CN106903378B - 双锥面支撑回转工具装置 - Google Patents

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赵庆志
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    • B23F23/1237—Tool holders
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Abstract

本发明涉及一种双锥面支撑回转工具装置，包括支架、外旋转支撑轮轴、旋转驱动齿轮轴、内旋转支撑轮轴、惰轮轴、内齿轮架、堵头、工具头等，特征是：外旋转支撑轮轴和内旋转支撑轮轴成对出现，数目≥3；内齿轮架和堵头固定装配在一起，两者具有重合的旋转中心线；内齿轮架支撑在外旋转支撑轮轴和内旋转支撑轮轴上的滚道上；旋转驱动齿轮轴上的齿轮与2个惰轮轴上的齿轮均相啮合；2个惰轮轴上的齿轮均与内齿轮架上的内齿轮相啮合；工具头固定安装在内齿轮架上。采用本发明，使得回转工具以较低的旋转速度获得较高的加工线速度，突破零件上小尺寸几何特征必须采用同等或更小尺寸工具加工的局限性，获得更好的加工质量和更高的工具寿命。

Description

双锥面支撑回转工具装置
技术领域
本发明涉及一种双锥面支撑回转工具装置，属于机械加工装备领域。
背景技术
工业机器人的研发、制造与应用是衡量一个国家科技创新和高端制造实力与水平的重要标志，未来几年国内需求240多万台工业机器人，约占世界总需求量的70%，以每台30万元计算，工业机器人的市场规模超过7200亿元。然而目前约90%的国产机器人使用进口精密减速器，有些进口精密减速器占近1/3机器人总成本，是目前制约我国机器人产业发展的瓶颈之一。造成这一现象的一个至关重要的原因是我国精密减速器所需内齿面磨削加工机床存在磨削线速度低、磨削精度差、磨削效率低等突出问题，造成了精密减速器精度低、噪音大、寿命短。其关键问题在于：内齿面属于封闭曲面，所用加工工具必须要小于齿顶圆直径，这就造成了工具较小，要达到所需的加工速度非常困难，同时也会造成工具磨损过快，引起成本过高和精度丧失。因此，为提高内齿面磨削速度、精度和效率，新型内齿面磨削装备的创新研发成为迫切需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、原理上易于获得高加工速度的双锥面支撑回转工具装置，为内齿面零件的高精密加工提供关键技术支撑。其技术方案为：
一种双锥面支撑回转工具装置，包括支架、外旋转支撑轮轴、旋转驱动齿轮轴、内旋转支撑轮轴、惰轮轴、内齿轮架、堵头、工具头、外左轴承、外右轴承、内右轴承、内左轴承、左轴承、右轴承、上端盖、下端盖、中端盖、下轴承、上轴承、惰端盖、外滚道、内滚道、外滚轮滚道、内滚轮滚道和开口槽，其中外旋转支撑轮轴通过外左轴承、外右轴承和上端盖定位支撑在支架上，内旋转支撑轮轴通过内右轴承、内左轴承和下端盖定位支撑在支架上，旋转驱动齿轮轴通过左轴承、右轴承和中端盖定位支撑在支架上，惰轮轴通过下轴承、上轴承和惰端盖定位支撑在支架上，其特征在于：外旋转支撑轮轴和内旋转支撑轮轴成对出现，外旋转支撑轮轴和内旋转支撑轮轴各自的数目均≥3，所有外旋转支撑轮轴的旋转中心线处于同一个圆柱面上，所有内旋转支撑轮轴的旋转中心线处于同一个圆柱面上，且这两个圆柱面的中心线重合；内齿轮架和堵头固定装配在一起，两者具有重合的旋转中心线；内齿轮架上的外滚道的外锥面和内滚道的内锥面分别支撑在外旋转支撑轮轴上的外滚轮滚道的外锥面和内旋转支撑轮轴上的内滚轮滚道的外锥面上；共有2个结构相同的惰轮轴，旋转驱动齿轮轴上的齿轮与2个惰轮轴上的齿轮均相啮合；2个惰轮轴上的齿轮均与内齿轮架上的内齿轮相啮合；工具头固定安装在内齿轮架沿径向的最外侧上。
