝置將切屑自動(dòng)排出；在銑床體上還設(shè)有整體防護(hù)罩，防護(hù)罩將直驅(qū)式工件主軸箱、刀具主軸箱以及滾刀移動(dòng)及滾刀角度調(diào)整裝置封裝。防護(hù)罩正面設(shè)有可左右移動(dòng)的活動(dòng)門。
[0033]本實(shí)用新型的技術(shù)特征:
[0034]所述的工件主軸C、刀具主軸B、進(jìn)刀軸X和走刀軸Z均采用伺服電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)方式，將與工件加工精度與分度精度相關(guān)的齒輪傳動(dòng)部件均省略掉，因此從根本上排除了工件加工過(guò)程中，累積誤差與分度誤差的產(chǎn)生與累積問題，是提高工件加工精度的根本措施；在花鍵軸加工領(lǐng)域，全直驅(qū)模式是供花鍵軸銑床的一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新，其它部件或裝置的優(yōu)化與改進(jìn)都依賴于最基礎(chǔ)的技術(shù)創(chuàng)新，如果沒有在驅(qū)動(dòng)方式上的根本性優(yōu)化，外圍設(shè)置與裝置的改進(jìn)都無(wú)法避免的會(huì)產(chǎn)生累積誤差和分度誤差。
[0035]本實(shí)用新型具有高效率:直驅(qū)式數(shù)控花鍵軸銑床的主軸采用高精度軸承且無(wú)中間傳動(dòng)環(huán)節(jié)，使其主軸速度直接取決于其直驅(qū)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，本實(shí)用新型中采用的直驅(qū)電機(jī)速度達(dá)到3000rpm ;高轉(zhuǎn)速可以把現(xiàn)代刀具的高速性能淋漓盡致地發(fā)揮出來(lái)，從而獲得很高的生產(chǎn)效率。Speedcore (速切王)納米涂層滾刀切削線速度可達(dá)到350m/min,硬質(zhì)合金滾刀線速度可達(dá)到300m/min，比傳統(tǒng)花鍵軸銑床效率成倍提高。
[0036]所述的工件主軸C、刀具主軸B、進(jìn)刀軸X和走刀軸Z全直驅(qū)零傳動(dòng)模式，導(dǎo)致加工工藝和加工過(guò)程的穩(wěn)定性與重現(xiàn)性，因此可以實(shí)現(xiàn)工件的二次加工和相同工件的重復(fù)加工，確保了批量工件的加工精度的均勻性。
[0037]所述的工件主軸C、刀具主軸B、進(jìn)刀軸X和走刀軸Z全直驅(qū)零傳動(dòng)模式，避免了機(jī)械齒輪傳動(dòng)所造成的加工振動(dòng)與振動(dòng)傳遞問題，因此設(shè)備整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)可以在更高的速度下實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)加工作業(yè)，從而提高生產(chǎn)效率,節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0038]全數(shù)控系統(tǒng)，采用15寸真彩觸摸屏為操作界面，零編程設(shè)計(jì)，為使用與操作提供了方便，所有六個(gè)伺服軸均由上位數(shù)控系統(tǒng)按范成法滾銑控制，通過(guò)編碼器和光柵尺實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)，并形成閉環(huán)式控制回路，并與直驅(qū)式零傳動(dòng)模式相配合，整體提高花鍵軸銑床的性能與加工精度。[0039]所述的工件主軸C和刀具主軸B均選用空心伺服電機(jī)，所述工件軸C選用空心力矩伺服電機(jī)，均采用軸套裝與高精度位置編碼器或光柵尺檢測(cè)位置信號(hào)，確保驅(qū)動(dòng)與信號(hào)采集反饋的實(shí)時(shí)性和精確性。
[0040]所述的竄刀軸Y采用減速機(jī)、T型絲桿設(shè)計(jì)；所述的刀角調(diào)節(jié)軸A采用減速機(jī)、渦桿與潤(rùn)輪設(shè)計(jì)。
