CN108581075A - 用于齿轮的加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于齿轮加工技术领域，具体公开了一种用于齿轮的加工装置，包括加工台，加工台上转动连接有第一齿圈，第一齿圈啮合有第一齿轮；第一齿圈上设有支架，支架设有横架，横架固定有气缸，气缸活塞杆上设有加工电机，加工电机驱动连接有铣刀；加工台上设有定位轴；定位轴上设有螺母和设有承接台，定位轴上设有长键，定位轴开有通孔；定位轴上设有支撑框，支撑框包括支撑齿轮和第二齿圈，支撑齿轮与第二齿圈之间啮合有传动齿轮；第二齿圈内部贯穿有喷管；支撑齿轮内部贯穿有柔性的伸缩管道，伸缩管道连接通孔与喷管；第二齿圈啮合有驱动齿轮，驱动齿轮通过伸缩杆固定在支架上；本发明的目的在于解决一次性加工出传动比为1:1的成套齿轮的问题。

Description

用于齿轮的加工装置

技术领域

本发明属于齿轮加工技术领域，具体公开了一种用于齿轮的加工装置。

背景技术

齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件，是能互相啃合的有齿的机械零件。齿轮在传动中的应用很早就出现了，齿轮的生产与加工是工业生产中的重要一环。

齿轮的加工效率和精度是整个生产工艺非常重要的环节之一，为解决上述问题，专利号为CN105436621B的发明公开了一种齿轮加工设备其中包括工作台、铣削架、铣刀总成、第一铣削支架、第二铣削支架、调整台和定位盘，工作台上设有圆形滑轨，圆形滑轨上可滑动安装有第一铣削支架和第二铣削支架，第一铣削支架和第二铣削支架垂直于工作台上的工作面且过圆形滑轨圆心的直线对称。铣刀总成的第一端可滑动安装在第一铣削支架上，铣刀总成的第二端可滑动安装在第二铣削支架上。调整台可滑动安装在工作台上，且调整台可调节至其中心线与第一铣削支架和第二铣削支架的对称中心重合处。定位盘固定安装在调整台上，且定位盘与调整台同轴安装。该发明采用齿轮两侧同时加工的方式，减少了加工刀具对齿轮施加径向力，从而影响齿轮的精度。

在一些空间狭小的地方使用齿轮传动，较大的齿轮会挤占空间；而采用传动比1:1的齿轮传动，不仅传动磨损小，相对于直接加工大型齿轮来说，加工两个传动比1:1的齿轮来代替，加工所需的材料更少，节约了成本；但该发明只能同时加工一个齿轮。

发明内容

本发明提供了一种用于齿轮的加工装置，用以解决一次性加工出传动比为1:1的成套齿轮的问题。

为解决上述问题，本发明的基本方案为：用于齿轮的加工装置，包括加工台，加工台上表面转动连接第一齿圈，第一齿圈啮合第一齿轮，第一齿轮与驱动电机的输出轴连接，驱动电机为伺服电机；第一齿圈的上表面设有支架，支架顶端设有水平放置的横架，横架的下表面固定有气缸，气缸的活塞杆上设有加工电机，加工电机的输出轴连接有铣刀；所述加工台的上表面固定设有中空的定位轴，定位轴与第一齿圈共轴线；定位轴的顶端设有螺母，定位轴上固定有承接台，定位轴的侧面上固定有竖直放置的长键，长键的长度小于两个待加工齿轮与支撑框的厚度之和；定位轴开有一个通孔；定位轴上竖直滑动连接有支撑框，支撑框包括支撑齿轮和第二齿圈，支撑齿轮、第二齿圈的轴线和定位轴的轴线均位于同一直线上，支撑齿轮与第二齿圈之间啮合有传动齿轮；第二齿圈内部贯穿有柔性的喷管，喷管正对铣刀；支撑齿轮内部贯穿有柔性的伸缩管道，伸缩管道靠近定位轴的一端与通孔相连，伸缩管道的另一端与喷管相连；第二齿圈的外圆周表面上设有啮合的驱动齿轮，驱动齿轮通过伸缩杆固定在支架上，伸缩杆与横架之间呈夹角；所述支撑齿轮、待加工齿轮内孔的半径与定位轴的半径相等。

