CN107309499B - 一种齿轮成型磨削加工机床 - Google Patents

Abstract

本发明属于齿轮加工设备技术领域，提供了一种齿轮成型磨削加工机床，包括床身，床身的安装机座上安装有数控分度头、齿形对中装置、齿轮夹装装置、摇摆装置和磨削修整装置；数控分度头上设有一齿槽转换机构，齿形对中装置包括滑动定位安装于安装机座上的底座，底座上设有正位机构，底座内滑动设有第一顶针，第一顶针连接有第一调节机构，摇摆装置包括于床身的摆槽内限位摆动安装的摇臂，磨削修整装置包括于摇臂两侧滑动安装的托板，托板与摇臂间设有第二调节机构和定位机构，两托板上分别安装有修形砂轮和修整轮。本发明砂轮可即修即用，提高了鼓形齿的加工精度和加工效率，能够适用于不同规格鼓形齿的灵活调节加工。

Description

一种齿轮成型磨削加工机床

技术领域

本发明涉及齿轮加工设备技术领域，具体涉及一种齿轮成型磨削加工机床。

背景技术

鼓形齿是沿齿长方向进行修形以改善由于轴安装误差引起的径向、轴向和角向误差，具有承载能力强、角位移补偿量大以及传动效率高等优点，此外，鼓形齿面使内、外齿的接触条件得到改善，避免了在角位移条件下直齿齿端棱边挤压，应力集中的弊端，同时改善了齿面的接触状况，降低了噪声，延长了齿轮的使用寿命维修周期长。

现有技术中，常采用铣床实现对鼓形齿的加工，但齿轮经热处理之后无法铣削，且鼓形齿相较普通齿轮加工精度要求高，定位难，故采用铣床铣刀加工无法满足鼓形齿高精度加工质量的使用要求，也无法实现不同规格形状鼓形齿的灵活调节加工，此外，当修形砂轮工作一端时间后，需进行修整以恢复磨削性能和正确的几何形状，而修形砂轮频繁的拆装不但费时费力，且影响机床加工效率。

因此，开发一种齿轮成型磨削加工机床，用于实现鼓形齿的加工，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种齿轮成型磨削加工机床，修形砂轮可即修即用，避免了频繁拆装砂轮的繁琐操作，提高了鼓形齿的加工精度和加工效率，且能够适用于不同规格鼓形齿的灵活调节加工，通用性强。

本发明提供了一种齿轮成型磨削加工机床，包括：

床身，所述床身为一箱体结构，且所述床身上具有一安装机座；

数控分度头，所述数控分度头安装于所述安装机座上，且所述数控分度头上设有一齿槽转换机构；

齿形对中装置，所述齿形对中装置包括底座，所述底座滑动定位安装于所述安装机座上，所述底座内滑动设有第一顶针，所述第一顶针连接有第一调节机构，所述底座上设有正位机构；

齿轮夹装装置，所述齿轮夹装装置安装于所述数控分度头和所述齿形对中装置之间；

摇摆装置，所述摇摆装置包括摇臂，所述摇臂的底端连接有第一驱动装置，所述床身上开设有摆槽，所述摇臂于所述摆槽内限位摆动安装；

磨削修整装置，所述磨削修整装置包括分别于所述摇臂两侧通过燕尾槽镶条结构滑动安装的托板，所述托板与所述摇臂间设有第二调节机构和定位机构，其中一所述托板上安装有第二动力装置驱动的修形砂轮，另一所述托板上安装有修整轮，所述修形砂轮、所述修整轮和待加工齿轮对应设置。

作为一种改进的方案，所述安装机座上开设有定位槽，所述底座通过所述定位槽于所述安装机座上滑动定位安装。

作为一种改进的方案，所述齿槽转换机构包括安装于所述数控分度头上的分度盘，所述分度盘上设有第二顶针和分度夹，所述第二顶针与所述第一顶针同轴线设置。

作为一种改进的方案，所述第一调节机构包括顶针套，所述第一顶针固定安装于所述顶针套的一端，且靠近所述第二顶针设置，所述顶针套的另一端连接有第一丝杠螺母，所述第一丝杠螺母螺纹连接有第一丝杠，所述顶针套和所述第一丝杠螺母均于所述底座内滑动设置，所述底座上安装有端盖，所述第一丝杠贯穿所述端盖连接有第一手轮。

作为一种改进的方案，所述底座上设有定位滑块和定位螺杆，且所述底座通过所述定位滑块和所述定位螺杆于所述安装机座上滑动定位安装。

作为一种进一步改进的方案，所述底座上设有锁紧螺母，所述锁紧螺母螺纹连接有锁紧螺杆，所述锁紧螺杆的端部螺纹连接有锁紧块，所述锁紧螺母和所述锁紧块分别位于所述顶针套的底端两侧设置，且所述锁紧螺母和所述锁紧块上均开设有与所述顶针套相适配的锁紧凹槽。

