CN108581090A - 用于齿轮加工的刀具固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于齿轮加工技术领域，具体公开了一种用于齿轮加工的刀具固定装置；包括壳体，和加工台，壳体的下表面固设有轴，轴转动连接于加工台，加工台两端设有固定台；壳体内设有齿轮轴，齿轮轴设有花键套；花键套有环形槽，环形槽的正上方设有拨杆；花键套设有固定叉齿和滑动叉齿；齿轮轴两端均设有空套齿轮，空套齿轮均设有主动盘，一端主动盘下方设有皮带传动的从动盘，从动盘设有传动轴，传动轴穿过壳体连接有滚齿刀；另一端主动盘下方设有固定杆，固定杆上设有滑块，主动盘与滑块之间通过连杆相互铰接，滑块右端设有插齿刀；本发明的目的在于解决一个刀具固定装置只能使用一种加工工艺，且两种加工工艺需求的齿轮同时加工的问题。

Description

用于齿轮加工的刀具固定装置

技术领域

本发明属于齿轮加工技术领域，具体公开了一种用于齿轮加工的刀具固定装置。

背景技术

齿轮是轮缘上有齿能连续咕合传递运动和动力的机械元件，是能互相啃合的有齿的机械零件，大齿轮的直径是小齿轮的直径的一倍。齿轮在传动中的应用很早就出现了，齿轮的生产与加工是工业生产中的重要一环。

当前齿轮的种类多种多样，其中圆柱齿轮和锥齿轮具有广泛的代表性，圆柱齿轮按照加工工艺方式可分为滚齿、插齿、剃齿、珩齿、磨齿、挤齿、倒角机床等。齿轮的用途不同时，齿轮的加工工艺也就不同。而现有的齿轮加工装置只能一种刀具固定装置对应一种刀具，不能同时对不同加工工艺的齿轮进行加工。例如公开号为CN105500083A的专利公开了一种刀具固定结构及适用于该刀具固定结构的刀具和刀柄，刀具固定结构包括刀柄和刀具，刀柄内设置有由刀柄端部向内延伸的刀具孔，刀具插入刀具孔，刀柄夹持刀具；还包括安全锁销；刀柄内设置有由刀柄侧部向内延伸的锁销孔；刀具上设置有锁销通过槽和退刀凹台，退刀凹台由刀具端面延伸至锁销通过槽；安全锁销装入锁销孔并插入锁销通过槽，安全锁销限制刀具轴向移动。该专利仅仅只能同时固定一种加工刀具，不能满足齿轮众多加工工艺的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于齿轮加工的刀具固定装置，以解决一个刀具固定装置只能使用一种加工工艺，且两种加工工艺需求的齿轮同时加工的问题。

为解决上述问题，用于齿轮加工的刀具固定装置，包括壳体，壳体正下方设有加工台，壳体的下表面固设有轴，轴转动连接于加工台的上表面，轴上设有限位装置，加工台的两端设有固定台；固定台内均设有转轴，转轴的顶端设有螺母，轴的底部与电机的输出轴螺纹连接；壳体内设有水平方向的齿轮轴，齿轮轴的左端与加工电机的输出端固定连接；齿轮轴有齿部分滑动连接有花键套；花键套上开有环形槽，环形槽的底部粘接有橡胶圈，环形槽的正上方设有气缸；气缸滑动连接于壳体的上表面，壳体的顶端设有通槽，气缸的活塞杆穿过通槽竖直向下，活塞杆的底端设有拨杆，拨杆的下表面与橡胶圈的上表面齐平；花键套的左端设有固定叉齿，花键套的右端设有孔，孔中滑动连接有滑动叉齿，滑动叉齿的右表面与花键套孔壁之间设有气囊，气囊与橡胶圈通过管道连通；齿轮轴的左端与花键套之间设有第一空套齿轮，齿轮轴的右端设有第二空套齿轮，空套齿轮靠近花键套的一面均设有与叉齿配合的槽；第一空套齿轮上设有第一主动盘，第一主动盘的正下方设有从动盘，第一主动盘与从动盘之间通过皮带传动；从动盘的圆心设有同轴转动的传动轴，壳体的左壁上开有通孔，传动轴穿过通孔向左延伸，转轴的左端设有滚齿刀；第二空套齿轮上固定设有第二主动盘，第二主动盘的下方设有固定杆，主动盘的一侧铰接有连杆，连杆的另一端铰接有滑块，滑块滑动连接于固定杆上，滑块的右表面设有连接杆，壳体的右壁设有滑槽，连接杆穿过滑槽向右延伸，连接杆的右端设有插齿刀。