[0041]所述的工件主軸C、刀具主軸B、進(jìn)刀軸X和走刀軸Z直驅(qū)式零傳動(dòng)設(shè)計(jì)構(gòu)成了工件與刀具之間不存在任何機(jī)械傳動(dòng)元件，真正意義上實(shí)現(xiàn)了零傳動(dòng)，因此才能使位置編碼器檢測(cè)信號(hào)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳送與反饋，才能實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的全閉環(huán)數(shù)據(jù)控制。
[0042]由于本實(shí)用新型采用的直驅(qū)式零傳動(dòng)設(shè)計(jì)，獲得了穩(wěn)定的加工性能，設(shè)置有紅外對(duì)刀裝置，從而使工件的二次加工成為可能。
[0043]由于上述的直驅(qū)式零傳動(dòng)設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)，使本實(shí)用新型具有理想的分度精度和工件的優(yōu)異表面質(zhì)量。
[0044]直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床的特點(diǎn):
[0045]高速度:直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床的主軸最高轉(zhuǎn)速達(dá)到3000rpm ;工作臺(tái)最高轉(zhuǎn)速也可達(dá)到300rpm。高轉(zhuǎn)速可以把現(xiàn)代刀具的高速性能淋漓盡致地發(fā)揮出來(lái)，從而獲得很高的生產(chǎn)效率。使用“Speedcore”和硬質(zhì)合金滾刀時(shí)線速度可達(dá)到300m/min,比傳統(tǒng)花鍵軸銑床提高效率10倍以上。
[0046]高精度:由于分齒和差動(dòng)運(yùn)動(dòng)采取了全閉環(huán)控制并采用的電子齒輪箱，分齒精度可達(dá)到4級(jí)或更高。在實(shí)際應(yīng)用中，加工精度受滾刀和工件裝夾精度的限制，而機(jī)床精度不再是影響加工精度的因素。生產(chǎn)實(shí)踐中，在合理的裝夾和冷卻條件下，在高速切削時(shí)，可以得到穩(wěn)定的6級(jí)加工精度。
[0047]干切加工:由于零傳動(dòng)使機(jī)床的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和自動(dòng)移刀功能，使得直驅(qū)式花鍵軸銑床成為最適合進(jìn)行高速干切滾切花鍵軸、軸齒加工的機(jī)床。純機(jī)械傳動(dòng)或傳動(dòng)鏈較長(zhǎng)的花鍵銑床不適合高速干切滾銑加工，是因?yàn)闄C(jī)械傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差造成滾切加工過(guò)程中的振動(dòng)，而這種振動(dòng)對(duì)于高速干切、質(zhì)地硬脆的刀具材料是致命的影響，振動(dòng)造成刀刃的非正常磨損，刀具很快就喪失了齒形精度。
[0048]硬齒面加工:直驅(qū)式數(shù)控花鍵軸銑床通過(guò)紅外線對(duì)刀裝置可對(duì)淬硬花鍵軸、齒輪進(jìn)行二次對(duì)刀，可使用“Speedcore”和硬質(zhì)合金滾刀對(duì)淬硬花鍵、齒輪進(jìn)行二次高速滾切加工，硬度可達(dá)HRC62。
[0049]提高刀具壽命:使用直驅(qū)式全數(shù)控花鍵軸銑床，因采用可控制的均勻竄刀，使?jié)L刀的切削刃的磨損量接近一致，充分利用滾刀的每個(gè)切削刃，成倍提高刀具壽命。
[0050]全數(shù)控零編程操作:直驅(qū)式數(shù)控花鍵軸銑床為用戶提供了一個(gè)參數(shù)化的操作界面，用戶根據(jù)工件情況輸入刀具參數(shù)、工件參數(shù)、工藝參數(shù)和進(jìn)給次數(shù)，不需要任何編程指令。對(duì)操作人員的要求低。
[0051]刀具管理系統(tǒng):均勻竄刀是提高刀具壽命、減少刃磨量和刃磨次數(shù)的重要手段?？梢栽O(shè)置竄刀步距、竄刀起始位置和終止位置、竄刀次數(shù)。當(dāng)竄刀次數(shù)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，機(jī)床停機(jī)，提示操作者檢查刀具或更換刀具。