作为一种进一步改进的方案，所述顶针套上开设有轴向凹槽，所述底座上设有与所述轴向凹槽相适配的限位块。

作为一种改进的方案，所述正位机构包括齿形定位伸臂，所述齿形定位伸臂的一端连接有垂直设置的齿形定位锥，另一端连接有两第一连杆轴，所述底座的顶面设有与两所述第一连杆轴相适配的两第二连杆轴，所述第一连杆轴的两端与所述第二连杆轴的两端分别通过连杆连接。

作为一种进一步改进的方案，所述连杆与所述第一连杆轴之间、所述连杆与所述第二连杆轴之间均设有推力轴承及调心轴承。

作为一种改进的方案，所述齿轮夹装装置包括夹具轴，所述夹具轴具有一螺纹端和一固定端，且所述夹具轴上靠近所述螺纹端设有一轴肩，所述轴肩与所述螺纹端之间设有一装夹部，所述装夹部上套装有弹性套，所述弹性套包括套体和位于所述套体端部的套头，所述套体设有一锥度且与待修形齿轮内孔锥度相同，且所述套体靠近所述轴肩安装，所述套头开设有外螺纹，且所述套头上螺纹安装有圆螺母，所述夹具轴的螺纹端螺纹安装有端头螺母，且所述端头螺母抵靠所述套头设置，处于夹装状态时，所述第一顶针和所述第二顶针分别顶靠所述夹具轴的螺纹端和固定端设置。

作为一种进一步改进的方案，所述螺纹端和所述固定端的端面均开设有中心孔，所述中心孔与所述夹具轴同轴设置，所述度顶端上安装有鸡心夹，所述鸡心夹设有一连接部，处于夹装状态时，所述第一顶针和所述第二顶针利用所述中心孔分别顶靠所述夹具轴的螺纹端和固定端设置，且所述鸡心夹通过所述连接部与所述分度夹固定安装。

作为一种进一步改进的方案，所述套体由若干套爪组成，若干所述套爪与所述套头的一端一体成型，且相邻两所述套爪间具有一间隙。

作为一种进一步改进的方案，所述轴肩和所述套体之间设有垫片。

作为一种改进的方案，所述摇臂的顶端嵌装有铰支块，所述摇臂的底端安装有铰支架，所述铰支架铰接有限位板，所述限位板于所述摆槽内与所述床身固接安装，所述第一驱动装置包括液压油缸，所述液压油缸的活塞杆与所述铰支架和所述限位板的铰接点连接，所述安装机座上设有于所述摆槽两侧对应设置的顶尖座，所述顶尖座内安装有与所述铰支块相适配的顶尖。

作为一种进一步改进的方案，所述铰支块的两侧开设有顶尖孔，两所述顶尖孔同轴设置，所述顶尖顶靠于所述顶尖孔内。

作为一种进一步改进的方案，所述限位板上开设有圆弧滑轨，所述圆弧滑轨的半径与所述圆弧滑轨至所述顶尖的距离相同。

作为一种改进的方案，所述摇臂上开设有所述燕尾槽镶条结构的母头，所述托板上设有与所述母头相适配的公头。

作为一种改进的方案，所述摇臂上开设有丝杠螺母安装槽，所述丝杠螺母安装槽位于所述摇臂的顶端，且所述丝杠螺母安装于所述丝杠螺母安装槽内。

作为一种改进的方案，所述第二调节机构包括转动安装于所述托板上的第二丝杠，所述托板朝向所述摇臂的一侧开设有凹槽，所述第二丝杠位于所述凹槽内，且所述第二丝杠螺纹连接有第二丝杠螺母，所述第二丝杠螺母固接于所述摇臂上，所述托板的顶面设有盖板，所述盖板的顶面固接有刻度盘，所述第二丝杠依次贯穿所述盖板和所述刻度盘，且所述第二丝杠的顶端键连接有第二手轮。

作为一种进一步改进的方案，所述第一手轮和所述第二手轮上均设有手柄，且所述手柄与所述第一手轮和所述第二手轮均螺纹拆卸式安装。

作为一种改进的方案，所述第二驱动装置包括磨头电机，其中一所述托板的两侧分别安装有所述磨头电机和磨头固定座，且所述磨头电机和所述磨头固定座均靠近所述托板的顶端安装，所述磨头固定座内转动安装有砂轮转轴，所述砂轮转轴的端部设有修形砂轮，另一所述托板上安装有的所述盖板连接有轴套，所述轴套内转动安装有修整轮轴，所述修整轮轴上设有所述修整轮。