本方案的基本原理为：

将待加工的齿轮放置在一个固定台的上表面，拧紧螺母配合转轴固定齿轮。

当待加工齿轮所需的齿形精度较高时或其他需要插齿刀加工的情况下，壳体通过其下表面的轴转动，直至插齿刀正对待加工齿轮，通过限位装置固定壳体，防止装置在加工的过程中转动；打开加工电机和旋转电机，旋转电机驱动转轴匀速转动，而转轴带动齿轮匀速转动；加工电机驱动齿轮轴匀速转动，齿轮轴带动花键套匀速转动，由于所有主动盘均通过空套齿轮与齿轮轴连接，此时主动盘均不随齿轮轴转动旋转；滑动气缸朝第二空套齿轮的方向移动，气缸带动拨杆向第二空套齿轮的方向移动，拨杆拨动花键套朝第二空套齿轮的方向滑动，直至花键套上的固定叉齿插入第二空套齿轮上的槽中，从而花键套带动第二空套齿轮同轴转动，第二空套齿轮带动第二主动盘转动；第二主动盘转动的过程中通过连杆带动滑块在固定杆上做竖直方向的往复滑动，滑块带动插齿刀上下滑动，插齿刀上下滑动的过程中对转动的齿轮进行插齿作业。

当加工结束后关闭旋转电机和加工电机，取下齿轮，进行下一个齿轮的加工。

当下一个待加工齿轮所需的齿形精度较低或其他需要滚齿刀加工的情况下，壳体通过其下表面的轴转动，直至滚齿刀正对待加工的齿轮，通过限位装置固定壳体；打开加工电机和旋转电机，旋转电机驱动转轴匀速转动，转轴带动齿轮匀速转动；加工电机驱动齿轮轴匀速转动，齿轮轴带动花键套匀速转动，滑动气缸朝第一空套齿轮移动，气缸带动拨杆向第一空套齿轮的方向移动，拨杆拨动花键套朝第一空套齿轮的方向滑动，直至花键套上的滑动叉齿插入第一空套齿轮上的槽中，从而花键套带动第一空套齿轮同轴转动，第一空套齿轮带动第一主动盘转动；第一主动盘转动的过程中通过皮带传动驱动从动盘旋转，从动盘通过传动轴驱动滚齿刀旋转，滑滚齿刀对齿轮进行加工。

如需同时加工两个齿轮，且一个需要滚齿刀加工，另一个需插齿刀进行加工时，将待加工齿轮分别固定在两个加工台上；此时启动加工电机和两个旋转电机，旋转壳体，使两侧的刀具正对对应的齿轮，通过限位装置固定装置。

滑动气缸朝第二空套齿轮移动，气缸带动拨杆向第二空套齿轮方向移动，拨杆拨动花键套朝第二空套齿轮滑动，直至花键套上的固定叉齿插入第二空套齿轮上的槽中，花键套经过上述联动过程带动插齿刀上下滑动作业；此时启动气缸，气缸驱动伸缩杆向下伸长，活塞杆驱动拨杆相向下移动，拨杆向下移动的过程中不断挤压橡胶圈，橡胶圈受力发生形变，橡胶圈内的气体通过管道导入至气囊中，气囊开始膨胀并推动滑动叉齿朝第一空套齿轮方向移动，直至滑动叉齿插入第一空套齿轮上的槽中，关闭气缸第一空套齿轮通过上述的联动过程带动滚齿刀旋转作业；直至两个齿轮加工完毕，关闭所有电机，将齿轮取下。

本方案在单独加工一个齿轮时可根据实际需求选择刀具，满足不同的加工工艺；相对于现有技术来说，本方案无需更换不同装置来选择加工工艺，使得加工步骤更加简洁，节省了人工成本也提升了工作效率。且本方案可以一个装置实现两种不同加工工艺的齿轮同时进行加工，提高了工作效率。

进一步，限位装置包括定位销，定位销位于轴的外圆周表面上；加工台上开有两个正对转轴设置的销孔，销孔均位于固定台与转轴之间。

当壳体转动至所需位置时，将定位销插入至对应的销孔中，防止装置在加工作业的过程中转动；装置在加工的过程中发生转动，容易导致齿轮成为废品。

进一步，滚齿刀与传动轴之间的连接方式为可拆卸连接。便于磨损严重的滚齿刀的维护和更换；同时，可更换不同规格的滚齿刀，满足不同齿数齿轮的加工。

进一步，插齿刀与连接杆之间的连接方式为可拆卸连接。便于磨损严重的插齿刀的维护和更换；同时，更换不同规格的插齿刀，满足不同齿数齿轮的加工。

进一步，螺母的下表面安装有橡胶垫。橡胶垫用于防止螺母在固定齿轮的过程中对齿轮造成划伤或损坏。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的右视图；

