CN108015363B - 一种齿轮加工设备 - Google Patents
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Abstract
一种齿轮加工设备，涉及齿轮齿槽加工领域，包括支架和安装在支架下方的驱动电机，支架上开有竖直通孔，驱动电机的输出轴竖直穿过通孔；支架上侧设有支撑台，支撑台上开有供输出轴穿过的竖直孔。支撑台的上侧同轴设有齿盘；齿盘上方同轴设有圆形的定位盘，定位盘和齿盘固定在输出轴上。齿盘的外齿上啮合有两个平行无磁的金属垫条，垫条材料比铁略软，垫条的两侧设有两个关于输出轴对称的竖直定位杆；定位杆之间滑动连接有水平的刀架；刀架上安装有两个铣刀。支架的下方还安装有一对磁铁，磁铁分别设在垫条与齿盘的两个啮合处的下方；所述磁铁与定位杆之间的支架上开有排屑孔。本方案可以使齿轮加工部分有支撑从而提高齿轮加工的精度。
Description
技术领域
本发明涉及铁质齿轮的加工，尤其涉及一种齿轮加工设备。
背景技术
齿轮在机械中应用非常广泛，尤其是在高精度的仪器设备中。因此，对齿轮的加工精度要求非常高，尤其是在对齿的加工上。齿轮的加工时需要先将齿轮水平放置并进行周向夹紧固定。由于是需要对齿轮进行齿加工，在加工时如果将齿轮底面完全设在支撑台上，铣刀加工完成后会与支撑台发生碰撞，支撑台的材料的硬度比齿轮材料的硬度要大，因此常常将铣刀损坏。为此，通常使齿轮的齿部分悬空加工，这样虽然不会损坏刀具，但同时由于加工部分失去支撑，使齿轮加工时误差范围变大，影响齿轮的质量。
发明内容
本发明意在提供一种齿轮加工设备，以提高齿轮的加工精度。
为达到上述目的，本发明的基础方案如下：
一种齿轮加工设备，包括支架和安装在支架下方的驱动电机，所述支架上开有竖直通孔，驱动电机的输出轴竖直穿过通孔；支架上侧设有支撑台，所述支撑台上开有供输出轴穿过的竖直孔；支撑台的上侧同轴设有齿盘；齿盘上方同轴设有圆形的定位盘，所述定位盘和齿盘固定在输出轴上；
所述齿盘的外齿上啮合有两个平行无磁的金属垫条，所述垫条材料硬度比铁小，垫条的两侧设有两个关于输出轴对称的竖直定位杆；所述定位杆之间滑动连接有水平的刀架；所述刀架上安装有两个用于加工齿轮的铣刀；
支架的下方还安装有一对磁铁，所述磁铁分别设在垫条与齿盘的啮合处的下方；所述磁铁与定位杆之间的支架上开有排屑孔。
本方案的原理为：将齿轮周向固定在定位盘的外侧，由于磁铁的作用，齿轮的竖向也被固定；两把铣刀同时向下滑动对齿轮进行加工，加工期间产生的铁屑从排屑孔落下，再被磁铁吸附，方便收集铁屑；当铣刀加工到齿轮下侧时，铣刀同时对齿轮和垫条切削，产生两种不同的碎削，由于垫条无磁性，不会被磁铁影响从而顺着排屑孔一直落下，而铁屑会被磁铁吸附，使垫条碎屑与铁屑分离，便于分离铁屑和垫条的碎屑；当一个齿槽加工完成后，铣刀退刀，驱动电机转动一个单位，从而带动齿盘、定位盘和固定在定位盘上的齿轮转动一个单位，由于垫条与齿盘啮合使得垫条也移动一个单位，从而使完整部分的垫条补充到齿轮下方，便于再次加工。
本方案的优点在于：(1)与齿轮边缘悬空的加工方式相比，由于齿轮的轮齿加工部分的下侧有垫条，可以对齿轮起到支撑作用，增加齿轮精度，同时由于垫条的是质地比铁软的金属，钻头加工完齿轮后与垫条接触时不会因为垫条硬度过大而损坏钻头；(2)与齿轮与支撑台之间设置整块垫板相比，由于垫条与齿盘啮合，单个齿槽加工完成后转动时，齿盘会带动垫条移动，从而使垫条未被损坏的部分补充上去，操作方便，减少人工操作成本；(3)电磁铁一方面可以对齿轮进行竖向固定，另一方面还可以将垫条碎屑和铁屑分离，减少后期分离的时间，使清理更加方便，减少清理成本。
进一步，所述垫条材料为铜，与其他金属材料相比，铜与铁的硬度较为接近，铣刀加工的连续性更好，提高加工精度，减少毛刺。
进一步，所述磁铁远离输出轴的一侧为向内倾斜的斜面，与长方体的磁铁相比，本方案中的磁铁可以将铁屑吸附到斜面上，避免将排屑孔下方堵住，影响排屑效果；还可以将避免铁屑将垫条的碎屑拦住，影响碎屑分离效果。
进一步，所述磁铁为电磁铁，使用电磁铁可以避免齿轮安装时受到磁力影响，提高安装效率和安装精度。
进一步，所述排屑孔为上宽下窄的漏斗形排屑孔，便于将铁屑和垫条的碎屑收集集中。
进一步，所述铣刀为无磁或微磁材料，使铣刀加工时不会受到磁性影响，提高加工精度。
附图说明