作为一种进一步改进的方案，其中一所述顶尖于所述顶尖座内固定安装，另一所述顶尖于所述顶尖座内通过调节圆螺母滑动安装。

作为一种改进的方案，所述摇臂的两侧分别设有配重块，两所述配重块靠近所述限位板设置。

作为一种改进的方案，所述定位机构包括定位螺栓，所述摇臂上开设有与所述定位螺栓相适配的定位螺孔，所述托板上开设有与所述定位螺栓相适配的长滑孔。

由于采用以上技术方案，本发明具有以下有益效果；

采用的该齿轮夹装装置，装夹齿轮时，垫片紧靠夹具轴轴肩装入，将弹性套套装入到装夹部上后，再将待修形齿轮装入，圆螺母螺纹旋钮到弹性套的套头上，当将端头螺母旋入夹具轴螺纹端紧靠弹性套套头的端面时，会作用到弹性套一轴向预紧力，从而使得弹性套有轴向运动的趋势，由于弹性套设有一锥度且修形齿轮内孔具有相同锥度，故弹性套会对待修形齿轮产生一径向作用力，在径向力的作用下，进而使得弹性套和待修形齿轮的接触面产生摩擦力，限制带修形齿轮与夹具轴的相对转动，而圆螺母紧靠待修形齿轮端面，限制待修形齿轮的轴向滑动；基于该夹具实现待修形齿轮的夹装结构，实现待修形齿轮轴向、径向和周向的三重限制，避免待修形齿轮在修形过程中因外力和振动等的影响造成松动、微移等现象的发生，提高了齿轮夹装的稳固性，进而为待修形齿轮的修形质量提供了可靠保障，且整体结构简单，操作方便。

修形完成，对修形后齿轮拆卸时，先将圆螺母松开，将端头螺母再施加周向力矩后松开，施加力矩后，由于轴向力大于摩擦力，故使得弹性套的外表面与齿轮的内表面在轴向力的作用下分离，使得弹性套退出，从而实现齿轮的拆卸，拆卸操作简单方便，进而间接的提高了齿轮的修形效率；此外，端头螺母在起到压紧弹性套的作用的同时，当将圆螺母拆卸后又可以退出弹性套，实用性强。

设有的齿形对中装置，通过定位滑块实现整体装置于安装机座上的限位滑动及定位固定，通过第一调节机构实现第一顶针的伸缩调节，便于实现夹装有齿轮的齿轮夹装装置的夹装，使得装夹后的齿轮与第一顶针和第二顶针位于同一轴线上，设有的正位机构，便于齿轮的对齿夹装，使得夹装后的齿轮齿槽与修形砂轮相配合，为高精度齿轮加工提供了可靠保障。

托板通过燕尾槽镶条结构于摇臂上滑动安装，不需另外增设限位滑动结构，且滑动平稳，提高了托板与摇臂间的导向滑动精度，为托板于摇臂上有效滑动提供了可靠保障；托板与摇臂间设有的定位机构，当托板滑动调节完毕，能够实现托板的定位紧固，避免在修形加工过程中因机械振动等因素造成托板位置微移，进而对鼓形齿加工质量产生影响。

托板开设有的凹槽，便于实现第二丝杠于托板上的转动安装，节省了安装空间，结构连接紧凑，设有的盖板实现对各内部构件的保护，设有的刻度盘及第二手轮，依据刻度盘上的刻度转动第二手轮，实现第二丝杠的转动，由于第二丝杠螺母固定安装于摇臂上，第二丝杠与第二丝杠螺母螺纹连接，所以第二丝杠转动进而带动托板于摇臂上位移滑动，滑动精确度高，且便于操作，可实现对滑动位移距离的精准调控，为保证鼓形齿的加工质量提供了可靠保障。

通过托板的滑动位移便可实现修形砂轮以及修整轮的高度调节，即通过分别转动第二手轮便能够实现修形砂轮和修整轮的调节，操作便捷，且便于实现不同规格形状的鼓形齿加工的灵活调节。

设有的顶尖—铰支块结构，以及铰支架与限位板的连接结构，在液压油缸的作用下，使得摇臂在限位板的圆弧滑轨内绕两个顶尖做圆弧摆动，从而使得修形砂轮一同做圆轨迹摆动，进而磨削出圆轨迹鼓形齿轮；将常用的轴-轴承结构优化为顶尖—铰支块结构，利于节省空间，有利于较小圆轨迹半径的实现使得摇臂的占用空间最小，提高了空间利用率。

通过分别调节两第二手轮，可实现齿轮、修形砂轮以及修整轮三者之间位置的调整，修形砂轮磨损后可将修形砂轮提高到修整轮处修整，修整完后，又可立即进行磨削工作，这样减少了修形砂轮的装拆次数，即修即用，提高了生产效率。

当磨削加工完齿轮的一个齿槽后，通过数控分度头的分度盘可带动代加工齿轮转动一定角度，继续磨削下一个齿。

综上所述，本发明结构简单，砂轮可即修即用，避免了频繁拆装砂轮的繁琐操作，提高了鼓形齿的加工精度和加工效率，且能够适用于不同规格鼓形齿的灵活调节加工，通用性强，满足了鼓形齿修形加工的使用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正视结构示意图；

