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(17Cr2Ni2Mo、17CrNi3Mo、20CrMnTi)、42CrMo、ZG250~500等黑色金属硬度:调质处理HB200~340渗碳及淬火HRC58~621.3、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。
金刚滚轮安装在转换盘上之后,用螺钉固定。
机床标配4″金刚轮,如用户另有要求,也可配置5.65″规格尺寸的金刚轮。
当需卸下金刚轮时,使用专用的卸轮工具,严禁敲打,以防金刚轮损坏。
5.7机床配有独立的液压、气动系统。
液压系统主要采用REXROTH公司元件产品,液压油箱具有液位报警和液温显示装置,同时配备外置式油冷机,以保证液压油的温度在设定温度范围内。
机床的液压系统为机床的以下部件服务:●工件夹紧;●B轴锁紧油缸;●阻尼盘加压;●砂轮修整器伸出、收回;●平衡油缸●工件箱轴承、齿轮副、蜗轮副、刀具箱传动齿轮副润滑。
气动系统主要采用FESTO和SMC公司元件产品机床上的气动系统为机床的下述功能提供服务:●主防护门的自动开关;●砂轮主轴的气密封;(磨齿上具备此功能)●工件主轴的气密封;●X、Y、Z坐标上光栅尺、B轴光栅盘的气密封保护。
5.8机床采用自动中央润滑系统,对所有传动装置进行循环自动润滑,具体机对以下各部位实施自动中央润滑:●X、Y、Z坐标的驱动滚珠丝杠;●X、Y、Z坐标的滚动导轨。
刀具主轴轴承采用免维护的脂润滑,工件主轴由于采用静压轴承无需带润滑系统。
主轴结构及冷却方式见前5.1项关于主轴的示意图及说明。
5.9机床具有自动油冷系统:与工件冷却系统一起的集成式冷却系统、具备冷却液和主轴冷却回路,在冷却系统集成单独的顶置式环保型恒温装置。
5.10数控磨齿机上装有一个过滤系统,冷却液经过它过滤后提供的。
冷却液系统配有线自动纸质过滤装置,过滤精度为20um,同时具有可供用户选择的尼龙布式过滤装置,尼龙布耗材只需二至三年更换一次。
该系统在过滤冷却液的同时,还可以调节它的温度。
通过高压系统和大流量系统,把冷却液送入机床冷却部件。
5.11机床配有独立的油雾分离器油雾收集器位于数控机床的机床旁,油雾分离器把油雾和油雾中的颗粒物质从磨削工作区抽出。
在砂轮上方有一个油雾抽吸口,油雾分离器用管道与机床工作区连接在这个抽吸口上。
5.12机床配有冷却液喷嘴及供油管,机床还配有强力砂轮冲洗喷嘴和金刚轮冲洗喷嘴。
5.13配有工件液压夹紧和紧开装置,同时为保证机床在液压未启动情况下的夹保持力,在夹紧系统中还配有弹簧,以确保液压未起动情况下的工件夹持。
5.14机床液压、电气元件管路提供金属质地标识牌。
5.15机床防护门具备手动和自动开启和关闭功能,当一个加工循环开始或完成时机床能自动关闭或打开防护门,防护门开启关闭灵活,机床防护门打开后,机床主轴被去电,保证在防护门打开后主轴不能起动,减少因误操作而产生的生产事故;机床加工区域采用全封闭式结构防护罩,具有安全防爆装置,机床操作区有钢化玻璃窗,便于对加工区进行直观的观察;加工区域设置有专用照明灯,机床前操作区防护门及其它所有门全部设有电子锁与机床启动联锁,前操作区防护门及其它所有门关闭时机床才能启动,加工时不能打任何门,一旦打开机床工作循环被强制中止,除前操作区防护门以外其余防护上的门都配有专用的门锁和对应的钥匙;机床主轴电机和伺服轴电机均设有过载、过热电气保护功能,所有与移部件联接的电器、液压、气动管线都采用活动式金属链进行安全防护,保护管线不受强力牵扯和因磨擦而破损;机床工作区上下台阶边缘装有安全扶手、台阶与工作区底部有防滑镂空式防滑板,保证操作人员在工作台上的安全;机床各运动部位应贴相应的金属安全警示标志。
机床配有二氧化碳手动灭火系统。
5.16机床验收标准(包括机床几何精度、位置精度、加工精度项目)公司有企业内部的检验验收程序,本标准高于相关的国家标准.6、电气部分:6.1、机床采用SINUMERIK 840 D的数控系统,840D系统是一个支持五轴联动的数控系统,能完全适应加工螺旋伞齿的控制要求,系统配备PCU50及15英寸的TFT彩色显示器,改善了人机对话条件,系统同时配电子齿轮箱功能,具备集成化安全设备功能。
6.2、机床数控系统带有电子齿轮箱(EG)功能,能实现多次自动循环加工,每次循环都具备预置和自动变速功能。
机床电器系统配备了UPS,具备加工过程中的断电记忆功能和停电回退功能,在加工过程中突然停电机床会快速回退至安全位置,保护机床和刀具不受影响,在加工过程操作工人停工都不影响整个机床的整个加工过程,停电或仪式后当再次开机时能继续当前循环加工。