CN108213606A - 齿轮倒棱去毛刺复合装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于齿轮加工设备技术领域，具体公开了一种齿轮倒棱去毛刺复合装置，包括机架和工作台。机架上设有驱动电机，驱动电机连接有用于固定齿轮的固定轴和气胀轴。工作台上设有伺服电机，伺服电机上连接有设有两个螺母支座的双向丝杠，两个螺母支座分别连接有第一活动杆和第二活动杆。第一活动杆上设有两个毛刺刀，第二活动杆上设有两个毛刺刀。两个毛刺刀之间连接有弹簧，右侧的毛刺刀滑动连接在第二活动杆上，毛刺刀的端部设有弧形片，弧形片的端部向外侧弯曲。两个倒棱刀和两个毛刺刀的两侧均设有防护罩，防护罩均向靠近的一侧弯曲，防护罩的下端设有碎屑收集箱。本方案能够实现对齿轮倒棱处理的同时完成齿轮端面的去毛刺处理。

Description

齿轮倒棱去毛刺复合装置

技术领域

本发明属于齿轮加工设备技术领域，尤其涉及一种齿轮倒棱去毛刺复合装置。

背景技术

齿轮滚齿加工工序一般包括粗滚→倒棱→去毛刺→精滚等多道工序。由于现有的滚齿机无法完成倒棱和去毛刺工序，因此，现有的滚齿加工生产线至少需要包括两台滚齿机和一台倒棱机，倒棱机位于两台滚齿机之间，其中一台滚齿机用于对齿轮工件进行粗滚加工，另一台滚齿机用于对齿轮工件进行精滚加工。齿轮在粗滚和精滚之后都需要使用倒棱机进行倒棱，倒棱完成之后再通过人工或者机械的方式进行去毛刺处理。

目前齿轮类零件的倒棱，绝大多数企业采用倒棱专用机构，其主要结构包括安装齿轮类零件的安装座和安装有倒棱刀的倒棱机。采用该倒棱机进行齿轮类零件倒棱，具有以下缺点：首先，倒棱采用单独的一个工序，增加了设备、管理和人工等各方面的成本；其次，倒棱机对于倒棱后的零件端面毛刺不能完全去除，影响零件的轴向尺寸及端面粗糙度，需要后序再进行精加工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种齿轮倒棱去毛刺复合装置，实现对齿轮倒棱处理的同时完成齿轮端面的去毛刺处理。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：包括机架和工作台；机架上设有驱动电机，驱动电机的输出轴连接有固定轴，固定轴连接有气胀轴，固定轴的直径大于气胀轴的直径，固定轴的内部设有空腔，空腔外接有气泵，空腔与气胀轴的进气口连通；工作台上设有伺服电机，伺服电机的输出轴连接有双向丝杠，双向丝杠与气胀轴相互垂直，双向丝杠上配合有两个螺母支座，两个螺母支座上分别固定连接有第一活动杆和第二活动杆，第一活动杆和第二活动杆均与双向丝杠垂直，第二活动杆上设有两个毛刺刀，远离双向丝杠的毛刺刀固定连接在第二活动杆上，靠近双向丝杠的毛刺刀滑动连接在第二活动杆上，毛刺刀远离第二活动杆的一端固定连接有弧形片，弧形片的端部向外侧弯曲，两个毛刺刀之间连接有弹簧，弹簧两端分别固定连接两个毛刺刀上，第二活动杆上设有刀架，刀架上设有两个倒棱刀；两个倒棱刀和两个毛刺刀的两侧均设有防护罩，防护罩均向靠近的一侧弯曲，防护罩的下端设有碎屑收集箱。