图4为图1中B的放大示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：壳体1、加工台2、固定台3、转轴4、旋转电机5、加工电机6、齿轮轴7、花键套8、第一空套齿轮9、第一主动盘10、连杆11、滑块12、机架13、插齿刀14、皮带15、从动盘16、支架17、滚齿刀18、转动轴19、拨叉20、滑槽21、定位销22、销孔23、气缸24、通槽25、固定叉齿81、滑动叉齿82、橡胶环83、气囊84、第二空套齿轮91、第二主动盘101。

实施例基本如附图1所示：用于齿轮加工的刀具固定装置，包括壳体1，壳体1正下方安装有加工台2，壳体1的下表面固定有轴，轴转动连接于加工台2的上表面；轴的外圆表面上安装有定位销22，加工台2的左右两端安装有用于固定齿轮的固定台3，加工台2上开有两个正对轴设置的销孔23，销孔23均位于固定台3与转轴4之间；固定台3内均安装有转轴4，转轴4的顶端安装有螺母，螺母的下表面安装有橡胶垫，轴的底部与电机的输出轴螺纹连接。

壳体1内安装有水平放置的齿轮轴7，齿轮轴7的左端与加工电机6的输出端固定连接；齿轮轴7中部位置为有齿部分，齿轮轴7的有齿部分安装有配合的花键套8，花键套8可在齿轮轴7的有齿部分左右滑动；花键套8上开有环形槽，环形槽的底部粘接有橡胶圈，环形槽的正上方安装有气缸24；如图2所示，气缸24横向滑动连接于壳体1的上表面，壳体1的顶端开有通槽25，气缸24的活塞杆穿过通槽25竖直向下伸长，活塞杆的底端安装有拨杆，拨杆的下表面与橡胶圈的上表面齐平；花键套8的右端焊接有固定叉齿81，花键套8的左端设有孔，孔中安装有滑动连接的滑动叉齿82，滑动叉齿82的右表面与花键套8孔壁粘接有气囊84，气囊84与橡胶圈通过管道连通，如图4所示；齿轮轴7的最左端与加工电机6螺纹连接，齿轮轴7的右端与花键套8之间安装有第一空套齿轮9，齿轮轴7的左端安装有第二空套齿轮91，空套齿轮靠近花键套8的一面均开有与叉齿配合的槽。

第一空套齿轮9上固定安装有第一主动盘10，第一主动盘10的正下方安装有垂直于壳体1下表面的从动盘16，第一主动盘10主动盘与从动盘16之间通过皮带15传动；从动盘16的圆心固定安装有同轴转动的传动轴，壳体1的左壁上开有通孔，传动轴穿过通孔向左延伸；壳体1固定连接有支架17，支架17用于支撑转轴4，传动轴的左端螺纹连接有滚齿刀18。

第二空套齿轮91上固定安装有第二主动盘101，第二主动盘101的下方安装有固定杆，主动盘的一侧铰接有连杆11，连杆11的另一端铰接有滑块12，滑块12滑动连接于固定杆上，滑块12的有表面安装有连接杆，壳体1的右壁开有滑槽21，连接杆穿过滑槽21向右延伸，连接杆的右端螺纹连接有插齿刀14，如图3所示。

具体实施过程如下：将待加工的齿轮放置在一个固定台3的上表面，拧紧螺母配合轴固定齿轮，螺母的下表面安装有橡胶垫，防止螺母在固定齿轮的过程中对齿轮造成划伤或损坏。

当待加工齿轮所需的齿形精度较高时或其他需要插齿刀14加工的情况下，将壳体1通过其下表面的轴转动，直至插齿刀14正对待加工齿轮，将销插入对应的销孔23固定壳体1，防止装置在加工的过程中转动；打开加工电机6和旋转电机5，旋转电机5驱动转轴4匀速转动，而转轴4带动齿轮匀速转动；加工电机6驱动齿轮轴7匀速转动，齿轮轴7带动花键套8匀速转动，由于所有主动盘均通过空套齿轮与齿轮轴7连接，此时主动盘均不随齿轮轴7转动旋转；滑动气缸24向第二空套齿轮91移动，气缸24带动拨杆向第二空套齿轮91方向移动，拨杆拨动花键套8朝第二空套齿轮91滑动，直至花键套8上的固定叉齿81插入第二空套齿轮91上的槽中，从而花键套8带动第二空套齿轮91同轴转动，第二空套齿轮91带动第二主动盘101转动；第二主动盘101转动的过程中通过连杆11带动滑块12在固定杆上做竖直方向的往复滑动，滑块12通过连接杆带动插齿刀14上下滑动，插齿刀14上下滑动的过程中对转动的齿轮进行插齿作业。

