CN101406974B - 一种用于加工球形齿轮的装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于加工球形齿轮的装置，包括范成机构、分度机构和球形齿轮夹具，所述分度机构设于范成机构上，所述球形齿轮夹具设于所述分度机构上，所述范成机构包括X6132型铣床的工作台、第一挂轮、第二挂轮、第三挂轮、第四挂轮、两只滚动轴承、主轴和联轴器、丝杠、圆形工作台、手轮，所述丝杠的一端与所述第一挂轮轴连接，所述丝杠的另一端与所述手轮相连接，所述第一挂轮与所述第二挂轮啮合，所述第二挂轮与所述第三挂轮轴连接，所述第三挂轮与所述第四挂轮啮合，所述第四挂轮设于所述主轴上，所述主轴设于所述两只滚动轴承上，所述主轴与所述圆形工作台的输入轴通过联轴器连接。本发明可以在X6132型万能升降台铣床上方便地可靠实现球形齿轮的范成加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够在普通X6132型铣床上用于加工球形齿轮的装置。
背景技术
普通的X6132型万能升降台铣床的传动链无法完成渐开线环形齿球形齿轮的范成加工，如果用滚齿机加工渐开线环形齿球形齿轮，则由于渐开线环形齿球形齿轮的齿面是环形渐开面，也难以加工。如果使用数控铣床加工，则至少需要5轴联动的机床，也需要专用夹具，加工成本较高。因此需要专门设计渐开线环形齿球形齿轮的范成加工机构。
此外，普通X6132型铣床的万能分度头无法对渐开线环形齿球形齿轮工件进行分度，因此需要设计专门的分度机构。
此外，普通的X6132型万能升降台铣床的常用夹具是平口钳，如果用它装夹渐开线环形齿球形齿轮，那么在范成加工过程中会发生机床刀具与平口钳的干涉，甚至破坏已加工好的球形齿轮，因此需要专门设计渐开线环形齿球形齿轮的专用夹具。如果使用数控铣床加工，则至少需要5轴联动的机床，并需要专用夹具，加工成本较高。
此外，传统的指形铣刀为大模数铣刀，一般为10mm或20mm，其无法加工模数小于10mm的球形齿轮。
发明内容
为了解决利用普通的X6132型万能升降台铣床范成加工球形齿轮的难题，本发明提供一种渐开线环形齿球形齿轮的装置。
本发明采用如下技术方案：
一种用于加工球形齿轮的装置，包括X6132型铣床的工作台，设于所述X6132型铣床的工作台上的第一挂轮、第二挂轮、第三挂轮、第四挂轮、两只滚动轴承、第一主轴和联轴器、丝杠、圆形工作台、手轮，所述丝杠的一端与所述第一挂轮轴连接，所述丝杠的另一端与所述手轮相连接，所述第一挂轮与所述第二挂轮啮合，所述第二挂轮与所述第三挂轮轴连接，所述第三挂轮与所述第四挂轮啮合，所述第四挂轮设于所述第一主轴上，所述第一主轴设于所述两只滚动轴承上，所述第一主轴与所述圆形工作台的输入轴通过联轴器连接。
其中，所述分度机构包括安装在所述圆形工作台上的上分度盘、下分度盘、定位销，所 述上分度盘上设有分度孔，所述下分度盘上设有分度孔，所述定位销设于上分度盘分度孔和下分度盘的分度孔中。
其中，所述上分度盘上设有1个分度孔，所述下分度盘上设有8个分度孔。
其中，所述球形齿轮夹具包括：安装在圆形工作台上的三相异步电动机、二级蜗杆减速器、第二主轴，所述三相异步电动机与所述二级蜗杆减速器的输入轴连接，所述第二主轴安装在所述蜗杆减速器的输出轴孔中。
其中，还包括铣刀，所述铣刀为直齿铣刀，所述铣刀包括4个切削刀刃，相邻两个切削刀刃的间距相等，每个所述切削刀刃所在的侧面为直线形，相对的两个切削刀刃的两个侧面的夹角等于40度。
本发明的有益效果是，可以在X6132型万能升降台铣床上方便地可靠实现球形齿轮的范成加工。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图说明
图1是本发明用于加工球形齿轮的范成机构的结构示意图。
图2是本发明用于加工球形齿轮的范成机构的装配示意图。
图3是上分度盘的零件图。
图4是下分度盘的零件图。
图5是定位销的零件图。
图6是本发明用于加工球形齿轮的专用指形铣刀实施例的平面图。
图7是本发明的用于加工球形齿轮的专用指形铣刀实施例的尺寸平面图。
图8是图2刀刃部分的A-A剖面图。
具体实施方式
如图1所示，一种用于加工球形齿轮的装置，包括范成机构、分度机构、球形齿轮夹具和铣刀，所述分度机构设于范成机构上，所述球形齿轮夹具设于所述分度机构上。
如图1、图2所示，所述范成机构包括X6132型铣床的工作台110以及设于所述X6132型铣床的工作台110上的第一挂轮1、第二挂轮2、第三挂轮3、第四挂轮4、滚动轴承5、第一主轴6、联轴器7、圆形工作台8、丝杠9和手轮10，所述丝杠9的一端与所述第一挂轮1轴连接，所述丝杠9的另一端与所述手轮10相连接，所述第一挂轮1与所述第二挂轮2啮合， 所述第二挂轮2与所述第三挂轮3轴连接，所述第三挂轮3与所述第四挂轮4啮合，所述第四挂轮4设于所述第一主轴6上，所述第一主轴6设于所述两只滚动轴承5上，由所述两只滚动轴承5支承，所述主轴9与所述圆形工作台8的输入轴通过联轴器7连接。
