CN108500402A - 一种新型滚齿机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型滚齿机，属于齿轮生产加工领域，解决了现阶段滚齿机夹装齿轮工件较为繁琐的问题。其技术方案要点是一种新型滚齿机，包括机架和滚齿装置，还包括用于固定齿轮工件的夹紧装置，所述夹紧装置包括夹具插柱、供齿轮工件放置且与夹具插柱正对的夹具底座以及驱动夹具插柱升降以实现与夹具底座配合的驱动器；所述夹具插柱包括芯轴和安装于芯轴上且能够通过膨胀将齿轮夹紧固定的膨胀组件，所述膨胀组件包括滑移套设于芯轴上的滑移套筒、安装于滑移套筒上的膨胀套管以及滑移套设于芯轴且能够插入膨胀套内以实现膨胀套管膨胀的驱动件，所述新型滚齿机对齿轮工件的夹装便捷且夹装效率较高。

Description

一种新型滚齿机

技术领域

本发明属于齿轮生产加工领域，特别是涉及一种新型滚齿机。

背景技术

滚齿机是用滚刀按展成法加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮以及涡轮灯的齿轮加工机床，属于应用最广泛的一种齿轮加工机床。现阶段，在进行滚齿机的操作时，通常采用特定的夹具对齿轮工件进行夹紧固定，这种夹具一般包括底座、与齿轮工件内孔适配的定位柱以及将齿轮工件压紧的夹紧盘，但是这种方式需要操作工人进行手动的螺纹夹紧和松开，使得工件夹紧费时费力，工人的劳动强度较大，因此需要研制出一种方便齿轮工件安装固定的新型滚齿机。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型滚齿机，所述新型滚齿机具有方便齿轮工件夹紧固定的夹紧装置。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种新型滚齿机，包括机架和滚齿装置，还包括用于固定齿轮工件的夹紧装置，所述夹紧装置包括夹具插柱、供齿轮工件放置且与夹具插柱正对的夹具底座以及驱动夹具插柱升降以实现与夹具底座配合的驱动器；所述夹具插柱包括芯轴和安装于芯轴上且能够通过膨胀将齿轮夹紧固定的膨胀组件，所述膨胀组件包括滑移套设于芯轴上的滑移套筒、安装于滑移套筒上的膨胀套管以及滑移套设于芯轴且能够插入膨胀套内以实现膨胀套管膨胀的驱动件，所述夹具插柱还设有限制滑移套筒向上滑移的第一限位结构以及限制驱动件下滑的第二限位结构；所述夹具底座具有供芯轴端部插入的定位插孔；当膨胀套管插入齿轮工件的内孔时，所述驱动件的下端与夹具底座相抵以实现驱动件插入膨胀套管内。

通过采用上述技术方案，上述夹紧装置将齿轮工件夹紧的步骤如下所示：1、将齿轮工件放置在夹具底座上；2、驱动器控制夹具插柱朝向夹具底座移动，使得芯轴的下端穿过齿轮工件的内孔并插入夹具底座的定位插孔；3、驱动件与夹具底座相抵，并在夹具底座的支撑下插入膨胀套管内，使得膨胀套管膨胀并与齿轮工件的内孔侧壁相抵，实现对齿轮工件的固定。

上述结构较传统的手工锁紧方式而言，本发明公开的夹紧装置对齿轮工件的夹紧固定更加方便，且对齿轮工件表面的损伤较小，有助于提升整个新型滚齿机的自动化程度。

作为本发明的进一步改进，所述驱动件包括能够插入膨胀套管内的膨胀头、安装于膨胀头底部且能够与夹具底座相抵触的抵接块以及设置于膨胀头和抵接块之间的环形导向台，所述环形导向台的底面具有导向锥面。

通过采用上述技术方案，驱动件包括膨胀头、抵接块和环形导向台，在驱动件下降过程中，抵接块、环形导向台和膨胀头依次进入齿轮工件的内孔中，其中，环形导向台的外径大于膨胀头和抵接块的外径，且由于环形导向台的底面具有导向锥面，在环形导向台插入齿轮工件的内孔时，齿轮工件会发生滑移，使得齿轮工件的轴线与夹具底座的轴线的同轴度得到提升，实现对齿轮工件的初步定位。