[0052]防撞功能:機(jī)床刀具中心到工件中心的位置采用絕對(duì)坐標(biāo)，可以防止程序錯(cuò)誤造成的滾刀與工件的撞車。[0053]切削工藝存儲(chǔ):在系統(tǒng)內(nèi)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，可存儲(chǔ)1000個(gè)工件的切削參數(shù)供以后調(diào)用。
[0054]二次滾銑加工:可以在二次加工時(shí)使?jié)L刀與花鍵槽、齒輪槽對(duì)正并使得余量均勻。
[0055]通過(guò)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型技術(shù)方案的有益效果是:本實(shí)用新型在花鍵軸銑床的關(guān)鍵軸B、C、X、Z軸采用直驅(qū)結(jié)構(gòu)(零傳動(dòng))，從根本上消除了累積誤差與分度誤差環(huán)節(jié)，使工件的加工精度提高；本實(shí)用新型優(yōu)化設(shè)計(jì)使機(jī)械結(jié)構(gòu)大幅度簡(jiǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)花鍵軸高效率加工；由于全直驅(qū)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，使反饋元件直接檢測(cè)滾刀和工件軸實(shí)時(shí)信號(hào)，構(gòu)成真正意義上的全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，使本實(shí)用新型擁有理想的分度加工精度；由于采用了直驅(qū)零傳動(dòng)技術(shù)，使本實(shí)用新型的運(yùn)行穩(wěn)定性大大提高，從而可以實(shí)施高速運(yùn)行和干切加工；加工的花鍵軸產(chǎn)品表面質(zhì)量?jī)?yōu)良；由于本實(shí)用新型采用了紅外對(duì)刀技術(shù)，使得本實(shí)用新型能夠?qū)ぜM(jìn)行二次滾銑作業(yè)，進(jìn)一步提高加工的精度與質(zhì)量；本實(shí)用新型可以延長(zhǎng)刀具的使用壽命；本實(shí)用新型還可以對(duì)硬齒面材料進(jìn)行加工；本實(shí)用新型提供的直驅(qū)式零傳動(dòng)數(shù)控花鍵軸銑床，可以用來(lái)高精度高效率加工直花鍵軸、小角度斜花鍵軸、錐度花鍵軸、直齒輪、斜齒輪、錐齒輪、鼓型齒輪、渦輪、鏈輪、同步帶輪等。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0056]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0057]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床傳動(dòng)系統(tǒng)示意圖；
[0058]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床結(jié)構(gòu)圖示意圖；
[0059]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床側(cè)視圖示意圖；
[0060]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床俯視圖示意圖；
[0061]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例所公開的一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床軸方向示意圖。
[0062]圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件名稱:
[0063]1.銑床體2.工件主軸箱 3.刀具主軸箱 4.Y軸拖板機(jī)構(gòu)
[0064]5.X軸進(jìn)給箱6.Z軸拖板機(jī)構(gòu) 7.防護(hù)罩8.尾座箱
[0065]9.刀角調(diào)節(jié)軸A 10.紅外對(duì)刀器 11.自動(dòng)排屑裝置12.觸屏控制器