图3为本发明齿槽转换机构的放大结构示意图；

图4为本发明齿轮夹装装置的结构示意图；

图5为本发明齿形对中装置的结构示意图；

图6为本发明齿形对中装置的左视结构示意图；

图7为本发明磨削装置的结构示意图；

图8为本发明磨削装置的左视结构示意图；

图9为本发明床身的结构示意图；

图10为本发明夹具轴的结构示意图；

图11为本发明弹性套的结构示意图；

图12为本发明摇臂的结构示意图；

图13为本发明安装修形砂轮的托板的结构示意图；

图14为本发明安装修整轮的托板的结构示意图；

附图标记：1-床身；101-安装机座；1011-定位槽；102-摆槽；2-数控分度头；3-分度盘；4-第二顶针；5-分度夹；6-底座；7-第一顶针；8-顶针套；9-第一丝杠螺母；10-第一丝杠；11-端盖；12-第一手轮；13-齿形定位伸臂；14-齿形定位锥；15-第一连杆轴；16-第二连杆轴；17-连杆；18-夹具轴；1801-螺纹端；1802-固定端；1803-轴肩；1804-装夹部；1805-中心孔；19-弹性套；1901-套体；19011-套爪；1902-套头；20-圆螺母；21-端头螺母；22-鸡心夹；2201-连接部；23-摇臂；2301-母头；2302-定位螺孔；2303-第二丝杠螺母安装槽；2304-铰支块安装槽；24-铰支块；25-铰支架；26-限位板；2601-圆弧滑轨；27-液压油缸；28-顶尖座；29-顶尖；30-托板；3001-凹槽；3002-公头；3003-长滑孔；31-第二丝杠；32-第二丝杠螺母；33-盖板；34-刻度盘；35-第二手轮；36-磨头电机；37-磨头固定座；38-砂轮转轴；39-修形砂轮；40-轴套；41-修整轮轴；42-修整轮；43-齿轮；44-手柄；45-定位螺栓；46-锁紧螺母；47-锁紧螺杆；48-锁紧块；49-垫片；50-配重块；51-限位块；52-定位滑块；53-定位螺杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1和图2所示，本发明提供了一种齿轮成型磨削加工机床，包括床身1、数控分度头2、齿形对中装置、齿轮夹装装置、摇摆装置、磨削修整装置；床身1为一箱体结构，如图9所示，床身1上具有一安装机座101，数控分度头2安装于安装机座101上，且数控分度头2上设有一齿槽转换机构，齿形对中装置包括底座6，底座6滑动定位安装于安装机座101上，底座6内滑动设有第一顶针7，第一顶针7连接有第一调节机构，底座6上设有正位机构，齿轮夹装装置安装于数控分度头2和齿形对中装置之间，摇摆装置包括摇臂23，摇臂23的底端连接有第一驱动装置，床身1上开设有摆槽102，摇臂23于摆槽102内限位摆动安装，磨削修整装置包括分别于摇臂23两侧通过燕尾槽镶条结构滑动安装的托板30，托板30与摇臂23间设有第二调节机构和定位机构，其中一托板30上安装有第二动力装置驱动的修形砂轮39，另一托板30上安装有修整轮42，修形砂轮39、修整轮42和待加工齿轮43垂直方向对应设置。

如图3所示，齿槽转换机构包括安装于数控分度头2上的分度盘3，分度盘3上设有第二顶针4和分度夹5，第二顶针4与第一顶针7同轴线设置。

如图5和图6所示，第一调节机构包括顶针套8，第一顶针7固定安装于顶针套8的一端，且靠近第二顶针4设置，顶针套8的另一端连接有第一丝杠螺母9，第一丝杠螺母9螺纹连接有第一丝杠10，顶针套8和第一丝杠螺母9均于底座6内滑动设置，底座6上安装有端盖11，第一丝杠10贯穿端盖11连接有第一手轮12。

为便于实现齿形对中装置于安装机座101上的滑动定位安装，本实施例中，安装机座101上开设有定位槽1011，底座6上设有定位滑块52和定位螺杆53，底座6通过定位槽1011、定位滑块52和定位螺杆53于安装机座101上滑动定位安装；其中，利用定位滑块52可以便于对整体装置进行位移及固定，防止整体装置偏离正确的运动轨迹，利用定位螺杆53可以便于将整体装置的位置进行水平方向上的调整后进行紧固。

为实现调节后的第一顶针7的定位，避免在加工过程中因振动等因素造成夹装松动现象的发生，本实施例中，底座6上设有锁紧螺母46，锁紧螺母46螺纹连接有锁紧螺杆47，锁紧螺杆47的端部螺纹连接有锁紧块48，锁紧螺母46和锁紧块48分别位于顶针套8的底端两侧设置，且锁紧螺母46和锁紧块48上均开设有与顶针套8相适配的锁紧凹槽。

本实施例中，顶针套8上开设有轴向凹槽，底座6上设有与轴向凹槽相适配的限位块51；利用轴向凹槽与限位块51的配合，可以保证顶针套8只直线位移而不发生旋转运动，提高了夹装的稳定性。

本实施例中，正位机构包括齿形定位伸臂13，齿形定位伸臂13的一端连接有垂直设置的齿形定位锥14，另一端连接有两第一连杆轴15，底座6的顶面设有与两第一连杆轴15相适配的两第二连杆轴16，第一连杆轴15的两端与第二连杆轴16的两端分别通过连杆17连接；齿形定位锥14与齿形定位伸臂13可拆卸连接，且齿形定位锥14与待加工的齿轮43相配合，齿形定位锥14的规格和形状与标准齿条相配合，利用齿形定位锥14可以根据不同的对中齿轮更换不同的尺寸及形状，可拆卸连接的连接方式便于更换连接齿形定位锥14。

