CN106903549A - 一种齿轮干式滚切加工切屑防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种齿轮干式滚切加工切屑防护装置，由刀架防护罩和支架防护罩组成；所述刀架防护罩包括刀架端固定板、挡板Ⅰ和挡板Ⅱ；所述支架防护罩包括支架端固定板、翻板、挡板Ⅲ、挡板Ⅳ、合页和螺柱。通过在干式切削滚齿机床刀架和立柱支架上分别加装刀架防护罩和支架防护罩，以阻止切屑飞溅造成的刀杆装配精度降低的问题，同时便于切屑在重力作用下掉落在特定切屑收集区域以利于排屑，从而有效减少或消除切屑对刀杆两端铜瓦和主轴密封圈的破坏，保证机床能够长期在高精度下工作。

Description

一种齿轮干式滚切加工切屑防护装置

技术领域

本发明属于机械制造设备领域，涉及切屑防护装置，特别涉及一种齿轮干式滚切加工切屑防护装置。

背景技术

齿轮作为传递运动和动力的机械元件，是汽车、舰船、航空航天、冶金、风电等行业的关键基础传动零部件。滚齿加工作为一种量大面广的齿轮加工工艺，具有加工效率高、生产成本低等优点。目前滚齿加工主要分为传统浇注湿式滚切、高速干式滚切和基于微量润滑的准干式滚切加工三种方式。不同于传统浇注湿式滚切通过大量切削油液冲走切屑这一方式，高速干式滚切和基于微量润滑的准干式滚切加工在消除切削油液大量使用带来的车间环境污染和工人职业健康危害等问题的同时，显著增加了排屑难度。

现实设计与制造过程中，高速干切滚齿加工通过优化设计大斜面床身和利用快速排屑系统来带走切屑，但是细小切屑在机床加工空间四处飞溅并进入刀杆两端缝隙，进而破坏刀杆装配面上的铜瓦和主轴密封圈，甚至造成滚齿机床加工区域的关键运动部件磨损，从而直接影响机床加工精度。基于微量润滑的准干式滚齿加工是在传统湿切滚齿机床上加装微量润滑系统进行滚切加工，虽然通过加装防护罩以阻止切屑飞离机床并将其聚集在机床内部，但是也存在切屑飞溅影响刀杆工作条件的问题。

发明内容

本发明的目的是通过在干式滚齿机床刀架和立柱支架上分别加装切屑防护罩，以阻止切屑飞溅造成的刀杆装配精度降低的问题，同时便于切屑在重力作用下掉落在特定切屑收集区域以利于排屑，从而有效减少或消除切屑对刀杆两端铜瓦和主轴密封圈的破坏，保证机床能够长期在高精度下工作。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种齿轮干式滚切加工切屑防护装置，由刀架防护罩和支架防护罩组成。

所述刀架防护罩包括刀架端固定板、挡板Ⅰ和挡板Ⅱ。所述挡板Ⅰ和挡板Ⅱ竖直布置，且它们的板面相互平行。所述挡板Ⅰ和挡板Ⅱ上开有一对位于同一水平位置的圆孔。所述刀架端固定板的左右两侧分别与挡板Ⅰ和挡板Ⅱ的上端连接。所述刀架端固定板垂直于挡板Ⅰ。所述刀架端固定板上开有两个腰型孔。所述腰型孔靠近刀架端固定板的后端。

所述刀架防护罩在安装时，所述挡板Ⅰ和挡板Ⅱ相对平行安装在滚刀的两侧，刀杆穿过其上的圆孔，所述刀架端固定板位于滚刀的上方，两个腰型孔内穿入螺钉将刀架端固定板固定在刀架上。

所述支架防护罩包括支架端固定板、翻板、挡板Ⅲ、挡板Ⅳ、合页和螺柱。所述挡板Ⅲ竖直布置，它的上端与支架端固定板连接。所述挡板Ⅲ垂直于支架端固定板。所述翻板的上端通过合页与支架端固定板连接。所述翻板和挡板Ⅲ位于支架端固定板的两侧。所述挡板Ⅳ位于翻板与挡板Ⅲ之间。所述挡板Ⅳ是由第一挡板和第二档板形成的钝二面角，其中第一挡板竖直布置。所述第一挡板与挡板Ⅲ形成直二面角。所述挡板Ⅳ和挡板Ⅲ为一体结构。所述第二档板与上方的支架端固定板之间形成梯形空腔。所述螺柱竖直贯穿这个梯形空腔，且两端分别与支架端固定板和第二档板固定。