[0066]13.工件主軸C 14.頂尖套15.工件撥盤 16.空心伺服電機(jī)C
[0067]17.連軸結(jié)C18.刀具箱體 19.刀具主軸B 20.刀桿
[0068]21.空心伺服電機(jī)B 22.連軸結(jié)B 23.拉桿B24.編碼器
[0069]25.刀桿托架26.Y軸拖板座 27.絲母座Y 28.T型絲桿副
[0070]29.連軸結(jié)Y30.減速器Y 31.伺服電機(jī)Y 32.進(jìn)給箱體[0071]33.拉桿Y34.回轉(zhuǎn)軸35.渦輪副36.蝶形彈簧組
[0072]37.精密鎖緊螺母38.油缸39.油缸體40.Z軸托板座
[0073]41.滾珠絲杠副Z42.連軸結(jié)Z43.伺服電機(jī)Z44.絲母座Z
[0074]45.伺服電機(jī)X46.連軸結(jié)X47.滾珠絲杠副X48.絲母座X
[0075]49.尾座箱體50.尾座頂尖51.尾座套筒52.油缸組件
[0076]53.伺服電機(jī)A54.減速機(jī)A55.連軸結(jié)A
【具體實(shí)施方式】
[0077]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0078]根據(jù)圖1、圖2、圖3和圖4，本實(shí)用新型提供了一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床，在銑床體I上設(shè)有驅(qū)動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的直驅(qū)式工件主軸箱2 (其中的工件主軸13設(shè)置為C軸)，驅(qū)動(dòng)滾刀旋轉(zhuǎn)的直驅(qū)式刀具主軸箱3 (其中的刀具主軸19設(shè)置為B軸)，驅(qū)動(dòng)刀具主軸箱3按加工要求沿著X、Y、Z軸方向平移的平移裝置，驅(qū)動(dòng)刀具主軸箱3按加工要求沿著YZ平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的刀角調(diào)節(jié)軸9 (Α軸)。X、Y、Z軸在空間內(nèi)兩兩垂直，X軸沿前后方向設(shè)置，Y軸沿上、下方向設(shè)置，Z軸沿左右方向設(shè)置。在銑床體前方還設(shè)置有紅外線對(duì)刀器10，便于工件重新裝夾后的二次加工。
[0079]銑床體I支承工件主軸箱2和可移動(dòng)尾座箱8的導(dǎo)軌采用斜導(dǎo)軌，與水平面成夾角，使受力結(jié)構(gòu)優(yōu)于平導(dǎo)軌，且有利于滾銑加工中產(chǎn)生的切屑排出。銑床體I支承滾刀平移及安裝角度調(diào)整裝置的導(dǎo)軌采用重型方軌并淬火，使其強(qiáng)度高、耐磨性好。
[0080]滾刀平移及刀角調(diào)節(jié)軸9包括可沿Z軸方向平移的Z軸托板機(jī)構(gòu)6、可沿X軸方向平移的X軸進(jìn)給箱5、可沿Y軸平移的Y軸拖板機(jī)構(gòu)4。以及驅(qū)動(dòng)刀具主軸箱3在YZ平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的刀角調(diào)節(jié)軸9。Z軸托板機(jī)構(gòu)6通過(guò)滑動(dòng)導(dǎo)軌副設(shè)置在銑床體I上，X軸進(jìn)給箱5通過(guò)滑動(dòng)導(dǎo)軌副設(shè)置在Z軸托板機(jī)構(gòu)6上，Y軸拖板機(jī)構(gòu)4設(shè)置在X軸進(jìn)給箱5前端，A軸通過(guò)渦輪副35設(shè)置在X軸進(jìn)給箱5左上部。
[0081]直驅(qū)式工件主軸箱2設(shè)置在銑床體I的左端，工件主軸13設(shè)置為C軸(旋轉(zhuǎn)軸)，由力矩型空心伺服電機(jī)C16通過(guò)連軸結(jié)C17直接同軸驅(qū)動(dòng)。工件主軸C13為空心軸，其右端設(shè)有頂尖套14，帶動(dòng)工件撥盤15。
[0082]直驅(qū)式工件主軸C13的轉(zhuǎn)速由上位控制系統(tǒng)依據(jù)直驅(qū)式刀具主軸Β19的轉(zhuǎn)速根據(jù)展成法加工原理自動(dòng)跟隨。工件主軸C13的實(shí)際圓周位置由力矩型空心伺服電機(jī)C16自帶的同軸高精度編碼器確定。
