CN107322115B - 一种逐齿变螺旋角齿轮加工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种逐齿变螺旋角齿轮加工装置，涉及一种齿轮加工装置，包括固定架和摆动架，所述固定架上设置有第一电机以及用于安装加工工件的第一转轴，所述第一转轴与所述第一电机连接，所述固定架的后端与一直线电机连接；所述摆动架上设置有第二电机以及第二转轴，所述第二转轴上设置有直齿轮电级，所述第二转轴与所述第二电机连接，所述摆动架的后端与第三电机连接；所述第一转轴与第二转轴通过电线与脉冲电源连接；所述固定架与摆动架之间设置有环形齿条轨道，所述环形齿条轨道上设置有图像获取机构。本发明的有益之处是，结构简单，制作成本低，易于操作，并能实时对加工过程进行监控，精确程度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种齿轮加工装置，尤其是一种逐齿变螺旋角齿轮加工装置。
背景技术
逐齿变螺旋角齿轮是一种非常特殊的齿轮，它与目前常用的斜齿轮的最大区别在于：普通斜齿轮上各齿的螺旋角是相同的，而逐齿变螺旋角齿轮上每一个齿的螺旋角都是不同的。虽然目前关于斜齿轮的加工工艺已经十分成熟，关于螺旋角齿轮的切削加工方面的专利也不少见，如申请号为88102455、申请日为1988年4月26日、发明名称为铣床加工大螺旋角斜齿轮法的专利申请，它是改变铣刀在工件上方，由纵向工作台扳动螺旋角的方法，而改为铣刀在工作的侧面而由立铣头扳动工件螺旋角，从而达到能加工任意角度的斜齿轮。但上述加工齿轮的方法和装置只能加工各齿螺旋角相同的斜齿轮，无法加工出各齿螺旋角互不相同的齿轮。目前国内尚无加工各齿螺旋角互不相同齿轮的装置，因而市售的该种齿轮一般均从国外进口。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供一种逐齿变螺旋角齿轮加工装置，结构简单，制作成本低，易于操作，并能实时对加工过程进行监控，精确程度高。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种逐齿变螺旋角齿轮加工装置，包括固定架和摆动架，所述固定架上设置有第一电机以及用于安装加工工件的第一转轴，所述第一转轴与所述第一电机连接，所述固定架的后端与一直线电机连接；所述摆动架上设置有第二电机以及第二转轴，所述第二转轴上设置有直齿轮电级，所述第二转轴与所述第二电机连接，所述摆动架的后端与第三电机连接；所述第一转轴与第二转轴通过电线与脉冲电源连接；所述第一电机、第二电机、直线电机以及第三电机均通过电线与一数控装置电性连接；所述固定架与摆动架之间设置有环形齿条轨道，所述环形齿条轨道上设置有图像获取机构，所述图像获取机构通过电线与一处理器电性连接，所述处理器与一显示器电性连接。
进一步地，所述图像获取机构包括第四电机，所述第四电机上连接有转动轴，所述转动轴上设置有齿轮，所述齿轮相接在所述环形齿条轨道的下表面，所述环形齿条轨道的上表面设置有转辊，所述转辊的两端设置有直角连杆，所述直角连杆的上端与所述转辊转动连接，下端连接有套筒，所述套筒套接在所述转动轴上。
进一步地，所述第四电机的下方设置有第五电机，所述第五电机连接在所述第四电机的下表面，所述第五电机与一图像传感器连接，所述第四电机和第五电机与一控制器连接，所述图像传感器通过电线与所述处理器连接。
进一步地，所述图像传感器旁设置有照明灯。
进一步地，所述照明灯是LED灯。
进一步地，所述摆动架与所述第三电机之间设置有联轴器。
进一步地，所述转辊的外表面包裹有棉垫。
进一步地，所述环形齿条轨道的两端设置有限位块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明操作简单，易于上手，用直线电机驱动固定架上的加工工件往直齿轮电级靠近，当加工工件与直齿轮电级之间的距离到达阙值时，脉冲电源通过加工工件与直齿轮电级之间的间隙产生火花放电，将加工工件上对应位置的材料蚀除掉，随着不断的进给，加工工件不断的被蚀除，直至加工工件出要求的逐齿变螺旋角齿轮；本发明的进步之处是，还设置有图像获取机构，通过电线与一处理器电性连接，处理器与一显示器电性连接，操作员工能在加工过程中调节图像获取机构中图像传感器的位置以及角度，实时对加工工件的加工过程进行监控，精确率高。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1是本发明所述一种逐齿变螺旋角齿轮加工装置的结构示意图；
图2是所述环形齿条轨道与所述齿轮的连接示意图；
图3是所述图像获取机构的结构示意图。
图中：1-固定架，2-摆动架，3-第一电机，4-加工工件，5-第一转轴，6-直线电机，7-第二电机，8-第二转轴，9-直齿轮电极，10-第三电机，11-脉冲电源，12-数控装置，13-环形齿条轨道，14-处理器，15-显示器，16-第四电机，17-转动轴，18-齿轮，19-转辊，20-直角连杆，21-套筒，22-第五电机，23-图像传感器，24-控制器，25-照明灯，26-联轴器，27-棉垫，28-限位块。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种逐齿变螺旋角齿轮加工装置，包括固定架1和摆动架2，固定架1上设置有第一电机3以及用于安装加工工件4的第一转轴5，第一转轴5与第一电机3连接，第一电机3控制第一转轴5转动，固定架1的后端与一直线电机6连接，直线电机6驱动固定架1在水平方向上整体前进或后退；摆动架2上设置有第二电机7以及第二转轴8，第二转轴8上设置有直齿轮电级9，第二转轴8与第二电机7连接，第二电机7驱动第二转轴8转动，摆动架2的后端与第三电机10连接，第三电机10控制摆动架2转动，在摆动架2与第三电机10之间设置有联轴器26，联轴器26的设计有利于提高传输的稳定性，并且第一转轴5与第二转轴8通过电线与脉冲电源11连接；此外，第一电机3、第二电机7、直线电机6以及第三电机10均通过电线与一数控装置12电性连接，通过数控装置12可分别调节第一电机3、第二电机7、直线电机6以及第三电机10的转速。