当加工结束后关闭旋转电机5和加工电机6，取下齿轮，进行下一个齿轮的加工。

当下一个待加工齿轮所需的齿形精度较低或其他需要滚齿刀18加工的情况下，将壳体1通过其下表面的转轴4转动，直至滚齿刀18正对待加工的齿轮，将销插入对应的销孔23固定壳体1，防止装置在加工的过程中转动；打开加工电机6和旋转电机5，旋转电机5驱动转轴4匀速转动，转轴4带动齿轮匀速转动；加工电机6驱动齿轮轴7匀速转动，齿轮轴7带动花键套8匀速转动，此滑动气缸24朝第一空套齿轮9移动，气缸24带动拨杆向第一空套齿轮9方向移动，拨杆拨动花键套8朝第一空套齿轮9滑动，直至花键套8上的滑动叉齿82插入第一空套齿轮9上的槽中，从而花键套8带动第一空套齿轮9同轴转动，第一空套齿轮9带动第一主动盘10转动；第一主动盘10转动的过程中通过皮带15传动驱动从动盘16旋转，从动盘16通过传动轴驱动滚齿刀18旋转，滑滚齿刀18对齿轮进行加工。

当加工结束后关闭旋转电机5和加工电机6，取下齿轮，进行下一个齿轮的加工。

如需同时加工两个不同工艺需求的齿轮，且一个需要滚齿刀18加工，另一个需插齿刀14进行加工，将待加工齿轮分别固定在两个加工台2上；此时启动加工电机6和两个旋转电机5，旋转壳体1，使两侧的刀具正对需要加工的齿轮，将销插入销孔23来固定装置。

滑动气缸24朝第一空套齿轮9移动，气缸24带动拨杆向第一空套齿轮9方向移动，拨杆拨动花键套8朝第一空套齿轮9滑动，直至花键套8上的固定叉齿81插入第一空套齿轮9上的槽中，花键套8经过上述联动过程带动插齿刀14上下滑动作业，此时启动气缸24，气缸24驱动伸缩杆向下伸长，活塞杆驱动拨杆相向下移动，拨杆向下移动的过程中不断挤压橡胶圈，橡胶圈受力发生形变，橡胶圈内的气体通过管道导入至气囊84中，气囊84开始膨胀并推动滑动叉齿82朝第二套齿轮91方向移动，直至滑动叉齿82插入第二空套齿轮91上的槽中，关闭气缸24第二空套齿轮91通过上述的联动过程带动滚齿刀18旋转作业；直至两个齿轮加工完毕，关闭所有电机，将齿轮取下。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知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.用于齿轮加工的刀具固定装置，包括壳体，壳体正下方设有加工台，其特征在于：壳体的下表面固设有轴，轴转动连接于加工台的上表面，轴上设有限位装置，加工台的两端设有固定台；固定台内均设有转轴，转轴的顶端设有螺母，转轴的底部与电机的输出轴螺纹连接；所述壳体内设有水平方向的齿轮轴，齿轮轴的左端与加工电机的输出端固定连接；齿轮轴有齿部分滑动连接有花键套；花键套上开有环形槽，环形槽的底部粘接有橡胶圈，环形槽的正上方设有气缸；气缸滑动连接于壳体的上表面，壳体的顶端设有通槽，气缸的活塞杆穿过通槽竖直向下，活塞杆的底端设有拨杆，拨杆的下表面与橡胶圈的上表面齐平；花键套的左端设有固定叉齿，花键套的右端设有孔，孔中滑动连接有滑动叉齿，滑动叉齿的右表面与花键套孔壁之间设有气囊，气囊与橡胶圈通过管道连通；齿轮轴的左端与花键套之间设有第一空套齿轮，齿轮轴的右端设有第二空套齿轮，所述空套齿轮靠近花键套的一面均设有与叉齿配合的槽；所述第一空套齿轮上设有第一主动盘，第一主动盘的正下方设有从动盘，第一主动盘与从动盘之间通过皮带传动；从动盘的圆心设有同轴转动的传动轴，壳体的左壁上开有通孔，传动轴穿过通孔向左延伸，传动轴的左端设有滚齿刀；所述第二空套齿轮上固定设有第二主动盘，第二主动盘的下方设有固定杆，主动盘的一侧铰接有连杆，连杆的另一端铰接有滑块，滑块滑动连接于固定杆上，滑块的右表面设有连接杆，壳体的右壁设有滑槽，连接杆穿过滑槽向右延伸，连接杆的右端设有插齿刀。

2.根据权利要求1所述的用于齿轮加工的刀具固定装置，其特征在于：所述限位装置包括定位销，定位销位于轴的外圆周表面上；加工台上开有两个正对转轴设置的销孔，销孔均位于固定台与轴之间。

3.根据权利要求1所述的用于齿轮加工的刀具固定装置，其特征在于：所述滚齿刀与传动轴之间的连接方式为可拆卸连接。

4.根据权利要求1所述的用于齿轮加工的刀具固定装置，其特征在于：所述插齿刀与连接杆之间的连接方式为可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的用于齿轮加工的刀具固定装置，其特征在于：所述螺母的下表面安装有橡胶垫。