[0083]直驅(qū)式刀具主軸箱3包括刀具主軸箱體18、刀具主軸Β19、刀桿20、空心伺服電機(jī)Β21、連軸結(jié)Β22、刀桿拉桿Β23、高精度編碼器24和刀桿托架25。刀具主軸Β19設(shè)置為B軸(旋轉(zhuǎn)軸)，由空心伺服電機(jī)Β21通過(guò)連軸結(jié)Β22直接驅(qū)動(dòng)。刀具主軸Β19的實(shí)際圓周位置由同軸高精度編碼器24確定。刀桿20通過(guò)拉桿Β23拉緊，在刀桿20上可安裝相同孔徑的不同規(guī)格的滾刀，安裝孔徑不相同的滾刀時(shí)需更換對(duì)應(yīng)的刀桿，在刀桿尾端設(shè)有刀桿托架25。
[0084]銑床體I的右端設(shè)有可移動(dòng)尾座箱8，尾座箱8通過(guò)滑動(dòng)面可在銑床體I上移動(dòng)。尾座箱8上設(shè)有尾座頂尖50，尾座頂尖50與直驅(qū)式工件主軸C13同軸相對(duì)設(shè)置，通過(guò)尾座套筒51由油缸組件52驅(qū)動(dòng)可沿其軸向伸縮移動(dòng)，頂緊或松開待加工工件的回轉(zhuǎn)中心。在尾座箱體49左端與尾座套筒51之間，設(shè)置有4個(gè)剎緊油缸，消除尾座套筒51與尾座箱體49之間的間隙。
[0085]Z軸拖板機(jī)構(gòu)6包括Z軸托板座40、Z軸伺服電機(jī)Z43、Z軸滾珠絲杠副Z41。Z軸伺服電機(jī)Z43通過(guò)連軸結(jié)Z42直接驅(qū)動(dòng)Z軸滾珠絲杠副Z41，通過(guò)滾珠絲杠副Z41上的絲母連接座Z44驅(qū)動(dòng)刀具縱向走刀。Z軸拖板機(jī)構(gòu)6通過(guò)貼塑導(dǎo)軌設(shè)置與銑床體I上。
[0086]X軸進(jìn)給機(jī)構(gòu)通過(guò)貼塑導(dǎo)軌設(shè)置在Z軸拖板機(jī)構(gòu)6上。包括X軸進(jìn)給箱5、X軸伺服電機(jī)X45、X軸滾珠絲杠副47。X軸伺服電機(jī)45通過(guò)連軸結(jié)46直接驅(qū)動(dòng)X軸滾珠絲杠副47，X軸絲母連接座X48固定在Z軸托板座40上，X軸滾珠絲杠47設(shè)置于X軸進(jìn)給箱上；通過(guò)滾珠絲杠47的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)進(jìn)給箱前后移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)刀具徑向進(jìn)刀。
[0087]Y軸托板機(jī)構(gòu)4包括Y軸拖板座26、Y軸伺服電機(jī)Y31、減速器Y30、連軸結(jié)Y29、T型絲杠副28、絲母座Y27。Y軸伺服電機(jī)Y31連接減速器Y30，再連接連軸結(jié)Y29，然后驅(qū)動(dòng)T型絲杠副28，通過(guò)固定在T型絲杠副28上的絲母座Y27驅(qū)動(dòng)直驅(qū)式刀具主軸箱3沿Y方向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)刀具竄刀功能。Y軸托板機(jī)構(gòu)4固定在回轉(zhuǎn)軸34上。Y軸托板機(jī)構(gòu)4通過(guò)拉桿Y33、回轉(zhuǎn)軸34，設(shè)置于X軸進(jìn)給箱5上。由蝶形彈簧組36、精密鎖緊螺母37，鎖緊力作用于拉桿Y33，將Y軸托板機(jī)構(gòu)4通過(guò)回轉(zhuǎn)軸34鎖緊在進(jìn)給箱體32上。在進(jìn)給箱體32后端設(shè)置有油缸38，油缸體39。當(dāng)?shù)毒呓嵌刃枰剞D(zhuǎn)時(shí)，油缸38先壓緊蝶形彈簧組36，減小回轉(zhuǎn)軸34與進(jìn)給箱體32之間的鎖緊力，然后刀具可調(diào)整角度。當(dāng)?shù)毒呓嵌日{(diào)整完成后，油缸38退回，蝶形彈簧組36作用于精密鎖緊螺母37，鎖緊力作用于拉桿33，將回轉(zhuǎn)軸34與進(jìn)給箱體32之間重新鎖緊。
[0088]A軸刀角調(diào)節(jié)軸9由A軸伺服電機(jī)A53、減速機(jī)A54、連軸結(jié)A55、渦輪副35組成。A軸伺服電A53通過(guò)減速機(jī)A54和連軸結(jié)A55驅(qū)動(dòng)渦輪副35，帶動(dòng)固定于回轉(zhuǎn)軸34上的Y軸托板機(jī)構(gòu)4旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)刀具角度調(diào)整。渦輪副35中的渦輪固定與回轉(zhuǎn)軸34上。