所述支架防护罩在安装时，所述支架端固定板安装在立柱支架顶端，第一挡板紧贴立柱的壁面，第二挡板紧贴立柱支架下方的斜平面，所述立柱支架置于翻板与挡板Ⅲ之间且部分位于梯形空腔中，并通过螺柱紧固。

进一步，所述刀架端固定板的前端开有一个条形孔，这个条形孔用于安装定位机床上的低温冷风或微量润滑喷嘴。所述支架端固定板上设有预留润滑油孔。

进一步，所述刀杆上套有锥度套筒。所述锥度套筒与挡板Ⅰ、挡板Ⅱ上的圆孔过渡配合。

进一步，所述挡板Ⅰ和挡板Ⅱ在垂直于刀杆且水平方向上的长度根据齿轮工件的外径选取，保证在加工时挡板Ⅰ和挡板Ⅱ的端部与齿轮工件的中心平齐。

进一步，所述刀架端固定板安装在刀架上时，其上的腰型孔的调节位移为0～15mm。

进一步，所述挡板Ⅰ、挡板Ⅱ和翻板的材料为硅胶。所述挡板Ⅲ和挡板Ⅳ的材料为不锈钢。

进一步，所述翻板在合页的作用下所能翻转角度为270°。

本发明的具有如下有益效果：

1.本发明提供的切屑防护装置能够降低切屑在机床加工空间四处飞溅对刀杆两端铜瓦和主轴密封圈和的破坏，从而有效阻止其造成的刀杆装配精度降低的问题，并保证刀杆运动精度和机床长期高精度工况需求。

2.本发明提供的切屑防护装置在阻止切屑在机床加工空间四处飞溅的同时，便于切屑在重力作用下掉落在特定切屑收集区域，从而有利于清除切屑。

3.本发明提供的切屑防护装置有效防止了切屑飞溅对操作工人带来的伤害以及对车间卫生的危害，改善了加工环境。

附图说明

图1为刀架防护罩在刀架上的安装示意图；

图2为刀架防护罩在刀架上的安装剖视图；

图3为刀架防护罩的结构示意图；

图4为支架防护罩在立柱上的安装示意图；

图5为图4的左视图；

图6为支架防护罩的结构示意图；

图7为支架防护罩的右视图；

图8为挡板Ⅰ和挡板Ⅱ的长度布置示意图；

图9为防护罩在机床上的安装示意图(图中翻板5透视化)。

图中：固定板1、腰型孔101、条形孔102、挡板Ⅰ2、挡板Ⅱ3、固定板4、预留润滑油孔401、翻板5、挡板Ⅲ6、挡板Ⅳ7、第一挡板701、第二档板702、合页8、螺柱9、滚刀10、刀杆11、刀架12、立柱支架13、立柱14、锥度套筒15、齿轮工件16、低温冷风或微量润滑喷嘴17、铜瓦18、主轴密封圈19。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

一种齿轮干式滚切加工切屑防护装置，由刀架防护罩和支架防护罩组成。

参见图1至图3，所述刀架防护罩包括刀架端固定板1、挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3。所述固定板1、挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3三者共同组成“门字型”框架。所述挡板Ⅰ2与挡板Ⅱ3的形状大小相同。所述挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3竖直布置，且它们的板面相互平行。所述挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3上开有一对位于同一水平位置的圆孔，这对圆孔供刀杆11穿过。所述刀架端固定板1的左右两侧通过螺钉分别与挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3的上端连接。所述刀架端固定板1垂直于挡板Ⅰ2。所述刀架端固定板1上开有两个腰型孔101。所述腰型孔101靠近刀架端固定板1的后端(后端为靠近刀架12的一侧、前端为远离刀架12的一侧)。所述刀架端固定板1的前端还具有一个条形孔102，这个条形孔102用于安装定位机床上的低温冷风或微量润滑喷嘴17。