本实施例中，连杆17与第一连杆轴15之间、连杆17与第二连杆轴16之间均设有推力轴承及调心轴承；利用推力轴承可以承受轴向负荷，利用调心轴承可以承受径向负荷，从而确保连接的稳定性。

本实施例中，第一连杆轴15与齿形定位伸臂13的配合、第二连杆轴16与底座61的配合均为过盈配合，利用过盈配合的配合方式使第一连杆轴15与齿形定位伸臂13之间、第二连杆轴16与底座6之间均紧密连接，防止发生转动影响结构的稳定性。

该齿形对中装置的安装结构中，两第一连杆轴15采用过盈配合分别装入齿形定位伸臂13的两个孔中，另外两第二连杆轴16同样采用过盈配合分别装入底座6的两个孔中，第一连杆轴15与第二连杆轴16的两端分别装入推力轴承，再套入四根连杆17分别同齿形定位伸臂13上的第一连杆轴15和底座6上的第二连杆轴16相连，再套入调心轴承和端盖11用螺母锁紧，连杆17与齿形定位伸臂13形成了一个平行四边形四杆机构。

本实施例中的该齿形对中装置在使用时，拨动连杆17，连杆17与底座6相连的一端不动，连杆17与齿形定位伸臂13做圆弧摆动，通过圆弧摆动调节齿形定位伸臂13伸出的长度和高度，使齿形定位锥14放置于齿轮43的齿宽中部；此外，整体装置通过定位滑块52定位，通过定位螺栓45锁紧在床身1的工作台上，当齿形定位伸臂13伸出的长度不够，不能使齿形定位锥14放置于齿轮43的齿宽中部时，可以松开定位螺栓45，使齿形对中装置在工作台上水平移动，补偿齿形定位伸臂13伸出的长度，使齿形定位锥14放置于齿轮43的齿宽中部，锁紧定位螺栓45。因此能调节齿形定位伸臂13的高度和伸出的长度而且齿形定位锥14始终能保持垂直向下，能够适用于一定范围大小加工齿轮43的对中；通过摇动手柄44使第一手轮12转动，由平键传动转矩使第一丝杠10转动，第一丝杠螺母9带动顶针套8与第一顶针7轴向移动，因此调节顶针伸出的长度。

如图4所示，齿轮夹装装置包括夹具轴18、弹性套19、圆螺母20、端头螺母21和鸡心夹22；如图10所示，夹具轴18具有一螺纹端1801和一固定端1802，且夹具轴18上靠近螺纹端1801设有一轴肩1803，轴肩1803与螺纹端1801之间设有一装夹部1804。

弹性套19套装于装夹部1804上，如图11所示，弹性套19包括套体1901和位于套体1901端部的套头1902，套体1901设有一锥度且与待修形齿轮内孔锥度相同，且套体1901靠近轴肩1803安装，套体1901由若干套爪19011组成，若干套爪19011与套头1902的一端一体成型，且相邻两套爪19011间具有一间隙，设有的该套体1901结构，在保证自身强度的同时，增大了其与齿轮43的作用面积，从而为有效实现齿轮43的夹装稳固性提供了可靠保障，套头1902开设有外螺纹，以供圆螺母20安装。

本实施例中，弹性套19内孔与夹具轴18采用小间隙配合，弹性套19的外表面与齿轮43的夹装孔内表面的接触面积大于85％。

圆螺母20和端头螺母21实现齿轮43以及弹性套19的压紧，圆螺母20开设有与套头1902的外螺纹相适配的内螺纹，圆螺母20利用内外螺纹安装于套头1902上，端头螺母21开设有与夹具轴18的螺纹端1801相适配的内螺纹，且利用设有的内外螺纹安装于螺纹端1801上，处于安装状态时，端头螺母21抵靠套头1902设置。

鸡心夹22安装于固定端1802上，并通过螺栓夹紧固定，为有效实现该夹具与机床上的牢固安装连接，本实施例中，鸡心夹22设有的一与分度夹5连接的连接部2201。

为便于实现该夹具于齿轮43磨床上的夹持安装，本实施例中，螺纹端1801和固定端1802的端面均开设有中心孔1805，中心孔1805与夹具轴18同轴设置，开设有的中心孔1805，便于该夹具于齿轮43磨床上夹持安装时与设有的顶针相配合。

