CN1009065B - 加工摆线齿轮用的砂轮修整工具的磨削装置 - Google Patents
加工摆线齿轮用的砂轮修整工具的磨削装置Info
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Abstract
本发明提供了一种用轨迹法制造摆线砂轮修整工具的磨削装置，用该磨削装置制造的砂轮修整工具修整后的砂轮可实现在蜗杆砂轮磨齿机上加工摆线齿轮。其特点是既可磨削摆线砂轮修整工具，又可直接磨削摆线齿轮的一种多功能的装置。试验证明，用它磨削的摆线齿轮已达到齿形误差＜0.02mm，比目前国内外加工的几种经实测的摆线齿轮精度高，磨削效率比国内展成法磨削效率提高5倍多。
Description
本发明涉及一种高精度高效率加工摆线齿轮用的砂轮修整工具的磨削装置。
该技术领域的已有技术，美国专利（US-5402458）公开的是二座标数控砂轮成型修整装置。它具有一底座，安装在底座上由数控系统控制可使磨头产生横、纵两垂直方向运动的十字导轨以及由电机带动的磨头和由数控系统控制的砂轮修整形状发生机构，但是它是用于一般砂轮外形的修整装置。
本发明的目的是设计采用轨迹法设计制造加工摆线齿轮用的砂轮修整工具的磨削装置。
本发明的技术解决方案是：具有一个底座，安装在该底座上的使磨头产生横、纵两垂直方向运动的十字导轨组4，安装在十字导轨组中一导轨体上的由电机带动的磨头体及修整磨轮组成的磨头，砂轮修整形状发生机构，该机构使磨头的磨轮产生相应形状的运动，其特征在于：砂轮修整形状发生机构是摆线发生机构，它包括一个液压推动机构，其油缸活塞杆用螺纹与一垂直滑动导轨体14相连，在该垂直滑动导轨体上装有固定的齿条20和正弦规15。与该垂直滑动导轨体相配的导轨体座37固定在与其相垂直的水平滚动导轨体8上，该水平滚动导轨体可滑动地装在紧固在底座1上的导轨座43中，并通过弹簧6与底座上的固定销5相连。在该导轨体上装有一回转轴41该轴上装有一与齿条20相啮合的齿轮45。在轴的另一端装有一偏心可调的偏心销47，在该导轨座43上固定安装一支架9，其孔中装有与正弦规斜侧面相接触的球形接触头10，油缸经支架22安装在该水平导轨体上，磨头体用支架与偏心销可回转地连接;以及一个支承和旋转砂轮修整工具的装置。
当压力油推动活塞作纵向移动时，带动垂直滑动导轨体连同紧固在其上的齿条和正弦规一起纵向移动。正弦规的一个斜侧面靠一个一端固定在底座上，另一端固定在水平滚动导轨体上的拉力弹簧与触头接触，迫使水平滚动导轨体连同紧固在其上的零、部件一起横向移动。同时齿条带动齿轮旋转，偏心销以偏心距为半径绕中心轴线摆动，以上两个动作的合成运动轨迹，形成摆线运动轨迹。摆线运动轨迹通过偏心销和支架与固定在底座上与水平滚动导轨平行的滚动十字导轨上的磨头体的砂轮作摆线运动。水平滚动导轨体上设有正弦规的斜侧面和偏心销的偏心距的调整机构，用于被磨削摆线砂轮修整工具和摆线齿轮需要参数的调整。
一个支承和旋转砂轮修整工具的装置包括：一个底座，一个安装在底座上的头架和尾架，头架和尾架用顶针支承被磨削的摆线砂轮修整工具，修整工具通过头架拨盘和拨杆以及紧固夹头使摆线砂轮修整工具旋转。当安装在磨头体上的圆弧砂轮转动时，缓慢移动底座，使被磨削的摆线砂轮修整工具接触砂轮的磨削面，以砂轮圆弧为半径按摆线运动包络磨削摆线砂轮修整工具完成磨削加工工序。
采用轨迹法制造摆线砂轮修整工具，具有不存在理论误差的优点。用此高精度高效率的摆线砂轮
修整工具修整砂轮成摆线蜗杆，实现在蜗杆砂轮磨齿机上用滚切法磨削摆线齿轮。根据实验所得，采用本装置磨削的摆线齿轮已达到齿形误差＜0.02mm，比目前国内外加工的几种经实测的摆线齿轮精度高，磨削效率也比目前国内展成法的磨削效率提高5倍以上。
本发明的具体结构由以下实施例及附图给出。
图1为本发明的安装结构示意图
图2为图1的A-A剖面图
图3为图1的B-B剖面图
图4为图1的C向视图
本装置的结构包括：底座1，其上紧固十字滚动导轨组2、水平滚动导轨组4和圆销5。水平滚动导轨体8上紧固圆销7、垂直滑动导轨组11，齿轮座21和支架22。垂直滑动导轨体14上紧固齿条20、螺母17和圆销12。圆销12套入安装在导轨体14上的带腰形槽的正弦规15孔内，并用螺钉13紧固。螺母17中拧入螺钉16，其一端顶住正弦规15的侧面。垂直滑动导轨体14用螺纹与紧固在支架22上的油缸19中的活塞杆18连接，油缸19的前后两腔用管子与电磁换向阀23接通，该阀的回油口接通速度调节阀24。紧固在水平滚动导轨座43上的支架9，在其孔中装有顶住正弦规15斜侧面的球形触头10。弹簧6的一端拉住圆销5，另一端拉住圆销7。由上述零件和组件装配成摆线运动的机械部分。