本方案的基本原理为：

将支撑框向上滑动取出，将第一个待加工的齿轮、支撑框、第二个待加工的齿轮依次穿过定位轴放置在承接台上，第一个待加工的齿轮与第二个待加工的齿轮之间为间隔区域，通过定位轴上的长键配合上述齿轮内孔的键槽固定住上述齿轮，避免上述齿轮转动，影响齿轮的加工；拧紧螺母，固定住上述齿轮，防止上下滑动，影响加工的精度。

上述过程中，驱动齿轮会阻碍第一个待加工齿轮的下滑，因此驱动齿轮采用伸缩杆固定在支架上；第一个待加工的齿轮与驱动齿轮接触时，伸缩杆收缩，伸缩杆带动驱动齿轮避开第一个待加工齿轮，直至第一个待加工的齿轮通过驱动齿轮，放置在承接台上。

当上述的齿轮固定后，定位轴上的通孔和支撑齿轮上的管道连通。

将冷却液的输送管放进定位轴的中空部位，冷却液进入定位轴的内部，冷却液从定位轴上的通孔流出，经过伸缩管道流向喷管，最终从喷管的管口喷出。

打开气缸、驱动电机和加工电机，加工电机驱动铣刀旋转，气缸的活塞杆带动加工电机和铣刀竖直上下往复运动，铣刀向下移动的过程中对第二个待加工的齿轮进行加工；当加工完成后，铣刀继续向下移动经过间隔区域；此时，冷却液喷射至铣刀上，冷却液对铣刀进行降温处理，防止铣刀因加工时产生的热量变软，避免铣刀变软后因与第一待加工的齿轮发生触碰而变形；冷却液对铣刀进行冷却后，铣刀继续向下移动，对第一个待加工的齿轮进行加工。

加工的同时，驱动电机驱动第一齿轮间断性旋转，第一齿轮驱动第一齿圈间断性转动，第一齿圈带动支架间断性转动盘；而支架每转动一次，加工电机和铣刀完成一次竖直方向的往复运动；即驱动电机经过联动使支架转动一次，铣刀对两个待加工的齿轮加工一次。

支架转动的同时，支架带动驱动齿轮绕定位轴旋转，驱动齿轮带动第二齿圈转动，第二齿圈与支架转动的角度相等；由于第二齿圈与支撑齿轮之间啮合有传动齿轮，因此在支撑齿轮固定的情况下，第二齿圈仍能够转动；由于第二齿圈与支架转动的角度相等，因此第二齿圈上的喷管管口始终保持正对铣刀，保证铣刀每次经过间隔区域时均能进行冷却。

相对于现有技术来说，本方案可同时加工两个相同规格的齿轮，传动比为1:1，用来代替大型齿轮，加工所需的材料更少，且所占空间更小；如果相同的设备加工出来的齿轮，批次不同，精度会有所变化，采用不同批次加工出来齿轮组成传动比1:1的齿轮传动，传动磨损更大。

进一步，铣刀与加工电机的连接方式为可拆卸连接。便于铣刀的维护，在铣刀磨损后更换便利。

进一步，通孔上设有密封圈。密封圈保证连接处的密封性，防止冷却液溢出，造成浪费。

进一步，支撑齿轮的上表面与下表面均安装有防滑缓冲垫。支撑齿轮上表面与下表面的防滑缓冲垫，防止待加工齿轮与支撑齿轮发生相对滑动，造成加工的精度下降，同时避免支撑齿轮对待加工齿轮表面造成挤压损坏。

