技术领域

本发明涉及一种用于大模数工业齿轮加工的机 床，具体涉及一种用于大模数圆柱 齿轮和大模数螺旋锥齿轮、直齿锥齿轮和斜齿 锥齿轮的金属切削机床， 适用于上述齿 轮的粗加工和热后精加工， 更具体涉及一种多用途大模数齿轮铣齿机床。 背景技术

目前用于工业圆柱齿轮的加工方法主要是滚齿 、插齿和磨齿， 分别在滚齿机、插 齿机和成形砂轮磨齿机上完成。

这些加工方法存在的问题是， 对于大模数齿轮， 例如模数大于 25的齿轮， 特别 是螺旋角比较大的齿轮， 采用传统的滚齿方法加工效率不太高， 插齿的效率更低； 滚 削大螺旋角齿轮时振动很大，往往需要分多次 进给才能达到所需齿深；滚刀成本较高， 每一种模数的齿轮需要订购相应的滚刀， 订货周期长； 滚刀和插齿刀损坏后通常无法 修复； 成形磨齿的砂轮需要根据每一种不同的工件进 行修形， 对于单件小批量生产的 工业齿轮， 砂轮的修整损耗可能远大于砂轮的磨齿消耗， 导致生产成本提高， 生产准 备周期延长； 设备的初期投资大， 适用范围小， 加工圆柱齿轮的机床不能加工螺旋锥 齿轮和直齿锥齿轮， 加工盘齿轮的机床通常不能加工带长轴的齿轮 。

为了降低单件小批量大模数工业齿轮的生产成 本和初期投资， 提高加工效率， 本 发明提出了一种多用途大模数齿轮加工机床。 发明内容

本发明的目的在于， 提供一种多用途大模数齿轮铣齿机床， 其可以在同一台机床 上完成多种大模数齿轮， 包括大模数直齿圆柱齿轮、 斜齿圆柱齿轮、 大模数螺旋锥齿 轮、 直齿锥齿轮、 斜齿锥齿轮和包络蜗杆副的粗加工和热后精加 工， 以满足高效率低 成本地加工多种大模数工业齿轮的需求。

为实现上述目的， 本发明的技术解决方案是：

一种多用途大模数齿轮铣齿机床， 其至少包括： 铣齿机床身； 工作台， 其固定连 接在铣齿机床身上， 并沿铣齿机床身方向布置； 平转台， 用于装夹盘形齿轮， 平转台 偏心地镶嵌于工作台中， 平转台的台面基本上与工作台等高； 立转台， 其设置在工作 台的一端， 工作台的另一端设有中心架或尾座， 中心架或尾座与立转台具有相同的轴 线， 立转台与中心架或尾座配合用于装夹轴齿轮； 叉形刀架， 用于安装盘形铣刀， 叉 形刀架设置在能使其相对于工件沿三个平移自 由度移动， 并能任意调整刀具轴线与工 件轴线之间夹角的机座上， 机座连接在铣齿机床身上。

本发明的多用途大模数齿轮铣齿机床的特点和 优点是：

1、 其平转台能装夹盘形齿轮， 立转台与中心架或尾座配合能装夹轴齿轮， 盘形 铣刀安装在叉形刀架上， 并可随着叉形刀架移动和摆动， 当叉形刀架摆动时， 可任意 调整刀具轴线与工件轴线之间的夹角。 因此， 本发明实施例可以在同一台机床上完成 多种大模数齿轮的粗加工和热后精加工， 以满足高效率低成本地加工多种大模数工业 齿轮的需求。

2、 所述铣齿机加工大模数工业齿轮时， 具有初期投资少， 加工效率高， 刀具成 本低， 刀具通用性好和生产准备周期短的特点。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案 ，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描 述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图 获得其他的附图。

图 1是本发明的多用途大模数齿轮铣齿机床的第� �种实施例的结构示意图； 图 2是本发明的多用途大模数齿轮铣齿机床的第� �种实施例的结构示意图，其显 示滑枕未伸出的状态；

图 3是本发明的多用途大模数齿轮铣齿机床的第� �种实施例的结构示意图，其显 示滑枕伸出的状态。 具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发 明一部分实施例，而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的 所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。