在十字滚动导轨组2中的水平滚动导轨体3的顶面上，紧固内装电机的磨头体25，磨头主轴26端部紧固圆弧砂轮27，由它们组成摆线运动输出机械部分。
底座36上紧固头架28和尾架35，在关架拨盘29上装有拨杆30，它嵌入摆线砂轮修整工具33上的夹头32的槽中，摆线砂轮修整工具由顶尖31，34支承，通过上述零部件组成磨削加工机械部分。
垂直滑动导轨组11的结构见图2，垂直滑动导轨座37与图1上的水平滚动导轨体8紧固，在其矩形槽中装入垂直滑动导轨体14。
十字滚动导轨组2、水平滚动导轨组4和齿轮座21的组成见图3和图4。水平滚动导轨组4的导轨座38、43紧固在底座1的顶面上，上下二排钢球39、42支承水平滚动导轨体8，齿轮座21的孔中装入滚动轴承44、46，在其孔内装入轴41、轴41上装有图1所示的与齿条20啮合的齿轮45，并用螺母40紧固。轴41端部装入偏心可调的偏心销47，连同二圈钢球48装入支架49紧固在磨头体25的侧面上。十字滚动导轨体50的两个孔中紧固轴54、58，该轴的两端装入紧固在底座1上的每组各两件形状相同的支架53、56孔中，孔内布满有钢球54、57。两排钢球51、52支承水平滚动导轨体3。
用本装置磨削摆线砂轮修整工具的磨削过程是，按所需要的被磨摆线砂轮修整工具或摆线齿轮参数调整图1中的L和图3中的E，调节速度调节阀24使活塞杆18有适当的移动速度。启动头架28使被磨摆线砂轮修整工具旋转，启动磨头体25使圆弧砂轮27旋转，设电磁换向阀23在图1所示位置，压力油推动活塞杆18沿Y轴远离O点移动，带动垂直滑动导轨体14，连同紧固其上的全部零件一起移动。由于弹簧6的拉力作用，使触头10始终与正弦规15的斜侧面保持接触，推动水平滚动导轨体8，连同紧固其上的零件沿X轴远离O点移动，完成滚圆在平面上滚动的第一运动。同时齿条20带动图3中的齿轮45作逆时针方向旋转，偏心销47以E为半径绕轴41的中心线作逆时针摆动，完成既有圆周运动，又有可分成X方向、Y方向运动的第二运动。由于偏心销47经齿轮座21，滚动轴承44、46、轴41和螺母40紧固在滚动导轨体8上，则偏心销47中心线的运动轨迹等于第一和第二运动的合成，合成轨迹完全符合摆线运动轨迹。
磨头体25紧固在水平滚动导轨体3上面，图3和图4所示的钢球51、52，十字滚动导轨体50和轴55、58，钢球54、57组成的滚动十字导轨，可以灵活地跟随偏心销47作完全相同的摆线运动轨迹。缓慢移动底座36，使被磨摆线砂轮修整工具33接触圆弧砂轮27的圆弧磨削面，以砂轮的磨削圆弧为半径包络磨削摆线砂轮修整工具。当活塞杆18移动至极限位置时，由于电磁换向阀23的作用，使活塞杆18沿Y轴向O点移动，如此往复循环直至磨好摆线砂轮修整工具。
该装置经适当改装后还可以直接磨削摆线齿轮，其具体实施方，将被磨削摆线砂轮修整工具的轴中心线由水平位置安装，改为垂直位置安装，被磨削摆线砂轮修整工具调换成被磨摆线齿轮，再在齿轮45与被磨摆线齿轮之间安装一组齿轮传动机构，使齿轮45的旋转与被磨摆线齿轮的旋转同步，即可直接磨削摆线齿轮。这样只需在原有装置的基础上增加一些简单的附件，就可以实现既可以磨削摆线砂轮修整工具，又可以直接磨削摆线齿轮的一种多功能装置。
Claims (4)
1、一种加工摆线齿轮用的砂轮修整工具的磨削装置，具有一个底座，安装在该底座上的使磨头产生横、纵两垂直方向运动的十字导轨组4，安装在十字导轨组中一导轨体上的由电机带动的磨头体及修整磨轮组成的磨头，砂轮修整形状发生机构，该机构使磨头的磨轮产生相应形状的运动，其特征在于：砂轮修整形状发生机构是摆线发生机构，它包括一个液压推动机构，其油缸活塞杆用螺纹与一垂直滑动导轨体14相连，在该垂直滑动导轨体上装有固定的齿条20和正弦规15，与该垂直滑动导轨体相配的导轨体座37固定在与其相垂直的水平滚动导轨体8上，该水平滚动导轨体可滑动地装在紧固在底座1上的导轨座43中，并通过弹簧6与底座上的固定销5相连，在该导轨体上装有一回转轴41，该轴上装有一与齿条20相啮合的齿轮45，在轴的另一端装有一偏心可调的偏心销47，在该导轨座43上固定安装一支架9，其孔中装有与正弦规斜侧面相接触的球形触头10，油缸经支架22安装在该水平导轨体上；磨头体用支架与偏心销可回转地连接；以及一个支承和旋转砂轮修整工具的装置。
2、根据权利要求1所述的装置，其特征是该液压推动机构是由设在前后两腔用管子连接电磁换向阀23和速度调节阀24的油缸19所组成。
3、根据权利要求1所述的装置，其特征是：水平滚动导轨体上设有正弦规的斜侧面的调整机构。
4、根据权利要求1所述的装置，其特征是：水平滚动导轨体上设有偏心销的偏心距调整机构。
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