数控螺旋锥齿轮磨齿机技术

数控螺旋锥齿轮磨齿机技术规格

1、机床用途及基本要求：

1.1、φ1m数控螺旋锥齿轮磨齿机磨削螺旋锥齿轮设备，此机床采用展成

法加工Gleason制弧齿锥齿轮，具备Gleason齿制的收缩齿和等高齿的加工功能，可加工成对啮合的盘齿轮、轴齿轮。磨齿机适合对强化热处理后的零件进行高精度磨削加工。机床结构成熟可靠，机床具有足够的静、动刚度，热稳定性和长期的精度保持性，机床具有良好的静态和动态精度。

机床设计和制造技术采用成熟可靠的技术，机床外观设计简洁、实用，并符合工厂使用要求。机床伺服系统全部采用西门子执行元件，其精度高、可靠性好、抗干扰能力强、响应速度快。机床设计具备良好的操作性，容易维修，符合工厂安全要求。机床售后服务良好、在公司内设立培训中心及备件库，对于客户的机床售后问题，公司可在24 内进行响应。机床采用全封闭式防护的防护罩，适用于长期、连续、高效率的加工，由于采用全封闭式防护设计对机床周围环境的的影响极小。机床设计制造完全符合《GB15760-2004金属切削机床安全防护通用技术条件》标准。

1.2、加工材质及硬度：

材质：渗碳（氮）钢如（17Cr

2Ni

2

Mo、17CrNi

3

Mo、20CrMnTi）、42CrMo、

ZG250～500等黑色金属

硬度：调质处理HB200～340

渗碳及淬火HRC58～62

1.3、验收加工典型零件：验收的零件由双方在机床加工精度和加工范围

内协商确定。

1.3.1、盘齿轮

1.3.2、轴齿轮

2、机床使用环境：

5.1 机床部件的结构、功能及性能详细描述。

YK20100型全数控螺旋锥齿轮磨齿机是七轴五联动全数控弧齿加工机床，机床采用展成法加工弧齿锥齿轮。机床防护采用全封闭式结构。

机床配有独立的磨削油冷却过滤系统，高效的油雾收集装置（空气净化装置）及集中润滑系统，同时还带有余量分配规。机床磨削精度达到锥齿轮和准双曲面齿轮精度标准5级精度的各项技术指标（GB5级），齿面粗糙度为Ra0.8。

全数控螺旋锥齿轮机床主机及平面布置示意图如下,主要包括床身组件,立柱组

件,回转台组件,砂轮组件,工件箱组件,砂轮修整器组;另外辅助部份包括电气系统,液压系统,气动系统,冷却过滤系统,润滑系统,外防护,内防护,油雾分离装制

机床平面布置图

结构介绍：

机床结构采用卧式转台结构，机床床身由经过多次去应用时效的铸铁件组成，在床身左侧上利用丝杆和导轨系统（X轴）联接一个双层壁的立柱，在立柱上利用丝杆与平衡油缸和导轨系统（Y轴）联接一个刀具主轴箱体，刀具主轴箱内部有一个适合的刀具主轴（C轴），此处主要起摇台结构的功能，使刀具能在XY平面内，以R350mm为半径的圆的做定位和曲线插补。

在床身右侧上通过丝杆和导轨系统联接一个滑台（Z轴），滑台上竖直安放一个转动范围为90度的转台（B轴），在转台上方安装了工件主轴。Z轴主要负责切削时齿深方向的进给，B轴主要负责齿轮的安装角调整及与X、Y轴联动实现展成与刀倾的功能。工件轴（A轴）主要负责加工过程的中工件齿轮的分度和与X、Y、B联动实现展成与刀倾功能。

