CN108406020B - 谐波减速器柔轮齿形连续线切割装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种谐波减速器柔轮齿形连续线切割装置，所述装置包括定位夹紧组件、支撑找准组件和夹持底座，所述支撑找准组件分别与所述定位夹紧组件和夹持底座连接，所述定位夹紧组件用于定位并夹紧柔轮，所述支撑找准组件包括支撑臂和支撑找准臂，所述支撑臂和支撑找准臂交替支撑柔轮。该装置无需操作者具有熟练的技术经验，定位误差小、工作效率高、安装方便、操作简单，适合应用于高精度线切割柔轮的新齿形的试制以及大批量生产。

Description

谐波减速器柔轮齿形连续线切割装置
技术领域
本发明涉及柔轮齿形线切割加工领域，特别地涉及一种谐波减速器柔轮齿形连续线切割装置。
背景技术
谐波减速器凭借着结构简单、体积小、传动比大、承载能力强、传递效率高等优势广泛应用于精密机械领域，更是成为工业机器人的核心部件。杯型谐波减速器主要由柔轮、刚轮和波发生器三个部件组成。就谐波减速器齿廓的加工工艺而言，刚轮内齿廓多采用插齿工艺，柔轮外齿廓多采用滚齿工艺，但这两种工艺均需要具备高精度的齿形加工刀具，一旦齿形发生改变，原有刀具均需报废，灵活性较差，且极不利于新齿形的研究开发。
相较于传统的齿形加工方法，线切割齿形加工机动性好、加工精度高，加工表面损伤小，适合小模数的谐波减速器齿形试制加工以及批量生产。具有内齿廓的刚轮可以通过压板固定于线切割机床的工作平台上一次装夹完成加工，但柔轮齿廓为外齿廓，压板会与电极丝运动轨迹发生干涉，因此需要对柔轮进行二次装夹，柔轮的移动会造成两次定位基准同心度较差，从而影响柔轮外齿廓的位置精度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种谐波减速器柔轮齿形连续线切割装置，该装置无需二次定位装夹柔轮，交替更换两侧的支撑机构即可实现柔轮线切割。无需操作者具有熟练的技术经验，定位误差小、工作效率高、安装方便、操作简单，适合应用于高精度线切割柔轮的新齿形的试制以及大批量生产。
本发明的目的可以通过如下技术方案实现：谐波减速器柔轮齿形连续线切割装置，所述装置包括定位夹紧组件、支撑找准组件和夹持底座，所述支撑找准组件分别与所述定位夹紧组件和夹持底座连接，所述定位夹紧组件用于定位并夹紧柔轮，所述支撑找准组件包括支撑臂和支撑找准臂，所述支撑臂和支撑找准臂交替支撑柔轮。
作为优选的技术方案，所述定位夹紧组件包括锥芯棒、胀套、盖板和定位螺钉，所述胀套套于锥芯棒上，所述柔轮置于所述胀套上，所述盖板盖于所述柔轮上，所述锥芯棒、胀套、柔轮和盖板通过定位螺钉固定。定位夹紧组件可实现柔轮的定位和夹紧。
作为优选的技术方案，所述锥芯棒上设有两个环形凹槽。
作为优选的技术方案，所述支撑找准臂设有找准片。找准片用于电极丝确定柔轮圆心的相对坐标。
作为优选的技术方案，所述支撑臂和支撑找准臂分别与所述环形凹槽连接。
作为优选的技术方案，所述支撑臂和支撑找准臂分别通过旋转机构与所述夹持底座连接。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、线切割柔轮外齿廓时，只需对柔轮进行一次装夹，确保了唯一的定位基准，有效的提高了齿廓的位置精度。
2、柔轮外径质量对定位精度影响较小，定位基准的精度主要由找准片、支撑臂和锥芯棒圆环凹槽的加工精度决定，可通过提高本发明线切割装置的精度来提高柔轮齿廓加工精度。
3、线切割过程中采用单臂支撑方式，确保了加工过程中支撑找准组件不与线切割电极丝发生干涉。支撑臂和支撑找准臂的镶嵌环结构简单，定位精度高，拆装方便，更换时几乎不对柔轮定位产生影响，因此提高了柔轮外齿廓加工精度。
4、通过更换胀套可以实现不同尺寸的柔轮加工，应用范围广，大大降低了制造成本。
附图说明
图1是本发明实施例中谐波减速器柔轮齿形连续线切割装置的结构示意图
图2是本发明实施例中定位夹紧组件的剖面图
图3是本发明实施例中胀套结构示意图
图4是本发明实施例中支撑找准组件与锥芯棒连接示意图
图5是本发明实施例中支撑找准臂结构示意图
附图说明：1：定位螺钉，2：盖板，3：柔轮，4：胀套，5：锥芯棒，6：支撑找准臂，7：支撑臂，8：夹持底座，9：找准片，10：旋转机构，
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，本发明实施例中提供了一种谐波减速器柔轮齿形连续线切割装置，该装置包括定位夹紧组件、支撑找准组件和夹持底座。
如图2、3所示，定位夹紧组件包括锥芯棒5、胀套4、盖板2和定位螺钉1。锥芯棒5上端为带有一定倾角的圆台，下端设有两个圆环凹槽。胀套4的内孔与锥芯棒5上端圆台倾角相匹配，胀套4的外部轴径与柔轮3的内径相同。锥芯棒5与胀套4配合限制了柔轮3除周向转动外的其余五个自由度，从而完成柔轮3的定位。为满足不同尺寸的柔轮加工需求，通常一个谐波减速器柔轮线切割装置应配有多个不同尺寸系列的胀套4。柔轮3上加盖盖板2，并通过定位螺钉1的锁紧力，锁紧锥芯棒5、胀套4、柔轮3和盖板2，实现柔轮3的夹紧，以防柔轮3在切割过程中松动造成加工误差。
如图4、5所示，支撑找准组件包括支撑臂7和支撑找准臂6。支撑臂7和支撑找准臂6的结构基本相同，与锥芯棒5连接的一端是通过铰链连接的两个半圆形镶嵌环，镶嵌环能够嵌入或退出锥芯棒5下端的环形凹槽，镶嵌环嵌入锥芯棒5的环形凹槽时，可通过螺钉锁紧。支撑臂7和支撑找准臂6与夹持底座8连接的一端是旋转机构10。旋转旋转机构10，可使支撑臂7和支撑找准臂6相对于夹持底座8的角度发生变化，从而实现镶嵌环嵌入或退出锥芯棒5。旋转机构10与夹持底座8连接。
支撑找准臂6还包括找准片9。柔轮3加工时，线切割机床上的电极丝通过碰触找准片9两侧的基准面，从而确定柔轮3圆心的相对坐标。找准片9的位置在该装置加工完成时就相对固定，线切割机床的电极丝通过碰触找准片9的两个侧面，分别确定柔轮3的水平(X轴)和垂直(Y轴)位置，线切割机床通过控制电极丝实现对柔轮3的线切割。
夹持底座8的一端通过旋转机构10与支撑找准组件连接，另一端通过压板与线切割机床的工作台固定。
柔轮加工时，将与柔轮3相匹配的胀套4安装于锥芯棒5上，在胀套4上安装柔轮3，加装盖板2，锁紧定位螺钉1，确保柔轮3在工装夹具上不发生松动位移。完成柔轮3定位后，旋转支撑找准臂6上的旋转机构10，将支撑找准臂6上的镶嵌环嵌入锥芯棒5下端的环形凹槽中，固定支撑找准臂6，锁紧镶嵌环，完成柔轮的单臂支撑。将夹持底座8与支撑找准臂6和线切割机床连接，线切割电极丝碰触找准片9两侧的基准面，得到柔轮3圆心的相对坐标，开始切割支撑找准臂6对侧的柔轮外齿廓，直至此侧齿廓切割完毕。旋转支撑臂7上的旋转机构10，将支撑臂7上的镶嵌环嵌入锥芯棒5下端的环形凹槽中，固定支撑臂7，锁紧镶嵌环。为保证定位精度此时为双臂支撑，需拆卸支撑找准臂6，继续保持单臂支撑，完成另一侧的齿廓切割。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (2)