所述刀架防护罩在安装时，所述挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3相对平行安装在滚刀10的两侧，刀杆11穿过其上的圆孔，所述刀架端固定板1位于滚刀10的上方，两个腰型孔101内穿入螺钉将刀架端固定板1固定在刀架12上。所述腰型孔101用于调节刀架端固定板1在刀架12上的位置，其调节位移为0～15mm，即螺钉在腰型孔101内的横向位移在15mm内。

为了保证挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3在磨损后仍然具有沿刀架12的轴向调整性，所述刀杆11上套有锥度套筒15。所述锥度套筒15的使用有利于与挡板Ⅰ2、挡板Ⅱ3上的圆孔持续保持过渡配合，起到良好的防护作用。所述锥度套筒15的锥度为1∶10。而且这样的设计可以有效保护到刀杆11两端装配的铜瓦18和主轴密封圈19。

本实施例中，所述挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3优选采用硅胶胶料，因为硅胶属于弹性体，热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度，这使得挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3与机床部件接触或相对运动时耐磨损且不会因为撞击而造成损坏。另外参见图8，由于每次加工的齿轮工件16会具有不同的外径，所以较好的防护效果是，选取的挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3在垂直于刀杆11且水平方向上的长度需伸至齿轮工件16的中心，即挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3的端部与齿轮工件16的中心位于同一平面内。这样可以保证挡板Ⅰ2和挡板Ⅱ3能有效地挡住加工过程中飞溅的切屑。

参见图4至图7，所述支架防护罩包括支架端固定板4、翻板5、挡板Ⅲ6、挡板Ⅳ7、合页8和螺柱9。所述支架端固定板4开有安装大孔、安装小孔和预留润滑油孔401。所述挡板Ⅲ6竖直布置，它的上端与支架端固定板4连接。所述挡板Ⅲ6垂直于支架端固定板4。所述翻板5的上端通过合页8与支架端固定板4连接。所述翻板5和挡板Ⅲ6位于支架端固定板4的两侧。所述挡板Ⅳ7位于翻板5与挡板Ⅲ6之间。所述挡板Ⅳ7是由第一挡板701和第二档板702形成的钝二面角，其角度为125°，其中第一挡板701竖直布置。所述第一挡板701与挡板Ⅲ6形成直二面角。所述挡板Ⅳ7和挡板Ⅲ6为一体结构。所述第二档板702与上方的支架端固定板4之间形成梯形空腔。所述螺柱9竖直贯穿这个梯形空腔，且两端分别与支架端固定板4和第二档板702固定。

所述支架防护罩在安装时，所述支架端固定板4通过安装大孔和小孔安装在立柱支架13顶端，第一挡板701紧贴立柱14的壁面，第二挡板702紧贴立柱支架13下方的斜平面，所述立柱支架13置于翻板5与挡板Ⅲ6之间且部分位于梯形空腔中，并通过螺柱9紧固。所述翻板5在合页8的作用下所能翻转角度为270°，在未加工时，翻板5是翻转到支架端固定板4的上方，这样有利于安装、调整以及卸取工作。另外在不拆卸支架防护罩的前提下，可通过预留润滑油孔401往机床立柱支架13上端添加润滑油。本实施例中，所述翻板5的材料为硅胶，所述挡板Ⅲ6和挡板Ⅳ7的材料为不锈钢。

参见图9，为了便于观察，翻板5已透视化。在齿轮工件16安装好后，所述翻板5通过合页8翻到了支架防护罩的前面(即与挡板Ⅲ6相对)，立柱支架13下移到合适位置，立柱14左移到合适位置，所述支架防护罩只有下方和左侧敞开，这样能够挡住切屑往机床的前后飞溅。所述刀架端固定板1和支架端固定板4能够挡住切屑往机床的上方飞溅。所述第二挡板702能够挡住切屑往机床的右方飞溅。刀架12的基体能够挡住切屑往机床的左方飞溅。于是大部分切屑只能在疏导下集中在工作台下方，利于后续的清除，改善了机床内部环境，提高了生产效率。

Claims (7)