[0089]本實(shí)用新型中，在銑床體I前方設(shè)置有紅外線對(duì)刀器10。在工件第一次加工完成后，不拆卸工件，操縱者在觸摸屏12上啟動(dòng)對(duì)刀功能，紅外線對(duì)刀功能啟動(dòng)，C軸按設(shè)定的速度啟動(dòng)，上位控制系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算工件槽的中心、工件槽的寬度，并存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，完成后C軸停止旋轉(zhuǎn)。然后可將工件拆卸。同型號(hào)的工件需重新裝夾二次加工時(shí)，安裝好工件，操縱者在觸摸屏12上啟動(dòng)對(duì)刀功能，紅外線對(duì)刀功能啟動(dòng)，C軸按該型號(hào)工件的數(shù)據(jù)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)到正確的工件槽中心的定位位置，然后就可以再次切削。
[0090]本實(shí)用新型中，在銑床體I中部設(shè)置有自動(dòng)排屑裝置11，加工時(shí)由自動(dòng)排屑裝置11將切屑自動(dòng)排出。在銑床體I上還設(shè)有整體防護(hù)罩7，防護(hù)罩7將直驅(qū)式工件主軸箱2、刀具主軸箱3以及滾刀移動(dòng)及滾刀角度調(diào)整裝置封裝。防護(hù)罩7正面設(shè)有可左右移動(dòng)的活動(dòng)門。
[0091]本實(shí)用新型在花鍵軸銑床的關(guān)鍵軸B、C、X、Z軸采用直驅(qū)結(jié)構(gòu)(零傳動(dòng))，從根本上消除了累積誤差與分度誤差環(huán)節(jié)，使工件的加工精度提高；本實(shí)用新型優(yōu)化設(shè)計(jì)使機(jī)械結(jié)構(gòu)大幅度簡(jiǎn)化，從而實(shí)現(xiàn)花鍵軸高效率加工；由于全直驅(qū)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，使反饋元件直接檢測(cè)滾刀和工件軸實(shí)時(shí)信號(hào)，構(gòu)成真正意義上的全閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，使本實(shí)用新型擁有理想的分度加工精度；由于采用了直驅(qū)零傳動(dòng)技術(shù)，使本實(shí)用新型的運(yùn)行穩(wěn)定性大大提高，從而可以實(shí)施高速運(yùn)行和干切加工；加工的花鍵軸產(chǎn)品表面質(zhì)量?jī)?yōu)良；由于本實(shí)用新型采用了紅外對(duì)刀技術(shù)，使得本實(shí)用新型能夠?qū)ぜM(jìn)行二次滾銑作業(yè)，進(jìn)一步提高加工的精度與質(zhì)量；本實(shí)用新型可以延長(zhǎng)刀具的使用壽命；本實(shí)用新型還可以對(duì)硬齒面材料進(jìn)行加工；本實(shí)用新型提供的直驅(qū)式零傳動(dòng)數(shù)控花鍵軸銑床，可以用來(lái)高精度高效率加工直花鍵軸、小角度斜花鍵軸、錐度花鍵軸、直齒輪、斜齒輪、錐齒輪、鼓型齒輪、渦輪、鏈輪、同步帶輪等。
[0092]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，包括傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、構(gòu)造系統(tǒng)和配套裝置組成；所述傳動(dòng)系統(tǒng)由6個(gè)伺服軸:刀角調(diào)節(jié)軸A、刀具主軸B、工件主軸C、進(jìn)刀軸X、竄刀軸Y和走刀軸Z構(gòu)成；所述6個(gè)伺服軸通過(guò)上位數(shù)控系統(tǒng)按范成法滾銑原理進(jìn)行數(shù)控運(yùn)行；在銑床體上設(shè)有驅(qū)動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