未设置具有导向锥面的环形导向台的夹紧装置，在进行膨胀组件的膨胀过程中，齿轮工件在夹具底座的滑移量较大，且此时的齿轮工件被夹具插柱给压紧在夹具底座上，对齿轮工件的表面损伤较大。相较于上述方式，本发明设置的驱动件的结构能够降低齿轮工件在定位过程中的损伤量。

作为本发明的进一步改进，所述芯轴在滑移套筒上方还套设有与滑移套筒抵接的抵接盘，所述第一限位结构包括垂直于芯轴且贯穿芯轴的第一限位销和贯穿抵接盘且供第一限位销上下滑移的第一限位通孔；所述第二限位结构包括垂直芯轴轴线且贯穿芯轴的第二限位销和贯穿抵接块且供第二限位销上下滑移的第二限位通孔。

通过采用上述技术方案，第一限位结构和第二限位结构简单、安装方便，且限位效果较为理想。且第一限位销能够在第一限位通孔内上下滑移，第二限位销能够在第二限位通孔内上下滑移，能够实现膨胀管套和驱动件的正常分离。

作为本发明的进一步改进，所述芯轴还套设有底部与抵接盘抵接并使抵接盘始终具有向下滑移趋势的第一缓冲弹簧。

通过采用上述技术方案，当夹具插柱在驱动器的作用下下降时，驱动件的底部先与夹具底座进行抵接，使得驱动件的顶部插入膨胀套管内，膨胀套管和滑移套筒在驱动件的作用下逐渐上升，并将抵接盘向上顶起，并且对第一缓冲弹簧进行压缩，即第一缓冲弹簧对整个膨胀组件进行了缓冲，有助于延长膨胀组件的使用寿命。

作为本发明的进一步改进，所述夹具插柱包括插柱外壳以及设置于外壳内的缓冲组件，所述缓冲组件包括滑移安装于插柱外壳内且下端与齿轮工件相抵的缓冲套以及使缓冲套始终具有向下滑移趋势的第二缓冲弹簧。

通过采用上述技术方案，当夹具插柱在驱动器的作用下下降时，与插柱外壳相比，缓冲套能够先与齿轮组件抵接，并且在第二缓冲弹簧的作用下，对插柱外壳与齿轮工件的冲击进行缓冲，有助于减少齿轮工件在夹装过程中的受损量。且第二缓冲弹簧与齿轮工件进行抵接，有助于对齿轮工件在夹具底座上的定位。

作为本发明的进一步改进，所述夹具底座包括底座外壳和安装于底座外壳内的底座插芯，所述底座插芯开设有供驱动件底部插入定位的定位槽。

通过采用上述技术方案，定位槽和驱动件的配合，有助于提升夹具插柱和夹具底座之间的配合；且能够减少驱动件插入膨胀套管内时发生偏移的概率，有助于提升整个膨胀组件对齿轮工件夹装的可靠性。

作为本发明的进一步改进，所述底座插芯的顶部开设有卸料环口，所述底座外壳设置有与卸料环口正对的卸料斜孔，所述卸料斜孔沿远离轴线方向倾斜向下设置。

通过采用上述技术方案，由于齿轮在滚齿过程中会产生大量的金属屑，因此通过设置卸料环口和卸料斜孔，能够通过刷子对卸料环口内的金属屑进行清扫，并且从卸料斜孔处扫出夹具底座，有助于方便对夹具底座内的金属屑进行清理。

作为本发明的进一步改进，所述底座外壳的内侧壁上端具有沿朝向夹具插柱方向孔径逐渐增加的清理锥孔。

通过采用上述技术方案，清理锥孔的设置能够进一步方便对夹具底座内的金属屑进行清理。

作为本发明的进一步改进，上述新型滚齿机还包括供夹具底座安装的旋转台，所述机架还设置有限位支架和铰接于限制支架上表面的限位板，所述限位板具有与齿轮上表面相贴的限位刮除部。

通过采用上述技术方案，在新型滚齿机开始运行时，限位板中的限位刮除部与齿轮需要滚齿的侧面上端边沿相抵，不仅能够增加齿轮旋转过程中的平稳性，而且还能够对齿轮上端边沿处的毛刺进行清除，提升了整个新型滚齿机的对齿轮凸齿的加工质量，减少后续去除滚齿毛刺的工作量。