实施方式一

如图 1至图 3所示， 本发明实施例提出了一种多用途大模数齿轮铣 齿机床， 其至 少包括铣齿机床身 1， 工作台 2， 平转台 3， 立转台 4和叉形刀架 5。 工作台 2固定连 接在铣齿机床身 1上， 并沿铣齿机床身 1方向布置。 平转台 3用于装夹盘形齿轮， 平 转台 3偏心地镶嵌于工作台 2中， 平转台 3的台面基本上与工作台 2等高。 立转台 4 设置在工作台 2的一端， 工作台 2的另一端设有中心架或尾座 4a， 中心架或尾座 4a 与立转台 4具有相同的轴线， 立转台 4与中心架或尾座 4a配合用于装夹轴齿轮。 叉 形刀架 5用于安装盘形铣刀，叉形刀架 5设置在能使其相对于工件沿三个平移自由度 移动， 并能任意调整刀具轴线与工件轴线之间夹角的 机座上， 机座连接在铣齿机床身 1上。

具体而言， 工作台 2的台面被镶嵌在其中的平转台 3分割为左台面 2a和右台面 2b两个台面，其中左台面 2a和右台面 2b是同一个工作台 2的左右两个部分。在此处， 立转台 4设置在左台面 2a上， 中心架或尾座 4a对应地设置在右台面 2b上。 当需要 加工轴齿轮时， 轴齿轮装夹在立转台 4与中心架或尾座 4a之间， 调整盘形铣刀， 使 之对应轴齿轮需加工处。

本发明实施例中， 平转台 3能装夹盘形齿轮， 立转台 4与中心架或尾座 4a配合 能装夹轴齿轮， 盘形铣刀安装在叉形刀架 5上， 并可随着叉形刀架 5移动和摆动， 当 叉形刀架 5摆动时， 可任意调整刀具轴线（即盘形铣刀的轴线）与 工件轴线（即齿轮 的轴线）之间的夹角。因此，本发明实施例可 以在同一台机床上完成多种大模数齿轮， 包括大模数直齿圆柱齿轮、 斜齿圆柱齿轮、 大模数螺旋锥齿轮、 直齿锥齿轮、 斜齿锥 齿轮和包络蜗杆副的粗加工和热后精加工， 以满足高效率低成本地加工多种大模数工 业齿轮的需求。

根据本发明的一个实施方式， 所述机座包括可摆动设置的摆动座 6， 所述叉形刀 架 5固定在摆动座 6上， 能随摆动座 6摆动， 所述盘形铣刀设置在叉形刀架 5内。 本 实施例中， 叉形刀架 5可以随着摆动座 6作不小于 360° 的摆动，

所述机座还包括能带所述叉形刀架在三个平移 自由度平移的移动机构 7， 所述摆 动座 6连接在移动机构 7上，使摆动座 6和叉形刀架 5能随着移动机构 7在三个平移 自由度方向平移。

如图 1所示， 所述移动机构 7包括立柱 7a， 第一滑座 7b， 第二滑座 7c和纵向导 轨 7d。 立柱 7a面向工作台 2的一侧设置有垂直导轨 7e ; 第一滑座 7b可垂直滑动地 连接在垂直导轨 7e上，所述摆动座 6设置在第一滑座 7b上，并可相对于第一滑座 7b 摆动；第二滑座 7c的上表面设置有横向导轨 7f，立柱 7a可横向滑动地连接在横向导 轨 7f上； 纵向导轨 7d设置在铣齿机床身 1上， 第二滑座 7c可纵向滑动地连接在纵 向导轨 7d上。

本实施例中， 摆动座 6设置在第一滑座 7b上， 第一滑座 7b带着摆动座 6可沿着 垂直导轨 7e垂直上下滑动（即沿着坐标 Z方向滑动）； 立柱 7a带着第一滑座 7b和摆 动座 6可沿着横向导轨 7f横向滑动 （即沿着坐标 Y方向滑动）； 第二滑座 7c带着立 柱 7a，第一滑座 7b和摆动座 6可沿着纵向导轨 7d纵向滑动（即沿着坐标 X方向滑动）， 因此， 摆动座 6及连接在摆动座 6上的叉形刀架 5可沿着坐标 X、 Y、 Ζ的方向滑动， 且摆动座 6及叉形刀架 5可以在第一滑座 7b上作不小于 360度的摆动， 使得叉形刀 架 5内的盘形铣刀能很好、 很方便地对工件进行加工。