进一步，螺母的下表面设有橡胶垫。螺母下表面的橡胶垫，防止螺母在固定的过程中对待加工齿轮的表面造成划伤或损坏。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图2中B处的放大示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：加工台1、第一齿圈2、定位轴3、第一齿轮4、驱动电机5、承接台6、支架7、横架8、气缸9、加工电机10、铣刀11、第二齿圈12、支撑齿轮13、驱动齿轮14、伸缩杆15、传动齿轮16、通孔17、伸缩管道18、喷管19、长键20、第二个待加工齿轮21、第一个待加工齿轮22、螺母23。

实施例基本如附图1所示：一种用于齿轮的加工装置，包括加工台1，加工台1上表面转动连接有第一齿圈2，第一齿圈2啮合第一齿轮4，第一齿轮4固定安装于驱动电机5的输出轴，驱动电机5为伺服电机；第一齿圈2的上表面安装有支架7，支架7顶端安装有水平放置的横架8，横架8的下表面固定有气缸9，气缸9的活塞杆上固定有加工电机10，加工电机10的输出轴螺纹连接有铣刀11。

加工台1的上表面固定安装有中空的定位轴3，定位轴3位于第一齿圈2的圆心处；定位轴3的顶端安装有与之螺纹连接的螺母23，螺母23的下表面安装有橡胶垫，定位轴3上固定有承接台6，如图3所示，定位轴3的侧面上固定有竖直放置的长键20，长键20长度小于两个待加工齿轮与支撑框的厚度之和；定位轴3与长键20上共同开有一个通孔17，通孔17上安装有密封圈；定位轴3上竖直滑动连接有支撑框，支撑框如图2所示，支撑框包括支撑齿轮13和第二齿圈12，支撑齿轮13的上表面与下表面均安装有防滑缓冲垫，支撑齿轮13、第二齿圈12的轴线和定位轴3的轴线均位于同一直线上，支撑齿轮13与第二齿圈12之间啮合有传动齿轮16；第二齿圈12内圆周表面与外圆周表面均设有齿，第二齿圈12内部贯穿有柔性的喷管19，喷管19正对铣刀11；支撑齿轮13内部贯穿有柔性的伸缩管道18，伸缩管道18靠近定位轴3的一端与通孔17相连，伸缩管道18的另一端与喷管19相连，如图3所示；第二齿圈12的外圆周表面上设有啮合的驱动齿轮14，驱动齿轮14固定在伸缩杆15的一端，伸缩杆15的另一端固定在支架7上，伸缩杆15与横架8之间呈30度的夹角；支撑齿轮13、待加工齿轮内孔的半径与定位轴3的半径相等。

具体实施过程如下：将支撑框取出，将第一个待加工齿轮22、支撑框、第二个待加工齿轮21依次穿过定位轴3放置在承接台6上，第一个待加工齿轮22与第二个待加工齿轮21之间形成间隔区域，通过定位轴3上的长键20配合待加工齿轮和支撑齿轮内孔的键槽固定住上述齿轮，防止上述齿轮转动；拧紧螺母23，固定住上述齿轮，防止上下滑动，影响加工的精度；螺母23的下表面安装有橡胶垫，防止螺母23在固定的过程中对待加工齿轮的表面造成划伤或损坏。

上述的齿轮放置过程中，驱动齿轮14会阻碍第一个待加工齿轮22的放置，因此驱动齿轮14固定在伸缩杆15的一端，而伸缩杆15的另一端固定在支架7上；第一个待加工齿轮22与驱动齿轮14接触时，伸缩杆15收缩，伸缩杆15带动驱动齿轮避开第一个待加工齿轮21，直至第一个待加工的齿轮21通过驱动齿轮14放置在承接台6上，驱动齿轮14在伸缩杆15带动下回复至初始位置。