图1为本发明实施例一种齿轮加工设备的结构示意图；
图2为图1的俯视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：支架1、驱动电机2、支撑台3、齿盘4、定位盘5、垫条6、定位杆7、刀架8、铣刀9、电磁铁10、排屑孔11、凸块12、齿轮13、限位圈14、转盘15、顶杆16。
如图1、图2所示，一种齿轮加工设备，包括支架1，支架1上开有竖直通孔，支架1下方螺纹连接有竖直的驱动电机2，支架1向上依次同轴安装有支撑台3、齿盘4和定位盘5。支撑台3螺纹连接在支架1上，支撑台3的轴心处开有与通孔同轴的竖直孔，驱动电机的输出轴穿过通孔和竖直孔。齿盘4同轴螺纹连接在输出轴上。定位盘5包括圆柱形的底架、转动连接在底架上的转盘15、周向焊接在转盘15外侧的凸块12、焊接在底架上的限位圈14和滑动连接在限位圈14上的顶杆16。底架底部开有固定槽，输出轴的自由端螺纹连接在固定槽内。凸块12的边缘为渐宽的弧线形；限位圈14周向均匀开有水平指向轴线的限位孔，顶杆16滑动连接在限位孔内。顶杆16上套有复位弹簧，复位弹簧一端固定在顶杆16上，复位弹簧另一端固定在限位孔的侧壁。
齿盘4的左右两侧各啮合有一个铜制的垫条6，垫条6与齿盘4厚度相同。垫条6两侧固定有一对关于输出轴对称定位杆7，定位杆7焊接在支架1上，定位杆7的相对面上一体成型有竖直的滑槽。滑槽内滑动连接有水平的刀架8，刀架8上螺纹连接有两个用于加工齿轮13的竖直铣刀9，铣刀9的材料为磁性较弱的合金。铣刀9依靠切削电机驱动，切削电机上设有控制开关。
垫条6的下方有两个电磁铁10，电磁铁10螺纹连接在支架1底部，左侧电磁铁10的左侧有向右下方倾斜的斜面，右侧的电磁铁10有向左下方倾斜的斜面。电磁铁10的闭合和断开由切削电机的控制开关控制。支架1上开有两个关于转轴对称的漏斗形的排屑孔11，左侧排屑孔11设在左侧的定位杆7与电磁铁10之间，右侧排屑孔11设在右侧的定位杆7与电磁铁10之间。
使用时将齿轮13固定在定位盘5上，转动转盘15使凸块12将顶杆16抵紧在齿轮13上。打开控制开关，电磁铁10将齿轮13竖直方向吸附固定；刀架8下移使铣刀9对齿轮13左右两端同时进行切削加工。切削过程中产生的铁屑顺着排屑孔11落出并被电磁铁10吸附。当铣刀9将齿轮13加工完成向下继续切削垫片时，垫条6的碎屑也会顺着排屑孔11流出，由于垫片为铜制品不具有铁磁性，所以会与铁屑分离，从而实现铁屑与铜屑的分离。当一个齿槽加工完成时，刀架8带动铣刀9上移，电磁铁10断电，收集脱落的铁屑，驱动电机2启动带动定位盘5和齿盘4转动一个单位，从而使垫条6也移动一个单位，将垫条6完好的部分补充到齿轮13下方。重复以上步骤，实现齿轮13的齿加工。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (6)
1.一种齿轮加工设备，包括支架和安装在支架下方的驱动电机，其特征在于：所述支架上开有竖直通孔，驱动电机的输出轴竖直穿过通孔；支架上侧设有支撑台，所述支撑台上开有供输出轴穿过的竖直孔；支撑台的上侧同轴设有齿盘；齿盘上方同轴设有圆形的定位盘，所述定位盘和齿盘固定在输出轴上；
所述齿盘的外齿上啮合有两个平行无磁的金属垫条，所述垫条材料硬度比铁小，垫条的两侧设有两个关于输出轴对称的竖直定位杆；所述定位杆之间滑动连接有水平的刀架；所述刀架上安装有两个用于加工齿轮的铣刀；
支架的下方还安装有一对磁铁，所述磁铁分别设在垫条与齿盘的啮合处的下方；所述磁铁与定位杆之间的支架上开有排屑孔。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮加工设备，其特征在于：所述垫条材料为铜。
3.根据权利要求2所述的一种齿轮加工设备，其特征在于：所述磁铁远离输出轴的一侧为向内倾斜的斜面。
4.根据权利要求3所述的一种齿轮加工设备，其特征在于：所述磁铁为电磁铁。
5.根据权利要求1所述的一种齿轮加工设备，其特征在于：所述排屑孔为上宽下窄的漏斗形排屑孔。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种齿轮加工设备，其特征在于：所述铣刀为无磁或微磁材料。
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