为增加弹性套19的套体1901与轴肩1803间的受力面积，从而减小压力，实现对弹性套19的保护作用，本实施例中，轴肩1803和套体1901之间设有的垫片49。

装夹齿轮43时，垫片49紧靠夹具轴18轴肩1803装入，将弹性套19套装入到装夹部1804上后，再将待修形齿轮43装入，圆螺母20螺纹旋钮到弹性套19的套头1902上，当将端面螺母旋入夹具轴18螺纹端1801紧靠弹性套19套头1902的端面时，会作用到弹性套19一轴向预紧力，从而使得弹性套19有轴向运动的趋势，由于弹性套19设有一锥度且修形齿轮内孔具有相同锥度，故弹性套19会对待修形齿轮43产生一径向作用力，在径向力的作用下，进而使得弹性套19和待修形齿轮43的接触面产生摩擦力，限制待修形齿轮43与夹具轴18的相对转动，而圆螺母20紧靠待修形齿轮43端面，限制待修形齿轮的轴向滑动；基于该夹具实现待修形齿轮43的夹装结构，实现待修形齿轮43轴向、径向和周向的三重限制，避免待修形齿轮43在修形过程中因外力和振动等的影响造成松动、微移等现象的发生，提高了齿轮43夹装的稳固性，进而为待修形齿轮43的修形质量提供了可靠保障，且整体结构简单，操作方便。

修形完成，对修形后齿轮43拆卸时，先将圆螺母20松开，将端头螺母21再施加轴向力矩后松开，施加力矩后，由于轴向力大于摩擦力，故使得弹性套19的外表面与齿轮43的内表面在轴向力的作用下分离，使得弹性套19退出，从而实现齿轮43的拆卸，拆卸操作简单方便，进而间接的提高了齿轮43的修形效率；此外，端面螺母在起到压紧弹性套19的作用的同时，当将圆螺母20拆卸后又可以退出弹性套19，实用性强。

基于上述结构的齿轮夹装装置，结构简单，操作方便，实现齿轮43轴向、径向和周向的三重限制夹装，提高了齿轮43夹装的稳固性，进而为齿轮43的修形质量提供了可靠保障，且齿轮43的夹装拆卸操作简单方便。

如图7和如图8所示，摇臂23一侧通过燕尾槽镶条结构滑动安装有托板30，摇臂23和安装修形砂轮39的托板30的结构分别如图12和图13所示，本实施例中，摇臂23上开设有燕尾槽镶条结构的母头2301，托板30上设有与母头2301相适配的公头3002；托板30通过燕尾槽镶条结构于摇臂23上滑动安装，不需另外增设限位滑动结构，且滑动平稳，提高了托板30与摇臂23间的导向滑动精度，为托板30于摇臂23上有效滑动提供了可靠保障。

本实施例中，定位机构包括定位螺栓45，摇臂23上开设有与定位螺栓45相适配的定位螺孔2302，托板30上开设有与定位螺栓45相适配的长滑孔3003；定位螺栓45可在长滑孔3003内上下限位滑动，对修形砂轮39进行调节时，只需松开定位螺栓45转动第二手轮35调节即可，当托板30滑动调节完毕后，旋紧定位螺栓45，便可实现托板30当前位置的定位紧固，结构简单，操作方便，能够有效避免在修形加工过程中因机械振动等因素造成托板30位置微移，进而对鼓形齿加工质量产生影响。

本实施例中，第二调节机构包括转动安装于托板30上的第二丝杠31，托板30朝向摇臂23的一侧开设有凹槽3001，第二丝杠31位于凹槽3001内，且第二丝杠31螺纹连接有第二丝杠螺母32，第二丝杠螺母32固接于摇臂23上，托板30的顶面设有盖板33，盖板33的顶面固接有刻度盘34，第二丝杠31依次贯穿盖板33和刻度盘34，且第二丝杠31的顶端键连接有第二手轮35；托板30开设有的凹槽3001，便于实现第二丝杠31于托板30上的转动安装，节省了安装空间，结构连接紧凑，设有的盖板33实现对各内部构件的保护，设有的刻度盘34及第二手轮35，依据刻度盘34上的刻度转动第二手轮35，实现第二丝杠31的转动，由于第二丝杠螺母32固定安装于摇臂23上，第二丝杠31与第二丝杠螺母32螺纹连接，所以第二丝杠31转动进而带动托板30于摇臂23上位移滑动，滑动精确度高，且便于操作，可实现对滑动位移距离的精准调控，为保证鼓形齿的加工质量提供了可靠保障。

托板30的两侧分别安装有磨头电机36和磨头固定座37，且磨头电机36和磨头固定座37均靠近托板30的顶端安装，磨头固定座37内转动安装有砂轮转轴38，砂轮转轴38的端部设有修形砂轮39，更进一步的，磨头固定座37具有一主轴夹，砂轮转轴38于主轴夹内转动安装，且主轴夹通过螺栓实现砂轮转轴38夹紧度的调节；修形砂轮39通过砂轮转轴38安装于磨头固定座37上，且磨头固定座37和磨头电机36安装于托板30上，通过托板30的滑动位移便可实现修形砂轮39的高度调节，即通过转动第二手轮35便能够实现修形砂轮39的调节，操作便捷，且便于实现不同规格形状的鼓形齿加工的灵活调节。

本实施例中，磨头电机36与砂轮转轴38可采用带传动方式连接，由于其两者之间的连接为现有技术中的常规技术手段，故在此不作赘述。

摇臂23的顶端嵌装有铰支块24，铰支块24的两侧开设有顶尖29孔，两顶尖29孔同轴设置，床身1上安装有两对应设置的顶尖座28，顶尖座28内安装有顶尖29，顶尖29顶靠于顶尖29孔内；将常用的轴-轴承结构优化为顶尖29—铰支块24结构，有利于较小圆轨迹半径的实现利于节省空间，使得摇臂23的占用空间最小，提高了空间利用率；为便于实现铰支块24于摇臂23上的安装，本实施例中，摇臂23的顶端中间开设有铰支块安装槽2304，铰支块24安装于铰支块安装槽2304内。