)的直驅(qū)式工件主軸箱，所述工件主軸箱中設(shè)置有工件主軸；所述銑床體上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)滾刀旋轉(zhuǎn)的直驅(qū)式刀具主軸箱，所述的刀具主軸箱設(shè)置有刀具主軸；所述銑床體上設(shè)置有沿著X、Y、Z軸方向平移的平移裝置，驅(qū)動(dòng)刀具主軸箱沿著YZ平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的刀角調(diào)節(jié)裝置，即A軸；所述的X、Y、Z軸在空間內(nèi)兩兩垂直，X軸沿前后方向設(shè)置，Y軸沿上、下方向設(shè)置，Z軸沿左右方向設(shè)置；在銑床體前方還設(shè)置有紅外線對(duì)刀裝置，便于工件重新裝夾后的二次加工；所述的直驅(qū)式工件主軸箱設(shè)置在銑床體的左端，銑床體的右端設(shè)有可移動(dòng)尾座箱，尾座箱通過(guò)滑動(dòng)面可在銑床體上移動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的刀具主軸B、工件主軸C、進(jìn)刀軸X和走刀軸Z均采用直驅(qū)式零傳動(dòng)設(shè)計(jì)；刀具主軸B采用空心伺服電機(jī)直接套裝在工件主軸上，主軸尾部同軸安裝一個(gè)位置編碼器反饋主軸位置；工件主軸C則采用大扭矩空心力矩電機(jī)(DDR)直接套裝在工件主軸C上，由電機(jī)自有的與轉(zhuǎn)子直連的高精度位置編碼器反饋工件主軸C的位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的進(jìn)刀軸X軸方向設(shè)置有光柵尺檢測(cè)X軸進(jìn)給箱實(shí)際位置；所述的走刀軸Z軸方向設(shè)置有光柵尺檢測(cè)Z軸進(jìn)給箱實(shí)際位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的銑床體前方設(shè)置有紅外線對(duì)刀裝置，實(shí)現(xiàn)工件的二次加工和相同工件的重復(fù)加工，確保了批量工件的加工精度的均勻性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的數(shù)控系統(tǒng)，采用15寸真彩觸摸屏為操作界面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的刀具主軸B最高轉(zhuǎn)速達(dá)到3000rpm ;工件主軸C最高轉(zhuǎn)速也可達(dá)到300rpm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)編碼器或光柵尺實(shí)時(shí)檢測(cè)信號(hào)，并形成全閉環(huán)式控制回路，并與直驅(qū)式零傳動(dòng)模式相配合，使本實(shí)用新型的分齒與差動(dòng)精度可達(dá)到4級(jí)一6級(jí)的加工精度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述的數(shù)控系統(tǒng)為零編程操作，具有參數(shù)化的操作界面，可根據(jù)工件情況輸入刀具參數(shù)、工件參數(shù)、工藝參數(shù)和進(jìn)給次數(shù)，不需要任何編程指令。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種直驅(qū)式零傳動(dòng)全數(shù)控花鍵軸銑床，其特征在于，所述數(shù)控系統(tǒng)具有防撞功能，所述的刀具主軸B中心到工件主軸C的中心位置采用絕對(duì)坐標(biāo)，可以防止程序錯(cuò)誤造成的滾刀與工件的撞車。
【文檔編號(hào)】B23Q5/10GK203711951SQ201420036982
【公開日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2014年1月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月21日
【發(fā)明者】謝云生 申請(qǐng)人:張家港乙騰機(jī)械有限公司