兩軸數(shù)控坡口機主軸傳動裝置的制作方法

本實用新型涉及一種傳動裝置，具體的說是一種兩軸數(shù)控坡口機主軸傳動裝置，屬于機械設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有兩軸數(shù)控坡口機采用主軸回轉(zhuǎn)帶動坡口刀回轉(zhuǎn)切削加工，軸向進(jìn)給系統(tǒng)和徑向進(jìn)給系統(tǒng)聯(lián)動形成切削軌跡，完成加工作業(yè)。主軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)變頻電機帶動一對回轉(zhuǎn)齒輪副形成空心主軸及刀盤的回轉(zhuǎn)動作，變頻電機可保證空心主軸轉(zhuǎn)速的變化；軸向進(jìn)給系統(tǒng)由伺服電機帶動絲桿回轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動主機滑座及刀盤的軸向直線動作，伺服電機可保證直線速度的可變和精準(zhǔn)；徑向進(jìn)給系統(tǒng)由伺服電機帶動一根安裝于空心主軸中心的傳動軸回轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動一對錐齒輪副的回轉(zhuǎn)形成刀盤徑向絲桿的回轉(zhuǎn)，再形成安裝于絲桿上的刀座的徑向直線動作，伺服電機可保證直線速度的可變和精準(zhǔn)。這種設(shè)備的三大傳動系統(tǒng)中，主軸回轉(zhuǎn)系統(tǒng)及軸向進(jìn)給系統(tǒng)均為獨立傳動系統(tǒng)，而徑向進(jìn)給系統(tǒng)則是一個合成傳動系統(tǒng)，是由伺服電機和主軸回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速差來實現(xiàn)刀座徑向直線動作，由此帶來一個問題，伺服電機需先輸出一個與主軸相同的轉(zhuǎn)速，再輸出一個與主軸轉(zhuǎn)速方向相同/相反的轉(zhuǎn)速才能驅(qū)動刀盤徑向絲桿的回轉(zhuǎn)，這將導(dǎo)致伺服電機的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速方向相反，且主軸由變頻控制，轉(zhuǎn)速變化，伺服電機的電氣控制尤為困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種兩軸數(shù)控坡口機主軸傳動裝置，在徑向進(jìn)給系統(tǒng)中加入一個行星差動齒輪箱，用以解決上述徑向進(jìn)給系統(tǒng)存在的問題。

為了解決以上技術(shù)問題，本實用新型提供一種兩軸數(shù)控坡口機主軸傳動裝置，包括主軸傳動系統(tǒng)、軸向進(jìn)給系統(tǒng)、徑向進(jìn)給系統(tǒng)和刀盤，所述主軸傳動系統(tǒng)安裝在主軸支架上，所述主軸傳動系統(tǒng)通過驅(qū)動齒輪與主軸上的旋轉(zhuǎn)齒輪嚙合相連，所述主軸包括空心軸和設(shè)置在空心軸內(nèi)的芯軸，所述芯軸的一端與刀盤上的刀座錐形齒輪嚙合驅(qū)動，所述芯軸的另一端與安裝徑向進(jìn)給系統(tǒng)相連，所述空心軸的一端與所述刀盤相連，空心軸的另一端與徑向進(jìn)給系統(tǒng)相連，所述主軸支架底部通過所述軸向進(jìn)給系統(tǒng)與設(shè)備安裝座相連；