摇臂23的底面安装有铰支架25，铰支架25铰接有限位板26，限位板26上开设有圆弧滑轨2601，圆弧滑轨2601的半径与圆弧滑轨2601至顶尖29的距离相同，铰支架25和限位板26的铰接点连接有液压油缸27；设有的顶尖29—铰支块24结构，以及铰支架25与限位板26的连接结构，在液压油缸27的作用下，使得摇臂23在限位板26的圆弧滑轨2601内绕两个顶尖29做圆弧摆动，从而使得修形砂轮39一同做圆轨迹摆动，进而磨削出圆轨迹鼓形齿轮43。

因顶尖29于顶尖29孔内的不断转动摩擦，是影响该装置使用寿命的主要因素之一，为延长其使用寿命，本实施例中，铰支块24采用渗氮工艺，顶尖29头采用嵌入硬质合金增加硬度和耐磨性，以减小顶针与铰支块24相互间的磨损，延长其使用寿命。

为使得托板30滑动位移的范围最大，本实施例中，摇臂23上开设有第二丝杠螺母安装槽2303，第二丝杠螺母安装槽2303位于摇臂23的顶端，且第二丝杠螺母32安装于丝杠螺母安装槽内；第二丝杠螺母32的该安装结构，使得托板30能够最大限度的调节上升或下降的距离，故使得修形砂轮39磨削半径的调节范围最大，以适用于不同规格形状的鼓形齿的加工使用。

为便于实现手轮的转动操作，使得托板30位移的精确调节更加方便，本实施例中，第一手轮12和第二手轮35上均设有手柄44，手柄44与第一手轮12和第二手轮35均采用螺纹拆卸式安装。

本实施例中，其中一顶尖29于顶尖座28内固定安装，另一顶尖29于顶尖座28内通过调节圆螺母20滑动安装；顶尖29的该安装结构，可通过调节其中一顶尖29实现两顶尖29之间夹持距离的调节，便于实现摇臂23夹装位置及夹持力度的灵活调节，同时便于后期维修维护时构件之间的拆卸安装。

当然，为更好的实现装置对鼓形齿的圆轨迹摆动磨削，本实施例中，摇臂23的两侧分别设有配重块50，两配重块50靠近限位板26设置；摇臂23两侧分别设有的靠近限位板26设置的配重块50，起到平衡增重的作用，增大了摇臂23的摇摆惯性，为使得摇臂23在液压油缸27作用下的有效平稳的摆动提供了可靠保障。

为便于实现各构件之间的拆装，本实施例中，各构件之间的固定均采用螺栓安装的固定方式，由于螺栓安装为本领域技术人员所共识的常规技术手段，故规格构件之间采用的螺栓固定结构在此不作赘述。

磨削加工使用时，将修形砂轮39通过砂轮转轴38转动安装于磨头固定座37上，转动第二手轮35，通过托板30的滑动实现修形砂轮39高度调节，从而使得修形砂轮39适用于不同规格形状的鼓形齿的加工，调整好修形砂轮39与鼓形齿的加工位置后，锁紧定位螺栓45，启动液压油缸27工作便可实现鼓形齿的圆轨迹摆动加工，结构简单，操作方便，便于实现鼓形齿的修形加工，采用的该鼓形齿成型磨削装置，提高了鼓形齿加工精度，且能够适用于不同规格鼓形齿的灵活调节加工，通用性强，满足了鼓形齿修形加工的使用需求。

当然，本实施例中，修整轮42的安装结构、调节操作与修形砂轮39的调节使用操作相同，不同之处在于用于安装修形砂轮39和用于安装修整轮42的托板30的结构不同，用于安装修整轮42的托板30的结构如图14所示；通过分别调节两第二手轮35，可实现齿轮43、修形砂轮39以及修整轮42三者之间位置的调整，修形砂轮39磨损后可将修形砂轮39提高到修整轮42处修整，修整完后，又可立即进行磨削工作，这样减少了修形砂轮39的装拆次数，即修即用，提高了生产效率。

当磨削加工完齿轮43的一个齿槽后，通过数控分度头2的分度盘3可带动代加工齿轮43转动一定角度，继续磨削下一个齿。

基于上述齿轮成型磨削加工机床各装置结构的设置，结构简单，砂轮可即修即用，避免了频繁拆装砂轮的繁琐操作，提高了鼓形齿的加工精度和加工效率，且能够适用于不同规格鼓形齿的灵活调节加工，通用性强，满足了鼓形齿修形加工的使用需求。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.一种齿轮成型磨削加工机床，其特征在于：包括