本基础方案的工作原理在于：当需要对齿轮进行倒棱和去毛刺处理时，通过齿轮的内孔将齿轮放置在气胀轴上，由于固定轴的直径大于气胀轴的直径，因此固定轴和气胀轴的连接处形成了一个阶梯，将齿轮的端面贴合于固定轴的端面，使得齿轮的圆心线与气胀轴的轴心线完全平行。然后启动气泵，气泵泵出压缩空气。由于气泵与固定轴的空腔相连，而空腔与气胀轴的内部相连，所以气胀轴泵出的压缩空气会通过固定轴的空腔进入气胀轴内，从而气胀轴在压缩空气的作用下开始膨胀，使齿轮的圆心线和气胀轴的轴心线完全重合，从而实现齿轮的固定。由于伺服电机的输出轴上连接有双向丝杠，所以伺服电机能够带动双向丝杠转动。双向丝杠上连接有两个螺母支座，所以双向丝杠转动会带动两个螺母支座作同步的直线运动，并且两个螺母支座的运动方向相反。启动伺服电机，使两个螺母支座靠近，即第一活动杆和第二活动杆靠近。由于两个毛刺刀之间连接有弹簧，靠近双向丝杠的毛刺刀滑动连接在第二活动杆上，毛刺刀的端部设有弧形片，而且弧形片的端部向远离弹簧的一侧弯曲，因此当两个毛刺刀触碰到齿轮时，靠近双向丝杠的毛刺刀受到齿轮的力向双向丝杠的方向运动，直到两个毛刺刀完全贴合于齿轮的两个端面，然后停止伺服电机。由于第一活动杆和第二活动杆是同步动作的，因此当毛刺刀贴合于齿轮的端面时，两个倒棱刀刚好位于齿轮的齿部的两侧端面。然后将两个毛刺刀和两个倒棱刀锁紧。启动驱动电机，驱动电机带动齿轮转动，齿轮和两个倒棱刀发生相对运动，从而两个倒棱刀对齿轮进行倒棱。倒棱刀对齿轮倒棱的同时，两个毛刺刀也与齿轮发生相对运动，从而毛刺刀对倒棱时产生的毛刺进行去除处理。由于两个倒棱刀和两个毛刺刀的两侧均设有防护罩，并且防护罩均向靠近的一侧弯曲，防护罩的下端设有碎屑收集箱，所以齿轮倒棱所产生的碎屑会被防护罩挡住而掉入碎屑收集箱中。

本基础方案的有益效果在于：本方案通过设置气胀轴，可以实现齿轮的快速固定，并且可以使齿轮的圆心位于气胀轴的轴心线上，方便快捷，结构简单，性价比高。通过设置双向丝杠，使得倒棱刀和毛刺刀能够实现同步动作，当毛刺刀贴合于齿轮时，倒棱刀刚好位于齿轮两侧。使倒棱刀和毛刺刀联动，提高了工作效率。通过在两个毛刺刀中间连接弹簧，在毛刺刀的端部设置弧形片，使得毛刺刀靠近齿轮时能够实现自动分离，而通过弹簧又能够将两个毛刺刀贴合在齿轮的两个端面上，不用人工进行调整，提高了工作效率。通过设置防护罩，使得齿轮倒棱所产生的碎屑会被防护罩挡住而掉入碎屑收集箱中，维护了工作环境，减小了人工的清洁强度。

作为本方案的进一步改进，刀架转动连接在第一活动杆上，第一活动杆上设有用于固定刀架的锁紧件；刀架上周向开设有四个卡槽，每个卡槽内均设有两个倒棱刀，四个卡槽内的倒棱刀分别用于导出不同尺寸的棱。优点在于，刀架上设置四对型号不同的倒棱刀，使得倒棱的规格不一样时，只需要通过转动刀架进行实现倒棱刀的切换，不用拆卸倒棱刀，大大的提高了工作效率。

作为本方案的进一步改进，伺服电机和双向丝杠之间连接有减速器，伺服电机的输出轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴与双向丝杠连接。优点在于，通过设置减速器，能够调节双向丝杠的转速，控制两个螺母支座的运动速度，从而控制倒棱刀的进给速度，提高齿轮倒棱的精度。

作为本方案的进一步改进，气胀轴表面设有压力传感器。优点在于，通过在气胀轴表面设置压力传感器，使得人们可以直观的感知气胀轴与齿轮之间的压力，从而控制气胀轴的膨胀程度，避免了气胀轴膨胀过度而损坏。

作为本方案的进一步改进，固定轴靠近气胀轴的一端的端面设有电磁铁。优点在于，通过在固定轴的端面设置电磁铁，使得齿轮套进气胀轴时，齿轮能够在电磁铁的磁力的作用下直接贴合于固定轴的端面，不用人工顶紧，提高了效率。

附图说明

图1是本发明齿轮倒棱去毛刺复合装置实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

附图标记说明：工作台1、伺服电机2、螺母支座3、第一活动杆4、刀架5、倒棱刀6、防护罩7、机架8、固定轴9、气胀轴10、第二活动杆11、毛刺刀12、弧形片13、双向丝杠14、滑轨15。