作为本发明的进一步改进，所述所述限位支架还设有与齿轮工件的下边沿相抵的毛刺刮除件。

通过采用上述技术方案，毛刺刮除件的设置能够对齿轮工件下边沿的毛刺进行清除，提升了整个新型滚齿机的对齿轮凸齿的加工质量，减少后续去除滚齿毛刺的工作量。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明公开了一种新型滚齿机，通过设置具有膨胀组件的夹紧装置实现对齿轮工件的快速夹装，较传统的夹装方式而言，本发明中的夹装方式的夹装效率更高，提升了整个新型滚齿机的自动化程度，从而提升整个新型滚齿机的生产效率，且减少了操作工人的劳动强度；

2、膨胀组件包括膨胀套管、滑移套筒和驱动件，其中驱动件具有底面为导向锥面的环形导向台，能够实现齿轮工件的初步定位，减少后续膨胀过程中的滑移量，且夹具插柱还设置有第一缓冲弹簧、第二缓冲弹簧和缓冲套，实现对整个夹具插柱下降过程中进行缓冲，上述结构的设置均有助于减少齿轮工件在夹装过程中的受损量;

3、夹具底座通过在底座插芯上端设置卸料环口、在底座外壳设置卸料斜孔和清理锥孔，均有助于对夹具底座内残留的金属屑进行清除。

附图说明

图1为本发明中一种新型滚齿机的结构示意图；

图2为本发明中一种新型滚齿机未安装防护机箱的结构示意图；

图3为本发明中机架底部的结构示意图；

图4为本发明中夹具插柱的剖面示意图；

图5为本发明中膨胀组件的爆炸示意图；

图6为本发明中夹具底座的结构示意图；

图7为本发明中限位支架、限位板和毛刺刮除件的配合示意图。

图中：100、防护机箱；200、机架；210、安装平台；220、夹具支架；230、旋转座；240、旋转电机；250、限位支架；251、限位板；251a、限位刮除部；252、毛刺刮除件；300、夹具插柱；310、芯轴；311、第一限位部；312、第二限位部；320、抵接盘；321、第一限位通孔；330、滑移套筒；340、膨胀套管；350、驱动件；351、膨胀头；352、抵接块；352a、第二限位通孔；353、环形导向台；353a、导向锥面；361、第一限位销；362、第二限位销；371、第一缓冲弹簧；372、第二缓冲弹簧；380、缓冲套；381、滑移环棱；382、缓冲环棱；390、插柱外壳；391、滑移槽；400、夹具底座；410、底座外壳；411、卸料斜孔；412、清理锥孔；420、底座插芯；421、定位槽；422、定位插孔；423、卸料环口；500、驱动器；600、滚齿装置；610、滚齿机架；620、滚刀；630、滚齿电机；710、滑轨；720、滑移油缸；810、风箱；812、吹风头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参阅附图1和附图2，一种新型滚齿机，包括防护机箱100和部分设置于防护机箱100内的机架200。机架200包括设置于防护机箱100内底部的安装平台210，安装平台210上设置有夹紧装置、位于夹紧装置一侧的滚齿装置600以及驱动滚齿装置600沿夹紧装置方向往复滑移的滑移组件。

滚齿装置600包括滚齿机架610、旋转安装于滚齿机架610上的滚刀620以及驱动滚刀620转动的滚齿电机630。在滑移组件的作用下，滚齿装置600朝向夹紧装置滑移，且滚齿电机630驱动滚刀620旋转，对夹紧装置上夹装的齿轮工件进行滚齿操作。

滑移组件包括设置于安装平台210上表面且供滚齿装置600滑移的滑轨710以及驱动滚齿装置600在滑轨710上滑移的滑移油缸720。其中，滑轨710沿朝向夹紧装置方向布置，在本实施例中，安装平台210的上表面设置有两根相互平行的滑轨710。

夹紧装置包括夹具插柱300、供齿轮工件放置且与夹具插柱300正对的夹具底座400以及驱动夹具插柱300升降以实现与夹具底座400配合的驱动器500。

安装平台210在夹具底座400的一侧设置有供驱动器500和夹具插柱300安装的夹具支架220。在本实施例中，驱动器500为液压油缸，且该液压油缸固定在夹具支架220上，且该液压油缸的活塞杆竖直向下设置且活塞杆的底部供夹具插柱300的顶部安装固定。