工作台 2在靠近叉形刀架 5的一侧与平转台 3基本相切，从而可以更有效地利用 立柱 7a的横向行程， 减少叉形刀架 5的伸出长度。

如图 1所示， 所述叉形刀架 5具有两个壁， 盘形铣刀连接在两个壁之间， 所述两 个壁具有不相等的厚度。壁厚较厚的壁中包含 了支承刀具的轴承和传动机构， 壁厚较 薄的壁中只包含了支承刀具的轴承。 在此处， 叉形刀架 5具有左壁和右壁两个壁， 右 壁的厚度大于左壁的厚度。

所述叉形刀架 5的摆动轴上可具有锁紧机构 （图中未示）， 在加工直齿和斜齿圆 柱齿轮或某些类型的蜗杆副的时候， 可以利用锁紧机构锁止叉形刀架 5的摆动轴， 以 提高刀架的刚性， 可改善切削条件。

所述平转台 3和立转台 4上也可分别设置有锁紧机构 （图中未示)， 在粗加工直 齿圆柱齿轮及某些类型的蜗杆副时，可以利用 锁紧机构锁止转台，以提高工件的刚性， 改善切削条件。

由于锁紧机构的结构已为本领域技术人员所熟 知， 故不再详细说明。 实施方式二

本实施方式的结构与上述实施方式的基本一样 ， 其区别是， 本实施方式的移动机 构 8与上述实施方式的移动机构 7不同。

如图 2和图 3所示， 所述移动机构 8包括内框架 8a， 滑座 8b， 外框架 8c和滑枕 8d。内框架 8a面向工作台 2的一侧设置有垂直导轨 8e _; 滑座 8b可垂直滑动地连接在 垂直导轨 8e上； 外框架 8c面向工作台 2的一侧设置有纵向导轨 8f， 内框架 8a可纵 向滑动地连接在纵向导轨 8f 上； 滑枕 8d可横向滑动地设置在滑枕座 8g上， 滑枕座 8g连接在滑座 8b上， 所述摆动座 6设置在滑枕 8d上， 并可相对于滑枕 8d摆动。 本实施例中， 摆动座 6设置在滑枕 8d上， 滑枕 8d带着摆动座 6可沿着滑座 8b 上的滑枕座 8g横向滑动（即沿着坐标 Y方向滑动）； 滑座 8b带着滑枕座 8g， 滑枕 8d 和摆动座 6可沿着垂直导轨 8e垂直上下滑动 （即沿着坐标 Z方向滑动）； 内框架 8a 带着滑座 8b，滑枕 8d和摆动座 6可沿着纵向导轨 8f纵向滑动（即沿着坐标 X方向滑 动） 因此， 摆动座 6及连接在摆动座 6上的叉形刀架 5可沿着坐标 X、 Y、 Ζ的方向滑 动， 且摆动座 6及叉形刀架 5可以在滑枕 8d上作不小于 360度的摆动， 使得叉形刀 架 5内的盘形铣刀能很好、 很方便地对工件进行加工。

此外， 所述铣齿机床身 1上还设置有横向导轨 8h， 所述外框架 8c可横向滑动地 连接在横向导轨 8h上。

本实施例中的移动机构 8是采用框中框的技术来实现摆动座 6和叉形刀架 5在三 个平移自由度方向移动的， 由于框中框的方案中， 由于外框架 8c的体积较大， 重量 较重， 因此横向移动比较费力， 因此， 横向导轨 8h可使外框架 8c在横向上做粗调作 业， 而进一步的横向位置调节则可通过滑枕 8d来实现。

工作台 2在靠近叉形刀架 5的一侧与平转台 3基本相切，从而可以更有效地利用 滑枕 8d的横向行程， 减少叉形刀架 5的伸出长度。

本实施方式的其他结构、工作原理和有益效果 与实施方式一的相同， 在此不再赘 述。 以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的 技术人员依据申请文件公开的可以 对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离 本发明的精神和范围。