床身，所述床身为一箱体结构，且所述床身上具有一安装机座；

数控分度头，所述数控分度头安装于所述安装机座上，且所述数控分度头上设有一齿槽转换机构；

齿形对中装置，所述齿形对中装置包括底座，所述底座滑动定位安装于所述安装机座上，所述底座内滑动设有第一顶针，所述第一顶针连接有第一调节机构，所述底座上设有正位机构；

齿轮夹装装置，所述齿轮夹装装置安装于所述数控分度头和所述齿形对中装置之间；

摇摆装置，所述摇摆装置包括摇臂，所述摇臂的底端连接有第一驱动装置，所述床身上开设有摆槽，所述摇臂于所述摆槽内限位摆动安装；

磨削修整装置，所述磨削修整装置包括分别于所述摇臂两侧通过燕尾槽镶条结构滑动安装的托板，所述托板与所述摇臂间设有第二调节机构和定位机构，其中一所述托板上安装有第二动力装置驱动的修形砂轮，另一所述托板上安装有修整轮，所述修形砂轮、所述修整轮和待加工齿轮对应设置；

所述第二调节机构包括转动安装于所述托板上的第二丝杠，所述托板朝向所述摇臂的一侧开设有凹槽，所述第二丝杠位于所述凹槽内，且所述第二丝杠螺纹连接有第二丝杠螺母，所述第二丝杠螺母固接于所述摇臂上，所述托板的顶面设有盖板，所述盖板的顶面固接有刻度盘，所述第二丝杠依次贯穿所述盖板和所述刻度盘，且所述第二丝杠的顶端键连接有第二手轮；

所述齿槽转换机构包括安装于所述数控分度头上的分度盘，所述分度盘上设有第二顶针和分度夹，所述第二顶针与所述第一顶针同轴线设置；

所述正位机构包括齿形定位伸臂，所述齿形定位伸臂的一端连接有垂直设置的齿形定位锥，另一端连接有两第一连杆轴，所述底座的顶面设有与两所述第一连杆轴相适配的两第二连杆轴，所述第一连杆轴的两端与所述第二连杆轴的两端分别通过连杆连接；

所述定位机构包括定位螺栓，所述摇臂上开设有与所述定位螺栓相适配的定位螺孔，所述托板上开设有与所述定位螺栓相适配的长滑孔。

2.根据权利要求1所述的齿轮成型磨削加工机床，其特征在于：所述第一调节机构包括顶针套，所述第一顶针固定安装于所述顶针套的一端，且靠近所述第二顶针设置，所述顶针套的另一端连接有第一丝杠螺母，所述第一丝杠螺母螺纹连接有第一丝杠，所述顶针套和所述第一丝杠螺母均于所述底座内滑动设置，所述底座上安装有端盖，所述第一丝杠贯穿所述端盖连接有第一手轮。

3.根据权利要求1所述的齿轮成型磨削加工机床，其特征在于：所述齿轮夹装装置包括夹具轴，所述夹具轴具有一螺纹端和一固定端，且所述夹具轴上靠近所述螺纹端设有一轴肩，所述轴肩与所述螺纹端之间设有一装夹部，所述装夹部上套装有弹性套，所述弹性套包括套体和位于所述套体端部的套头，所述套体设有一锥度且与待修形齿轮内孔锥度相同，且所述套体靠近所述轴肩安装，所述套头开设有外螺纹，且所述套头上螺纹安装有圆螺母，所述夹具轴的螺纹端螺纹安装有端头螺母，且所述端头螺母抵靠所述套头设置，处于夹装状态时，所述第一顶针和所述第二顶针分别顶靠所述夹具轴的螺纹端和固定端设置。

4.根据权利要求3所述的齿轮成型磨削加工机床，其特征在于：所述螺纹端和所述固定端的端面均开设有中心孔，所述中心孔与所述夹具轴同轴设置，所述分度盘顶端上安装有鸡心夹，所述鸡心夹设有一连接部，处于夹装状态时，所述第一顶针和所述第二顶针利用所述中心孔分别顶靠所述夹具轴的螺纹端和固定端设置，且所述鸡心夹通过所述连接部与所述分度夹固定安装。

5.根据权利要求1所述的齿轮成型磨削加工机床，其特征在于：所述摇臂的顶端嵌装有铰支块，所述摇臂的底端安装有铰支架，所述铰支架铰接有限位板，所述限位板于所述摆槽内与所述床身固接安装，所述第一驱动装置包括液压油缸，所述液压油缸的活塞杆与所述铰支架和所述限位板的铰接点连接，所述安装机座上设有于所述摆槽两侧对应设置的顶尖座，所述顶尖座内安装有与所述铰支块相适配的顶尖。

6.根据权利要求1所述的齿轮成型磨削加工机床，其特征在于：所述第二动力装置包括磨头电机，其中一所述托板的两侧分别安装有所述磨头电机和磨头固定座，且所述磨头电机和所述磨头固定座均靠近所述托板的顶端安装，所述磨头固定座内转动安装有砂轮转轴，所述砂轮转轴的端部设有修形砂轮，另一所述托板上安装有的所述盖板连接有轴套，所述轴套内转动安装有修整轮轴，所述修整轮轴上设有所述修整轮。

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