参阅附图2和附图3，安装平台210还设置有供夹具底座400安装的旋转台。旋转台包括呈锥台状的旋转座230以及驱动旋转座230转动的旋转电机240。旋转座230与上述夹具底座400同轴设置，且两者均能够沿同轴旋转。

参阅附图4和附图5，夹具插柱300包括芯轴310和安装于芯轴310上的膨胀组件，膨胀组件从上至下依次包括套设于芯轴310上的抵接盘320、滑移套设于芯轴310上的滑移套筒330、安装于滑移套筒330上的膨胀套管340以及滑移套设于芯轴310且能够插入膨胀套内以实现膨胀套管340膨胀的驱动件350。

驱动件350包括能够插入膨胀套管340内的膨胀头351、安装于膨胀头351底部且能够与夹具底座400相抵触的抵接块352以及设置于膨胀头351和抵接块352之间的环形导向台353。环形导向台353的底面具有导向锥面353a。在本实施例中，环形导向台353的最大外径和齿轮工件内孔孔径的差值不大于5mm。

在驱动件350下降过程中，抵接块352、环形导向台353和膨胀头351依次进入齿轮工件的内孔中，其中，环形导向台353的外径大于膨胀头351和抵接块352的外径，且由于环形导向台353的底面具有导向锥面353a，在环形导向台353插入齿轮工件的内孔时，齿轮工件会发生滑移，使得齿轮工件的轴线与夹具底座400的轴线的同轴度得到提升，实现对齿轮工件的初步定位。

夹具插柱300还设有限制滑移套筒330向上滑移的第一限位结构以及限制驱动件350下滑的第二限位结构。第一限位结构包括垂直于芯轴310且贯穿芯轴310的第一限位销361和贯穿抵接盘320且供第一限位销361上下滑移的第一限位通孔321；第二限位结构包括垂直芯轴310轴线且贯穿芯轴310的第二限位销362和贯穿抵接块352且供第二限位销362上下滑移的第二限位通孔352a。

芯轴310在抵接盘320的上方具有第一限位部311且在第一限位部311和抵接盘320之间还套设有使抵接盘320始终具有向下滑移趋势的第一缓冲弹簧371。第一缓冲弹簧371的顶部与第一限位部311地面相抵接，第一弹簧的底部与抵接盘320的上表面相抵接。

芯轴310在第一限位部311的上端还设有第二限位部312。夹具插柱300还包括插柱外壳390以及和第二限位部312相配合且设置于外壳内的缓冲组件。缓冲组件包括滑移安装于插柱外壳390内且下端与齿轮工件相抵的缓冲套380以及使缓冲套380始终具有向下滑移趋势的第二缓冲弹簧372。

缓冲套380在外侧壁的上边沿设置有滑移环棱381，插柱外壳390的内侧面设有供滑移环棱381上下滑移的滑移槽391。缓冲套380在内侧壁设置有缓冲环棱382，第二缓冲弹簧372的上端与第二限位部312底面抵接，第二缓冲弹簧372的下端与缓冲环棱382的顶面抵接。

参阅附图6，夹具底座400包括底座外壳410和安装于底座外壳410内的底座插芯420。其中，底座插芯420的顶部设置有供驱动件350（参阅附图4）底部插入定位的定位槽421，且底座插芯420在定位槽421的底部设置有供芯轴310端部插入的定位插孔422。

底座插芯420的顶部外侧壁开设有卸料环口423，底座外壳410设置有与卸料环口423正对的卸料斜孔411，卸料斜孔411沿远离轴线方向倾斜向下设置，且底座外壳410的内侧壁上端具有沿朝向夹具插柱300方向孔径逐渐增加的清理锥孔412。上述结构的设置，有助于操作人员对夹具底座400内的金属屑进行清理。

参阅附图2和附图7，机架200在夹紧装置的一侧还设置有限位支架250和铰接于限位支架250上表面的限位板251，限位板251具有与齿轮工件上表面相贴的限位刮除部251a。限位支架250还设有与齿轮工件的下边沿相抵的毛刺刮除件252。限位刮除部251a和毛刺刮除件252的设置，使得新型滚齿机能够分别清理在滚齿操作中齿轮工件上端边沿处产生的毛刺和齿轮工件下边沿产生的毛刺。