如图1所示，一种齿轮倒棱去毛刺复合装置，包括机架8和工作台1，机架8和工作台1左右相对设置。机架8上设有驱动电机，驱动电机的输出轴通过联轴器连接有固定轴9。固定轴9的内部开设有空腔，固定轴9的侧壁上开设有通气孔，通气孔与空腔连通，通气孔外界有气泵；固定轴9的右端面设有开口，开口与空腔连通。固定轴9的右端面上设有电磁铁。固定轴9的右端固定连接有气胀轴10，气胀轴10的直径小于固定轴9的直径，气胀轴10的轴心线与固定轴9的轴心线处于同一直线上，气胀轴10的进气口与固定轴9的开口连通，气胀轴10的表面设有压力传感器。工作台1位于机架8的右方，工作台1的水平方向的中心线与气胀轴10的中心线处于同一直线上。工作台1上固定连接有伺服电机2，伺服电机2的输出轴连接有减速器。减速器的输出轴连接有转轴，转轴的端部固定连接有双向丝杠14，双向丝杠14上部和下部的螺纹的旋向相反。双向丝杠14配合有两个螺母支座3，螺母支座3内设有与双向丝杠14相适配的螺纹，两个螺母支座3分别位于螺纹旋向不同的双向丝杠14上，螺母支座3与双向丝杠14之间设有滚珠，两个螺母支座3上下对称设置。两个螺母支座3上分别固定连接有第一活动杆4和第二活动杆11，第一活动杆4和第二活动杆11均垂直于双向丝杠14。双向丝杠14的右侧工作台1上固定连接有滑轨15，滑轨15与双向丝杠14平行。第一活动杆4和第二活动杆11的右端均设有与滑轨15适配的导向块，第一活动杆4和第二活动杆11均通过导向块滑动连接在滑轨15上。第二活动杆11的左端开设有滑槽，滑槽位于第二活动杆11面向第一活动杆4的一侧的侧壁上。第二活动杆11上连接有两个毛刺刀12，右侧的毛刺刀12的底部设有与滑槽相适配的滑块，右侧的毛刺刀12通过滑块滑动连接在滑槽内；左侧的毛刺刀12通过螺钉固定连接在第二活动杆11上。两个毛刺刀12的刀口均朝向相互靠近的一侧，两个毛刺刀12均垂直于第二活动杆11，左侧的毛刺刀12的刀口与固定轴9的右侧端面位于同一平面上。第二活动杆11上还设有锁紧螺母，锁紧螺母位于滑块右侧。两个毛刺刀12远离第二活动杆11的一端均固定连接有弧形片13，两个弧形片13均向远离弹簧的一侧弯曲。滑槽内设有弹簧，弹簧的两端分别固定连接在两个毛刺刀12的内侧。第二活动杆11上设有两个防护罩7，两个防护罩7分别位于两个毛刺刀12的两侧。两个防护罩7均向毛刺刀12的方向弯曲。防护罩7的下端设有碎屑收集箱。第一活动杆4上转动连接有刀架5，刀架5的两端设有锁紧螺母。刀架5上周向开设有四个卡槽，每个卡槽内均设有两个倒棱刀6，四个卡槽内的倒棱刀6是不同型号的。每个卡槽中的左侧的倒棱刀6固定连接在卡槽内，左侧的倒棱刀6的刀口与固定轴9的右端面位于同一平面上；右侧的倒棱刀6滑动连接在卡槽内，右侧的倒棱刀6的两侧设有锁紧螺钉，锁紧螺钉用于固定右侧的倒棱刀6。第一活动杆4上也设有两个防护罩7，两个防护罩7分别位于两个倒棱刀6的两侧，两个防护罩7均向倒棱刀6的方向弯曲。