该加工装置的工作原理是，通过控制第一电机3与第二电机7的转速，使加工工件4和直齿轮电级9的转速比与被加工齿轮和电极齿轮的传动比精确相等，同时还通过第三电机10控制摆动架2转动，以调节第一转轴5与第二转轴8之间的夹角，以实现被加工齿轮各齿的螺旋角变化；在加工过程中，通过直线电机6驱动固定架1整体往摆动架2靠近，即令加工工件4逐步靠近直齿轮电级9，当加工工件4与直齿轮电级9之间的距离到达阙值时，脉冲电源11通过加工工件4与直齿轮电级9之间的间隙产生火花放电，将加工工件4上对应位置的材料蚀除掉，随着不断的进给，加工工件4不断的被蚀除，直至将加工工件4加工出要求的逐齿变螺旋角齿轮。
本发明的进步之处是，在固定架1与摆动架2之间设置有环形齿条轨道13，在加工过程中，加工工件4以及直齿轮电级9均进入到环形齿条轨道13内，如图2和图3所示，环形齿条轨道13上设置有图像获取机构，图像获取机构通过电线与处理器14电性连接，处理器14与显示器15电性连接，图像获取机构将获取到加工工件4的加工图像实时传输至处理器14进行数据分析、转换，接着传送至显示器15显示，令操作员工可通过观看显示器15即可看到加工工件4的加工进度以及加工情况，精确度高；图像获取机构包括第四电机16，第四电机16上连接有转动轴17，转动轴17上设置有齿轮18，齿轮18相接在环形齿条轨道13的下表面，环形齿条轨道13的上表面设置有转辊19，转辊19的两端设置有直角连杆20，直角连杆20的上端与转辊19转动连接，下端焊接有套筒21，套筒21套接在转动轴17上；在第四电机16的下方设置有第五电机22，第五电机22连接在第四电机16的下表面，第五电机22与图像传感器23连接，第五电机22用于控制图像传感器23的转动角度，第四电机16和第五电机22与控制器24连接，使用控制器24控制第四电机16和第五电机22的转动。该设计的工作方式是，通过控制器24控制第四电机16的正向转动或反向转动，能驱使齿轮18在环形齿条轨道13上的来回运动，转辊19以及直角连杆20的设计，是令齿轮18能悬挂并紧贴在环形齿条轨道13的下表面进行走动，不会落下，并且在转辊19的外表面包裹有棉垫27，能增加紧贴性能，也能减少走动时的噪音，此外，在环形齿条轨道13的两端设置有限位块28，防止齿轮18发生脱落；此设计的目的是，通过调节第四电机16以及第五电机22，能控制图像传感器23的位置以及角度，从而能多方位观察加工工件4的加工情况以及加工进度，以提高加工精度以及准确性，图像传感器23通过电线与处理器14连接，将获取到的图像传输至处理器14分析、转换，进而传输至显示器15输出。优选地，在图像传感器23旁设置有照明灯25，用于光线较暗时照明用，优选地，照明灯25是LED灯，具有节能功能。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种逐齿变螺旋角齿轮加工装置，其特征在于，包括固定架和摆动架，所述固定架上设置有第一电机以及用于安装加工工件的第一转轴，所述第一转轴与所述第一电机连接，所述固定架的后端与一直线电机连接；所述摆动架上设置有第二电机以及第二转轴，所述第二转轴上设置有直齿轮电极，所述第二转轴与所述第二电机连接，所述摆动架的后端与第三电机连接；所述第一转轴与第二转轴通过电线与脉冲电源连接；所述第一电机、第二电机、直线电机以及第三电机均通过电线与一数控装置电性连接；所述固定架与摆动架之间设置有环形齿条轨道，所述环形齿条轨道上设置有图像获取机构，所述图像获取机构通过电线与一处理器电性连接，所述处理器与一显示器电性连接；
所述图像获取机构包括第四电机，所述第四电机上连接有转动轴，所述转动轴上设置有齿轮，所述齿轮相接在所述环形齿条轨道的下表面，所述环形齿条轨道的上表面设置有转辊，所述转辊的两端设置有直角连杆，所述直角连杆的上端与所述转辊转动连接，下端连接有套筒，所述套筒套接在所述转动轴上；
所述第四电机的下方设置有第五电机，所述第五电机连接在所述第四电机的下表面，所述第五电机与一图像传感器连接，所述第四电机和第五电机与一控制器连接，所述图像传感器通过电线与所述处理器连接。
2.根据权利要求1所述的一种逐齿变螺旋角齿轮加工装置，其特征在于，所述图像传感器旁设置有照明灯。
3.根据权利要求2所述的一种逐齿变螺旋角齿轮加工装置，其特征在于，所述照明灯是LED灯。
4.根据权利要求1所述的一种逐齿变螺旋角齿轮加工装置，其特征在于，所述摆动架与所述第三电机之间设置有联轴器。
5.根据权利要求1所述的一种逐齿变螺旋角齿轮加工装置，其特征在于，所述转辊的外表面包裹有棉垫。
6.根据权利要求1所述的一种逐齿变螺旋角齿轮加工装置，其特征在于，所述环形齿条轨道的两端设置有限位块。
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