所述的双锥面支撑回转工具装置，其特征在于：所有工具头的结构相同，所有工具头均匀分布在由内齿轮架和堵头组成的环状装配体之上；或者工具头沿内齿轮架的径向最外侧上采用一体式环状结构。
所述的双锥面支撑回转工具装置，其特征在于：支架在旋转驱动齿轮轴对应的另一侧具有开口槽。
所述的双锥面支撑回转工具装置，其特征在于：堵头上可以有内齿，也可以没有内齿。
所述的双锥面支撑回转工具装置，其特征在于：堵头上可以有内滚道和外滚道，也可以没有内滚道和外滚道。
所述的双锥面支撑回转工具装置，其特征在于：堵头上具有可与2个惰轮轴上的齿轮相啮合的内齿，或者堵头上不具有内齿。
所述的双锥面支撑回转工具装置，其特征在于：堵头上具有内外滚道以分别支撑在外旋转支撑轮轴和内旋转支撑轮轴上的外滚轮滚道和内滚轮滚道上，或者堵头上不具有内外滚道。
本发明与现有技术相比，其优点是：
1、回转工具可以通过开口结构进入内齿面零件进行加工，以较低的旋转速度获得较高的加工线速度，突破零件上小尺寸几何特征必须采用同等或更小尺寸工具加工的局限性，获得更好的加工质量；
2、由于加工线速度的提高，使得工具寿命和加工效率均得以大幅度提高；
3、使用多处内支撑结构，工具的刚度更好，误差均化程度高，有利于获得高精度加工。
附图说明
图1是本发明实施例的三维结构示意图；
图2是图1所示实施例的主视图；
图3是图2所示实施例的A-A剖面图；
图4是图2所示实施例的B-B剖面图；
图5是图2所示实施例的C-C剖面图。
图中：1、支架 2、外旋转支撑轮轴 3、旋转驱动齿轮轴 4、内旋转支撑轮轴 5、惰轮轴 6、内齿轮架 7、堵头 8、工具头 9、外左轴承 10、外右轴承 11、内右轴承 12、内左轴承13、左轴承 14、右轴承 15、上端盖 16、下端盖 17、中端盖 18、下轴承 19、上轴承 20、惰端盖 21、外滚道 22、内滚道 23、外滚轮滚道 24、内滚轮滚道 25、开口槽
具体实施方式
在图1-5所示的实施例中：包括支架1、外旋转支撑轮轴2、旋转驱动齿轮轴3、内旋转支撑轮轴4、惰轮轴5、内齿轮架6、堵头7、工具头8、外左轴承9、外右轴承10、内右轴承11、内左轴承12、左轴承13、右轴承14、上端盖15、下端盖16、中端盖17、下轴承18、上轴承19、惰端盖20、外滚道21、内滚道22、外滚轮滚道23、内滚轮滚道24和开口槽25，其中外旋转支撑轮轴2通过外左轴承9、外右轴承10和上端盖15定位支撑在支架1上，内旋转支撑轮轴4通过内右轴承11、内左轴承12和下端盖16定位支撑在支架1上，旋转驱动齿轮轴3通过左轴承13、右轴承14和中端盖17定位支撑在支架1上，惰轮轴5通过下轴承18、上轴承19和惰端盖20定位支撑在支架1上。外旋转支撑轮轴2和内旋转支撑轮轴4成对出现，外旋转支撑轮轴2和内旋转支撑轮轴4各自的数目均为4，所有外旋转支撑轮轴2的旋转中心线处于同一个圆柱面上，所有内旋转支撑轮轴4的旋转中心线处于同一个圆柱面上，且这两个圆柱面的中心线重合；内齿轮架6和堵头7固定装配在一起，两者具有重合的旋转中心线；内齿轮架6上的外滚道21的外锥面和内滚道22的内锥面分别支撑在外旋转支撑轮轴2上的外滚轮滚道23的外锥面和内旋转支撑轮轴4上的内滚轮滚道24的外锥面上；共有2个结构相同的惰轮轴5，旋转驱动齿轮轴3上的齿轮与2个惰轮轴5上的齿轮均相啮合；2个惰轮轴5上的齿轮均与内齿轮架6上的内齿轮相啮合；15个工具头8固定安装在内齿轮架6沿径向的最外侧上，工具头8的结构相同，所有工具头8均匀分布在由内齿轮架6和堵头7组成的环状装配体之上；支架1在旋转驱动齿轮轴3对应的另一侧具有开口槽25；堵头7有内齿，堵头7上有内滚道和外滚道；堵头7上具有可与2个惰轮轴5上的齿轮相啮合的内齿，堵头7上具有内外滚道以分别支撑在外旋转支撑轮轴2和内旋转支撑轮轴4上的外滚轮滚道23和内滚轮滚道24上。
该装置作为机床附件，当加工内齿面零件时，外旋转支撑轮轴2连接动力源，堵头7打开，将内齿轮架6插入到内齿面零件内，然后再闭合堵头7，开始加工即可。