砂轮主轴——用以定位砂轮并带动砂轮回转，以便磨削工件上的轮齿，砂轮主轴运动与工件主轴运动同步。砂轮主轴装配示意图如下。砂轮主轴装在FAG高精度的(P4)角接触球轴承上,前面三个确保主轴径向和轴向刚性以及旋转精度,后端采用二个轴承以消除游隙,且后端轴承为轴向自由,在主轴温度变高时主轴向后伸长.另外主轴外端有螺旋冷却套,内通冷却油,可有效的冷却主轴。主轴前端装有气密封,以防止异物进入轴承内部,确保证轴承精度不受损伤。砂轮主轴可选配在平衡系统,以满足高速动平衡的需要。经动平衡的砂轮，其残余工作振动能保持的水平比静平衡后提高一个数量级（静平衡：3μm;动平衡：0.3μm）可提高磨削面光洁度，保持加工结果的批量一致性，减少或消除烧伤和裂纹，提高磨削功效，延长砂轮和金刚滚轮的使用寿命。

YK20100推荐使用美国诺顿公司或公司在国内联合生产的微晶陶瓷氧化铝砂轮，这种砂轮是用粘接剂粘在一个底板上，这样可以减轻砂轮的重量。将砂轮固定在砂轮转接盘上，经静平衡后再装到砂轮主轴上使用。要注意再使用的冷却液中不要含丙酮、酒精、氯乙稀之类可能破坏砂轮粘接剂的溶剂成分。机床使用砂轮范围为：9”-21”

砂轮主轴结构图Array

工件主轴——用于装夹被加工工件齿轮。

为了适应客户加工大规格的齿轮轴，主轴通孔直径为φ210（这也是加工范围大,机床的优势之一），主轴锥孔大端直径φ240。机床工件主轴采用NSK精密圆锥滚子轴承,轴承突出的优点是径向和轴向刚性大，而旋转精度为P4级.另外驱动由西门子伺服电机驱动精密蜗轮副再带动主轴旋转,主轴上装有海德汉高精度旋转

圆光栅,确保分度精度.

工件主轴装配示意图

机床加工工作区

油雾吸入口——把油气和油气中的粒状物质从工作区吸走，

这个吸口与油雾

砂轮修整器

刀具主轴

刀具

工件

余量分配规

分离器相连接。

●工作照明灯——给工作区提供照明。

●冷却油管——在工件磨削时提供低压大流量冷却油，用以冷却刀具手工件。

●冲洗油管——在工件磨削时提供高压小流量冷却油，用以冲洗砂轮表面的残

留物和砂轮上因磨削而脱落的磨料。

●砂轮修整器——修出砂轮的切削刃，以便砂轮磨削。

●工件主轴——用于安装夹具和夹持零件，在工作过程实现对工件的分度和展

成运动，以实现齿面的切削加工功能。

●冷却液容箱——在机床切削循环中，用它来盛冷却油。

●回转台采用磨擦轮传动

Z轴滑台上装有扇形磨擦轮,工件箱装在回转座上,回转座上装有小磨擦轮,小磨擦轮在油压活塞的作用下压紧大磨擦轮,西门子伺服电机通过行星减速器减速后驱动小磨擦轮转动,从而带动工件箱在0度到90度范围内旋转.

电气系统

机床的电气系统的主要零部件都位于带空调的电气柜内。

机床右边的顶部有一个层叠式三色信号灯。信号灯能提示机床操作者机床当前所处的状态：

红色：机床报警；

黄色：机床退出或完成加工循环，处于待机状态；

绿色：机床正在加工循环之中。

5.4 机床砂轮主轴轴承采用FAG公司P4级角接球轴承,工件主轴轴承采用NSK 的圆锥滚子轴承P4级。滚珠丝杠采用日本THK公司产品，级别为C2级。

5.5，YK20100磨齿机砂轮过渡盘定位方式为圆锥定位，定位直径为φ58.221，锥度为1：24。

机床砂轮夹紧方式都是螺栓联接。

5.6机床配备自动砂轮修整器，用来对机床的砂轮进行自动修整，使之满足刃磨齿轮对其形状和尺寸的要求。砂轮修整器安装在工件箱箱体上，金刚滚轮安装在砂轮修整轴的转换盘上，安装定位圆柱尺寸为φ50.8js4，长度5毫米。金刚滚