当上述的齿轮固定后，定位轴3上的通孔17和支撑齿轮13上的管道18连通，密封圈保证连接处的密封性，防止冷却液溢出。

将冷却液的输送管放进定位轴3的中空部位，冷却液进入定位轴3的内部，冷却液从定位轴3上的通孔17流出，经过伸缩管道18流向喷管19，最终从喷管19的管口喷出。

打开气缸9、驱动电机5和加工电机10，加工电机10驱动铣刀11旋转，气缸9的活塞杆带动加工电机10和铣刀11竖直上下往复运动，铣刀11向下移动的过程中对第二个待加工齿轮21进行加工；当加工完成后，铣刀11继续向下移动经过间隔区域；此时，冷却液喷射至铣刀11上，冷却液对铣刀11进行降温，防止铣刀11因加工时产生的热量变软，避免铣刀11变软后因接触第一个待加工齿轮22发生碰撞而变形；冷却液对铣刀11进行冷却后，铣刀11继续向下移动，对第一个待加工齿轮22进行加工。

加工的同时，驱动电机5驱动第一齿轮4间断性旋转，第一齿轮4驱动第一齿圈2间断性转动，第一齿圈2带动支架7间断性转动；而支架7每转动一次，加工电机10和铣刀11完成一次竖直方向的往复运动；即驱动电机5经过联动使支架7转动一次，铣刀11对两个待加工的齿轮加工一次。

支架7转动的同时，支架7带动驱动齿轮14绕定位轴3旋转，驱动齿轮14带动第二齿圈12转动，第二齿圈12与支架7转动的角度相等；由于第二齿圈12与支撑齿轮13之间啮合有传动齿轮16，因此在支撑齿轮13固定的情况下，第二齿圈12仍能够转动；由于第二齿圈12与支架7转动的角度相等，因此第二齿圈12上的喷管19管口始终保持正对铣刀11，保证铣刀11每次经过间隔区域时均能进行冷却。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知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，在不脱离本发明结构的前提下，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 (5)

1.用于齿轮的加工装置，包括加工台，其特征在于：所述加工台上表面转动连接第一齿圈，第一齿圈啮合第一齿轮，第一齿轮与驱动电机的输出轴连接，驱动电机为伺服电机；第一齿圈的上表面设有支架，支架顶端设有水平放置的横架，横架的下表面固定有气缸，气缸的活塞杆上设有加工电机，加工电机的输出轴连接有铣刀；所述加工台的上表面固定设有中空的定位轴，定位轴与第一齿圈共轴线；定位轴的顶端设有螺母，定位轴上固定有承接台，定位轴的侧面上固定有竖直放置的长键，长键的长度小于两个待加工齿轮与支撑框的厚度之和；定位轴开有一个通孔；定位轴上竖直滑动连接有支撑框，支撑框包括支撑齿轮和第二齿圈，支撑齿轮、第二齿圈的轴线和定位轴的轴线均位于同一直线上，支撑齿轮与第二齿圈之间啮合有传动齿轮；第二齿圈内部贯穿有柔性的喷管，喷管正对铣刀；支撑齿轮内部贯穿有柔性的伸缩管道，伸缩管道靠近定位轴的一端与通孔相连，伸缩管道的另一端与喷管相连；第二齿圈的外圆周表面上设有啮合的驱动齿轮，驱动齿轮通过伸缩杆固定在支架上，伸缩杆与横架之间呈夹角；所述支撑齿轮、待加工齿轮内孔的半径与定位轴的半径相等。

2.根据权利要求1所述的用于齿轮的加工装置，其特征在于：所述铣刀与加工电机的连接方式为可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的用于齿轮的加工装置，其特征在于：所述通孔上设有密封圈。

4.根据权利要求3所述的用于齿轮的加工装置，其特征在于：所述支撑齿轮的上表面与下表面均安装有防滑缓冲垫。

5.根据权利要求4所述的用于齿轮的加工装置，其特征在于：所述螺母的下表面设有橡胶垫。