1.谐波减速器柔轮齿形连续线切割装置，其特征在于，所述装置包括定位夹紧组件、支撑找准组件和夹持底座，所述支撑找准组件分别与所述定位夹紧组件和夹持底座连接，所述定位夹紧组件用于定位并夹紧柔轮，所述支撑找准组件包括支撑臂和支撑找准臂，所述支撑臂和支撑找准臂交替支撑柔轮；
所述定位夹紧组件包括锥芯棒、胀套、盖板和定位螺钉，所述胀套套于锥芯棒上，所述柔轮置于所述胀套上，所述盖板盖于所述柔轮上，所述锥芯棒、胀套、柔轮和盖板通过定位螺钉固定；
所述锥芯棒上设有两个环形凹槽；
所述支撑找准臂设有找准片；
所述支撑臂和支撑找准臂分别与所述环形凹槽连接；
其中，完成柔轮定位后，旋转支撑找准臂上的旋转机构，将支撑找准臂上的镶嵌环嵌入锥芯棒下端的环形凹槽中，固定支撑找准臂，锁紧镶嵌环，完成柔轮的单臂支撑，将夹持底座与支撑找准臂和线切割机床连接，线切割电极丝碰触找准片两侧的基准面，得到柔轮圆心的相对坐标，开始切割支撑找准臂对侧的柔轮外齿廓，直至此侧齿廓切割完毕，旋转支撑臂上的旋转机构，将支撑臂上的镶嵌环嵌入锥芯棒下端的环形凹槽中，固定支撑臂，锁紧镶嵌环，为保证定位精度此时为双臂支撑，需拆卸支撑找准臂，继续保持单臂支撑，完成另一侧的齿廓切割，线切割过程中采用单臂支撑方式，加工过程中支撑找准组件不与线切割电极丝发生干涉。
2.根据权利要求1所述的谐波减速器柔轮齿形连续线切割装置，其特征在于，所述支撑臂和支撑找准臂分别通过旋转机构与所述夹持底座连接。
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