机架200上还设置有吹风组件，吹风组件包括安装于夹具支架220且与工厂高压气源连通的风箱810以及与风箱810连通的吹风头812，吹风头812朝向被夹紧装置固定的齿轮工件设置，且将齿轮工件在滚齿过程中产生的金属屑吹落。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种新型滚齿机，包括机架(200)和滚齿装置(600)，其特征在于，还包括用于固定齿轮工件的夹紧装置，所述夹紧装置包括夹具插柱(300)、供齿轮工件放置且与夹具插柱(300)正对的夹具底座(400)以及驱动夹具插柱(300)升降以实现与夹具底座(400)配合的驱动器(500)；

所述夹具插柱(300)包括芯轴(310)和安装于芯轴(310)上且能够通过膨胀将齿轮夹紧固定的膨胀组件，所述膨胀组件包括滑移套设于芯轴(310)上的滑移套筒(330)、安装于滑移套筒(330)上的膨胀套管(340)以及滑移套设于芯轴(310)且能够插入膨胀套内以实现膨胀套管(340)膨胀的驱动件(350)，所述夹具插柱(300)还设有限制滑移套筒(330)向上滑移的第一限位结构以及限制驱动件(350)下滑的第二限位结构；

所述夹具底座(400)具有供芯轴(310)端部插入的定位插孔(422)；

当膨胀套管(340)插入齿轮工件的内孔时，所述驱动件(350)的下端与夹具底座(400)相抵以实现驱动件(350)插入膨胀套管(340)内。

2.根据权利要求1所述的一种新型滚齿机，其特征在于，所述驱动件(350)包括能够插入膨胀套管(340)内的膨胀头(351)、安装于膨胀头(351)底部且能够与夹具底座(400)相抵触的抵接块(352)以及设置于膨胀头(351)和抵接块(352)之间的环形导向台(353)，所述环形导向台(353)的底面具有导向锥面(353a)。

3.根据权利要求2所述的一种新型滚齿机，其特征在于，所述芯轴(310)在滑移套筒(330)上方还套设有与滑移套筒(330)抵接的抵接盘(320)，所述第一限位结构包括垂直于芯轴(310)且贯穿芯轴(310)的第一限位销(361)和贯穿抵接盘(320)且供第一限位销(361)上下滑移的第一限位通孔(321)；所述第二限位结构包括垂直芯轴(310)轴线且贯穿芯轴(310)的第二限位销(362)和贯穿抵接块(352)且供第二限位销(362)上下滑移的第二限位通孔(352a)。

4.根据权利要求3所述的一种新型滚齿机，其特征在于，所述芯轴(310)还套设有底部与抵接盘(320)抵接并使抵接盘(320)始终具有向下滑移趋势的第一缓冲弹簧(371)。

5.根据权利要求4所述的一种新型滚齿机，其特征在于，所述夹具插柱(300)包括插柱外壳(390)以及设置于外壳内的缓冲组件，所述缓冲组件包括滑移安装于插柱外壳(390)内且下端与齿轮工件相抵的缓冲套(380)以及使缓冲套(380)始终具有向下滑移趋势的第二缓冲弹簧(372)。

6.根据权利要求1所述的一种新型滚齿机，其特征在于，所述夹具底座(400)包括底座外壳(410)和安装于底座外壳(410)内的底座插芯(420)，所述底座插芯(420)开设有供驱动件(350)底部插入定位的定位槽(421)。

7.根据权利要求6所述的一种新型滚齿机，其特征在于，所述底座插芯(420)的顶部开设有卸料环口(423)，所述底座外壳(410)设置有与卸料环口(423)正对的卸料斜孔(411)，所述卸料斜孔(411)沿远离轴线方向倾斜向下设置。

8.根据权利要求7所述的一种新型滚齿机，其特征在于，所述底座外壳(410)的内侧壁上端具有沿朝向夹具插柱(300)方向孔径逐渐增加的清理锥孔(412)。

9.根据权利要求1所述的一种新型滚齿机，其特征在于，还包括供夹具底座(400)安装的旋转台，所述机架(200)还设置有限位支架(250)和铰接于限制支架上表面的限位板(251)，所述限位板(251)具有与齿轮上表面相贴的限位刮除部(251a)。

10.根据权利要求9所述的一种新型滚齿机，其特征在于，所述限位支架(250)还设有与齿轮工件的下边沿相抵的毛刺刮除件(252)。