Claims (5)

1.一种双锥面支撑回转工具装置，包括支架（1）、外旋转支撑轮轴（2）、旋转驱动齿轮轴（3）、内旋转支撑轮轴（4）、惰轮轴（5）、内齿轮架（6）、堵头（7）、工具头（8）、外左轴承（9）、外右轴承（10）、内右轴承（11）、内左轴承（12）、左轴承（13）、右轴承（14）、上端盖（15）、下端盖（16）、中端盖（17）、下轴承（18）、上轴承（19）、惰端盖（20）、外滚道（21）、内滚道（22）、外滚轮滚道（23）、内滚轮滚道（24）和开口槽（25），其中外旋转支撑轮轴（2）通过外左轴承（9）、外右轴承（10）和上端盖（15）定位支撑在支架（1）上，内旋转支撑轮轴（4）通过内右轴承（11）、内左轴承（12）和下端盖（16）定位支撑在支架（1）上，旋转驱动齿轮轴（3）通过左轴承（13）、右轴承（14）和中端盖（17）定位支撑在支架（1）上，惰轮轴（5）通过下轴承（18）、上轴承（19）和惰端盖（20）定位支撑在支架（1）上，其特征在于：外旋转支撑轮轴（2）和内旋转支撑轮轴（4）成对出现，外旋转支撑轮轴（2）和内旋转支撑轮轴（4）各自的数目均≥3，所有外旋转支撑轮轴（2）的旋转中心线处于同一个圆柱面上，所有内旋转支撑轮轴（4）的旋转中心线处于同一个圆柱面上，且这两个圆柱面的中心线重合；内齿轮架（6）和堵头（7）固定装配在一起，两者具有重合的旋转中心线；内齿轮架（6）上的外滚道（21）的外锥面和内滚道（22）的内锥面分别支撑在外旋转支撑轮轴（2）上的外滚轮滚道（23）的外锥面和内旋转支撑轮轴（4）上的内滚轮滚道（24）的外锥面上；共有2个结构相同的惰轮轴（5），旋转驱动齿轮轴（3）上的齿轮与2个惰轮轴（5）上的齿轮均相啮合；2个惰轮轴（5）上的齿轮均与内齿轮架（6）上的内齿轮相啮合；工具头（8）固定安装在内齿轮架（6）沿径向的最外侧上。
2.根据权利要求1所述的双锥面支撑回转工具装置，其特征在于：所有工具头（8）的结构相同，所有工具头（8）均匀分布在由内齿轮架（6）和堵头（7）组成的环状装配体之上；或者工具头（8）沿内齿轮架（6）的径向最外侧上采用一体式环状结构。
3.根据权利要求1所述的双锥面支撑回转工具装置，其特征在于：支架（1）在旋转驱动齿轮轴（3）对应的另一侧具有开口槽（25）。
4.根据权利要求1所述的双锥面支撑回转工具装置，其特征在于：堵头（7）上具有可与2个惰轮轴（5）上的齿轮相啮合的内齿，或者堵头（7）上不具有内齿。
5.根据权利要求1所述的双锥面支撑回转工具装置，其特征在于：堵头（7）上具有内外滚道以分别支撑在外旋转支撑轮轴（2）和内旋转支撑轮轴（4）上的外滚轮滚道（23）和内滚轮滚道（24）上，或者堵头（7）上不具有内外滚道。
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