具体实施时，通过齿轮的内孔将齿轮放置在气胀轴10上，使齿轮的左端面贴合于固定轴9的端面，使得齿轮的圆心线与气胀轴10的轴心线完全平行，齿轮会在电磁铁的作用下完全贴合于固定轴9的端面。然后启动气泵，气泵泵出压缩空气。由于气泵与固定轴9的空腔相连，而空腔与气胀轴10的内部相连，所以气胀轴10泵出的压缩空气会通过固定轴9的空腔进入气胀轴10内，从而气胀轴10在压缩空气的作用下开始膨胀，从而气胀轴10对齿轮进行胀紧固定，使得齿轮的圆心线和气胀轴10的轴心线完全重合，当压力传感器的数值到达一定值时，气胀轴对齿轮完全胀紧，取下气泵，封堵住通气孔。双向丝杠14上连接有两个螺母支座3，所以双向丝杠14转动会带动两个螺母支座3作同步的直线运动，并且两个螺母支座3的运动方向相反。两个螺母支座3上分别连接有第一活动杆4和第二活动杆11，第一活动杆4和第二活动杆11均滑动连接在滑轨15上。所以启动伺服电机2，第一活动杆4和第二活动杆11在滑轨15上滑动，使第一活动杆4和第二活动杆靠近。当两个毛刺刀12触碰到齿轮时，右侧的毛刺刀12会受到齿轮的力向右侧运动，由于左侧的毛刺刀12与固定轴9的端面处于同一平面，因此左侧的毛刺刀12会刚好贴合于齿轮的左侧端面。当右侧的毛刺刀12完全贴合于齿轮的右侧端面，停止伺服电机2，然后拧紧锁紧螺母使右侧的毛刺刀12固定。由于第一活动杆4和第二活动杆11是同步动作的，因此当毛刺刀12贴合于齿轮的端面时，两个倒棱刀6刚好位于齿轮的齿部的左右端面的两侧。由于左侧的倒棱刀6与固定轴9的端面处于同一平面，因此左侧的倒棱刀6会刚好贴合于齿轮的左侧端面；调节右侧倒棱刀6，使右侧的倒棱刀6贴合于齿轮的右侧端面，然后利用锁紧螺钉进行固定。调节减速器使减速器的转速输出减小，然后启动伺服电机2和驱动电机，驱动电机带动齿轮转动，齿轮和两个倒棱刀6发生相对运动，而倒棱刀6会实现慢慢进给运动，从而两个倒棱刀6对齿轮进行倒棱。倒棱刀6对齿轮倒棱的同时，两个毛刺刀12也与齿轮发生相对运动，从而毛刺刀12对倒棱时产生的毛刺进行去除处理。由于两个倒棱刀6和两个毛刺刀12的两侧均设有防护罩7，并且防护罩7均向靠近的一侧弯曲，防护罩7的下端设有碎屑收集箱，所以齿轮倒棱所产生的碎屑会被防护罩7挡住而掉入碎屑收集箱中。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.齿轮倒棱去毛刺复合装置，其特征在于：包括机架和工作台；机架上设有驱动电机，驱动电机的输出轴连接有固定轴，固定轴连接有气胀轴，固定轴的直径大于气胀轴的直径，固定轴的内部设有空腔，空腔外接有气泵，空腔与气胀轴的进气口连通；工作台上设有伺服电机，伺服电机的输出轴连接有双向丝杠，双向丝杠与气胀轴相互垂直，双向丝杠上配合有两个螺母支座，两个螺母支座上分别固定连接有第一活动杆和第二活动杆，第一活动杆和第二活动杆均与双向丝杠垂直，第二活动杆上设有两个毛刺刀，远离双向丝杠的毛刺刀固定连接在第二活动杆上，靠近双向丝杠的毛刺刀滑动连接在第二活动杆上，毛刺刀远离第二活动杆的一端固定连接有弧形片，弧形片的端部向外侧弯曲，两个毛刺刀之间连接有弹簧，弹簧两端分别固定连接两个毛刺刀上，第二活动杆上设有刀架，刀架上设有两个倒棱刀；两个倒棱刀和两个毛刺刀的两侧均设有防护罩，防护罩均向靠近的一侧弯曲，防护罩的下端设有碎屑收集箱。

2.根据权利要求1所述的齿轮倒棱去毛刺复合装置，其特征在于：刀架转动连接在第一活动杆上，第一活动杆上设有用于固定刀架的锁紧件；刀架上周向开设有四个卡槽，每个卡槽内均设有两个倒棱刀，四个卡槽内的倒棱刀分别用于导出不同尺寸的棱。

3.根据权利要求2所述的齿轮倒棱去毛刺复合装置，其特征在于：伺服电机和双向丝杠之间连接有减速器，伺服电机的输出轴与减速器的输入轴连接，减速器的输出轴与双向丝杠连接。

4.根据权利要求3所述的齿轮倒棱去毛刺复合装置，其特征在于：气胀轴表面设有压力传感器。

5.根据权利要求4所述的齿轮倒棱去毛刺复合装置，其特征在于：固定轴靠近气胀轴的一端的端面设有电磁铁。