加工时刀具位置固定，球形齿轮夹具安装在铣床的圆形工作台8上，可以通过第一主轴6和联轴器7带动铣床的圆形工作台8转动，从而将X6132型铣床的丝杠9与圆形工作台8组合在一起，构成范成加工传动链。并且只需转动手轮，就可以实现范成运动。此外当被加工球形齿轮的齿数发生变化时，只需要作简单计算，改变4只挂轮的齿数即可。
如图1所示，所述分度机构包括安装在X6132型铣床圆形工作台上的上分度盘11(如图3所示)、下分度盘12(如图4所示)、定位销13(如图5所示)，所述上分度盘11上设有1个分度孔，所述下分度盘12上设有8个分度孔，定位销13被插入上分度盘11的分度孔和下分度盘12的分度孔中。
分度时可以先使机床停转，拔出定位销13，使上分度盘11转动一定的角度，并使上分度盘11对准下分度盘12的某个分度孔，转过的角度取决于上分度盘11和下分度盘12上分度孔的数量比，再插入定位销13，使上、下分度盘的位置相对固定，从而实现分度，完成分度操作。
如图1所示，所述球形齿轮夹具安装在圆形工作台8上，包括三相异步电动机31、二级蜗杆减速器32、第二主轴33，所述三相异步电动机31与二级蜗杆减速器32的输入轴连接，所述第二主轴33安装在蜗杆减速器32的输出轴孔中。
安装时，将球形齿轮工件34用二个紧定螺钉固定在第二主轴33上，随第二主轴33转动，整个夹具通过4个螺栓安装在圆形工作台8上，可以随圆形工作台8一起运转。
加工过程中，三相异步电动机31的转速1450转/分，驱动二级蜗杆减速器32转动，二级蜗杆减速器32的总传动比为3000，而二级蜗杆减速器32带动第二主轴33旋转，从而使被加工的球形齿轮工件34随第二主轴33一同回转，完成切削加工。
此外，本发明实施例中采用的铣刀为指形铣刀，其结构如图6、图7、图8所示，指形铣刀为直齿铣刀，其包括有4个切削刀刃，相邻两个切削刀刃的间距相等，每个所述切削刀刃所在的侧面为直线形，相对的两个切削刀刃的两个侧面的夹角等于40度。其可用于普通的X6132型万能卧式升降台铣床上加工渐开线环形齿球形齿轮。
制作本发明提供的用于加工球形齿轮的专用指形铣刀时，首先在工具磨床上修磨刀具齿形，直到符合图7的尺寸要求。使用时，先焊接刀柄，最后在铣床上进行装夹，以便加工。 修磨时一定要保证刀刃部分高度至少到达一个全齿高，以保证可以加工出完整的齿形。
铣刀按照刀齿形状来分类，有直齿和螺旋齿两类，由于螺旋齿铣刀的形状比较复杂，加工难度高，因此本发明采用直齿铣刀，整个铣刀具有4个切削刀刃，相对的两个切削刀刃的两个侧面的夹角等于40度，可以保证可以加工出完整的标准渐开线齿形。
Claims (5)
1.一种用于加工球形齿轮的装置，包括范成机构、分度机构和球形齿轮夹具，所述分度机构设于范成机构上，所述球形齿轮夹具设于所述分度机构上，其特征在于：所述范成机构包括X6132型铣床的工作台(110)以及设于所述X6132型铣床的工作台(110)上的第一挂轮(1)、第二挂轮(2)、第三挂轮(3)、第四挂轮(4)、两只滚动轴承(5)、第一主轴(6)、联轴器(7)、丝杠(9)、圆形工作台(8)和手轮(10)，所述丝杠(9)的一端与所述第一挂轮(1)轴连接，所述丝杠(9)的另一端与所述手轮(10)相连接，所述第一挂轮(1)与所述第二挂轮(2)啮合，所述第二挂轮(2)与所述第三挂轮(3)轴连接，所述第三挂轮(3)与所述第四挂轮(4)啮合，所述第四挂轮(4)设于所述第一主轴(6)上，所述第一主轴(6)设于所述两只滚动轴承(5)上，所述第一主轴(6)与所述圆形工作台(8)的输入轴通过联轴器(7)连接。
2.如权利要求1所述的用于加工球形齿轮的装置，其特征在于：所述分度机构包括安装在所述圆形工作台(8)上的上分度盘(11)、下分度盘(12)和定位销(13)，所述上分度盘(11)上设有分度孔，所述下分度盘(12)上设有分度孔，所述定位销(13)设于上分度盘(11)分度孔和下分度盘(12)的分度孔中。
3.如权利要求2所述的用于加工球形齿轮的装置，其特征在于：所述上分度盘(11)上设有1个分度孔，所述下分度盘(12)上设有8个分度孔。
4.如权利要求1所述的用于加工球形齿轮的装置，其特征在于：所述球形齿轮夹具包括：安装在圆形工作台(8)上的三相异步电动机(31)、二级蜗杆减速器(32)和第二主轴(33)，所述三相异步电动机(31)与所述二级蜗杆减速器(32)的输入轴连接，所述第二主轴(33)安装在所述二级蜗杆减速器(32)的输出轴孔中。
5.如权利要求1至4中任一所述的用于加工球形齿轮的装置，其特征在于：还包括铣刀，所述铣刀为直齿铣刀，所述铣刀包括4个切削刀刃，相邻两个切削刀刃的间距相等，每个所述切削刀刃所在的侧面为直线形，相对的两个切削刀刃的两个侧面的夹角等于40度。
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