所述徑向進(jìn)給系統(tǒng)為行星差動齒輪箱結(jié)構(gòu)，該行星差動齒輪箱由前后兩組行星輪系統(tǒng)組成，前組行星輪系統(tǒng)包括空心主軸副軸、前行星架、前太陽輪、前行星輪軸、前行星輪及外圈內(nèi)齒輪，所述空心主軸副軸一端通過聯(lián)軸器與空心軸相連，空心主軸副軸的另一端穿過所述前行星架和前太陽輪與所述外圈內(nèi)齒輪中心通過軸承相連，所述外圈內(nèi)齒輪兩側(cè)均設(shè)有內(nèi)齒輪，所述前行星架固定安裝在齒輪箱的機座上，所述前太陽輪固定安裝在所述空心主軸副軸上，在所述前行星架上設(shè)有三個前行星輪軸，通過三個前行星輪軸與所述前太陽輪上的三個前行星輪對應(yīng)相連，所述前太陽輪的外圈設(shè)有外齒輪與所述外圈內(nèi)齒輪的一側(cè)內(nèi)齒輪嚙合連接；所述后組行星輪系統(tǒng)包括芯軸副軸、后行星架、后太陽輪、后行星輪軸以及后行星輪，所述芯軸副軸一端通過聯(lián)軸器與芯軸相連，所述芯軸副軸另一端穿過所述后太陽輪和后行星架與動力輸入軸相連，所述動力輸入軸與驅(qū)動組件相連，所述后行星架固定在齒輪箱的端蓋上，所述太陽輪固定在芯軸副軸上，所述后行星架上設(shè)有三個后行星輪軸，通過三個后行星輪軸與設(shè)在所述后太陽輪上的三個后行星輪對應(yīng)相連，所述后太陽輪的外側(cè)設(shè)有外齒輪，通過所述后太陽輪的的外齒輪與所述外圈內(nèi)齒輪的另一側(cè)的內(nèi)齒輪嚙合相連。

本申請中的前組行星輪系統(tǒng)為固定前行星架，前太陽輪和前行星輪以及外圈內(nèi)齒輪為旋轉(zhuǎn)的定軸傳動系統(tǒng)，后組行星輪系統(tǒng)為固定外圈內(nèi)齒輪，后太陽輪、后行星輪和后行星架為旋轉(zhuǎn)的動系傳動系統(tǒng)。

本實用新型進(jìn)一步限定的技術(shù)方案是：前述的兩軸數(shù)控坡口機主軸傳動裝置，所述驅(qū)動組件是由伺服電機驅(qū)動的減速機，通過伺服電機驅(qū)動，給芯軸提供動刀座的輸出力。

前述的兩軸數(shù)控坡口機主軸傳動裝置，所述前后兩組行星輪系統(tǒng)的齒輪模數(shù)和齒數(shù)相同，保證電機無輸出時，前后兩組行星輪系統(tǒng)的同步性。

進(jìn)一步的，前述的兩軸數(shù)控坡口機主軸傳動裝置，所述空心主軸和空心主軸副軸的聯(lián)軸器為階梯狀聯(lián)軸器，所述芯軸和芯軸副軸的聯(lián)軸器為套筒狀聯(lián)軸器。

齒輪箱以階梯狀聯(lián)軸器及套筒狀聯(lián)軸器分別與主軸傳動系統(tǒng)的芯軸及空心主軸相連，空心主軸和內(nèi)部的芯軸的旋轉(zhuǎn)為各自獨立的動作，互不干涉。據(jù)原兩軸數(shù)控坡口機傳動原理可知，空心主軸和芯軸同步轉(zhuǎn)動（即速差為零）時，刀盤徑向傳動絲桿不回轉(zhuǎn)，刀座相對靜止不作進(jìn)給動作；當(dāng)空心主軸和芯軸非同步轉(zhuǎn)動（即形成轉(zhuǎn)速差）時，刀座作徑向直線動作。刀座的徑向直線速度直接取決于轉(zhuǎn)速差的大小及方向，故要維持刀座的徑向速度恒定，則須保持轉(zhuǎn)速差的恒定，而空心主軸的轉(zhuǎn)速為變速，則芯軸也為變速，按原兩軸數(shù)控坡口機的設(shè)計，則驅(qū)動伺服電機軸即為變速。

本實用新型的有益效果是：本實用新型在徑向進(jìn)給系統(tǒng)中加入一個行星差動齒輪箱，旨在消除主軸本身轉(zhuǎn)速帶來的影響，使得伺服電機輸出為轉(zhuǎn)速差 ，從而實現(xiàn)直觀、方便的控制。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型差動齒輪箱結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

實施例1

本實施例提供一種兩軸數(shù)控坡口機主軸傳動裝置，如圖1至圖2所示，包括主軸傳動系統(tǒng)Ⅰ、軸向進(jìn)給系統(tǒng)Ⅱ、徑向進(jìn)給系統(tǒng)Ⅲ和刀盤Ⅳ，主軸傳動系統(tǒng)安裝在主軸支架上，主軸傳動系統(tǒng)通過驅(qū)動齒輪與主軸上的旋轉(zhuǎn)齒輪嚙合相連，主軸包括空心軸和設(shè)置在空心軸內(nèi)的芯軸，芯軸的一端與刀盤上的刀座錐形齒輪嚙合驅(qū)動，芯軸的另一端與安裝徑向進(jìn)給系統(tǒng)相連，空心軸的一端與刀盤相連，空心軸的另一端與徑向進(jìn)給系統(tǒng)相連，主軸支架底部通過軸向進(jìn)給系統(tǒng)與設(shè)備安裝座相連；