1.一种齿轮干式滚切加工切屑防护装置，其特征在于：由刀架防护罩和支架防护罩组成；

所述刀架防护罩包括刀架端固定板(1)、挡板Ⅰ(2)和挡板Ⅱ(3)；所述挡板Ⅰ(2)和挡板Ⅱ(3)竖直布置，且它们的板面相互平行；所述挡板Ⅰ(2)和挡板Ⅱ(3)上开有一对位于同一水平位置的圆孔；所述刀架端固定板(1)的左右两侧分别与挡板Ⅰ(2)和挡板Ⅱ(3)的上端连接；所述刀架端固定板(1)垂直于挡板Ⅰ(2)；所述刀架端固定板(1)上开有两个腰型孔(101)；所述腰型孔(101)靠近刀架端固定板(1)的后端；

所述刀架防护罩在安装时，所述挡板Ⅰ(2)和挡板Ⅱ(3)相对平行安装在滚刀(10)的两侧，刀杆(11)穿过其上的圆孔，所述刀架端固定板(1)位于滚刀(10)的上方，两个腰型孔(101)内穿入螺钉将刀架端固定板(1)固定在刀架(12)上；

所述支架防护罩包括支架端固定板(4)、翻板(5)、挡板Ⅲ(6)、挡板Ⅳ(7)、合页(8)和螺柱(9)；所述挡板Ⅲ(6)竖直布置，它的上端与支架端固定板(4)连接；所述挡板Ⅲ(6)垂直于支架端固定板(4)；所述翻板(5)的上端通过合页(8)与支架端固定板(4)连接；所述翻板(5)和挡板Ⅲ(6)位于支架端固定板(4)的两侧；所述挡板Ⅳ(7)位于翻板(5)与挡板Ⅲ(6)之间；所述挡板Ⅳ(7)是由第一挡板(701)和第二档板(702)形成的钝二面角，其中第一挡板(701)竖直布置；所述第一挡板(701)与挡板Ⅲ(6)形成直二面角；所述挡板Ⅳ(7)和挡板Ⅲ(6)为一体结构；所述第二档板(702)与上方的支架端固定板(4)之间形成梯形空腔；所述螺柱(9)竖直贯穿这个梯形空腔，且两端分别与支架端固定板(4)和第二档板(702)固定；

所述支架防护罩在安装时，所述支架端固定板(4)安装在立柱支架(13)顶端，第一挡板(701)紧贴立柱(14)的壁面，第二挡板(702)紧贴立柱支架(13)下方的斜平面，所述立柱支架(13)置于翻板(5)与挡板Ⅲ(6)之间且部分位于梯形空腔中，并通过螺柱(9)紧固。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮干式滚切加工切屑防护装置，其特征在于：所述刀架端固定板(1)的前端开有一个条形孔(102)，这个条形孔(102)用于安装定位机床上的低温冷风或微量润滑喷嘴(17)；所述支架端固定板(4)上设有预留润滑油孔(401)。

3.根据权利要求1所述的一种齿轮干式滚切加工切屑防护装置，其特征在于：所述刀杆(11)上套有锥度套筒(15)；所述锥度套筒(15)与挡板Ⅰ(2)、挡板Ⅱ(3)上的圆孔过渡配合。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮干式滚切加工切屑防护装置，其特征在于：所述刀架端固定板(1)安装在刀架(12)上时，其上的腰型孔(101)的调节位移为0～15mm。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮干式滚切加工切屑防护装置，其特征在于：所述挡板Ⅰ(2)和挡板Ⅱ(3)在垂直于刀杆(11)且水平方向上的长度根据齿轮工件(16)的外径选取，保证在加工时挡板Ⅰ(2)和挡板Ⅱ(3)的端部与齿轮工件(16)的中心平齐。

6.根据权利要求1所述的一种齿轮干式滚切加工切屑防护装置，其特征在于：所述挡板Ⅰ(2)、挡板Ⅱ(3)和翻板(5)的材料为硅胶；所述挡板Ⅲ(6)和挡板Ⅳ(7)的材料为不锈钢。

7.根据权利要求1所述的一种齿轮干式滚切加工切屑防护装置，其特征在于：所述翻板(5)在合页(8)的作用下所能翻转角度为270°。