徑向進(jìn)給系統(tǒng)Ⅲ為行星差動齒輪箱結(jié)構(gòu)，該行星差動齒輪箱由前后兩組行星輪系統(tǒng)組成，前組行星輪系統(tǒng)包括空心主軸副軸1、前行星架2、前太陽輪3、前行星輪軸4、前行星輪5及外圈內(nèi)齒輪6，空心主軸副軸一端通過階梯狀聯(lián)軸器14與空心軸相連，空心主軸副軸的另一端穿過前行星架和前太陽輪與外圈內(nèi)齒輪中心通過軸承相連，外圈內(nèi)齒輪兩側(cè)均設(shè)有內(nèi)齒輪，前行星架固定安裝在齒輪箱的機座15上，前太陽輪固定安裝在空心主軸副軸上，在前行星架上設(shè)有三個前行星輪軸，通過三個前行星輪軸與前太陽輪上的三個前行星輪對應(yīng)相連，前太陽輪的外圈設(shè)有外齒輪與外圈內(nèi)齒輪的一側(cè)內(nèi)齒輪嚙合連接；后組行星輪系統(tǒng)包括芯軸副軸11、后行星架10、后太陽輪9、后行星輪軸8以及后行星輪7，芯軸副軸11一端通過套筒狀聯(lián)軸器13與芯軸相連，芯軸副軸11另一端穿過后太陽輪9和后行星架10與動力輸入軸相連，動力輸入軸與由伺服電機驅(qū)動的減速機相連，后行星架10固定在齒輪箱的端蓋16上，太陽輪固定在芯軸副軸11上，后行星架10上設(shè)有三個后行星輪軸8，通過三個后行星輪軸8與設(shè)在后太陽輪9上的三個后行星輪7對應(yīng)相連，后太陽輪的外側(cè)設(shè)有外齒輪，通過后太陽輪的的外齒輪與外圈內(nèi)齒輪6的另一側(cè)的內(nèi)齒輪嚙合相連，前后兩組行星輪系統(tǒng)的齒輪模數(shù)和齒數(shù)相同，保證電機無輸出時，前后兩組行星輪系統(tǒng)的同步性。

本實施例的行星輪系統(tǒng)的傳動原理如下：空心主軸回轉(zhuǎn)通過階梯狀聯(lián)軸器14帶動主軸副軸01回轉(zhuǎn)，并帶動安裝于其上的前太陽輪3回轉(zhuǎn)，帶動定軸前行星輪5回轉(zhuǎn)，再帶動外圈內(nèi)齒輪6回轉(zhuǎn)，完成前組行星輪系統(tǒng)的傳動工作，而外圈內(nèi)齒輪6連接前后兩組行星輪系統(tǒng)，將前組系統(tǒng)運動狀態(tài)帶入后組，外圈內(nèi)齒輪6帶動后行星輪7回轉(zhuǎn)，后行星輪07帶動后太陽輪9回轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動芯軸副軸11回轉(zhuǎn)，通過套筒狀聯(lián)軸器13驅(qū)動主軸芯軸的回轉(zhuǎn)，傳動至刀座上完成后組行星輪系統(tǒng)的傳動工作。因兩組系統(tǒng)模數(shù)、齒數(shù)等傳動參數(shù)均相同，當(dāng)后行星架10不作回轉(zhuǎn)時，后組與前組系統(tǒng)同為定軸系統(tǒng)，以相同的傳動狀態(tài)工作，則空心主軸和芯軸的回轉(zhuǎn)為同步狀態(tài)；當(dāng)后組行星架10開始作回轉(zhuǎn)時，由后組行星輪系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性可知，將會影響后組太陽輪9的回轉(zhuǎn)狀態(tài)，進(jìn)而形成前后兩組太陽輪的轉(zhuǎn)速差，也即空心主軸和芯軸的轉(zhuǎn)速差，進(jìn)而實現(xiàn)刀座的徑向進(jìn)給動作。

除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護(hù)范圍。