CN108941795B - 一种滚齿机 - Google Patents

Abstract

本发明属于齿的加工工艺或设备技术领域，公开了一种滚齿机，包括机架，机架上设有转动部、支撑部和夹紧部，转动部包括支撑台和齿圈，支撑台上设有安装孔；还包括转轴，转轴上固定有与齿圈啮合的第一齿轮；支撑部包括两根固定在机架上的支撑柱，右侧的支撑柱呈中空，还包括贯穿支撑柱且滑动连接在支撑柱内的T型杆，T型杆顶部与支撑柱之间设有弹簧；夹紧部包括依次啮合的第一齿条、第二齿轮和第二齿条，第一齿条贯穿支撑柱与支撑柱滑动连接；机架上还设有转动轴，转动轴上固定有滚齿轮。本发明解决了现有技术通过人工作业费时费力的问题。

Description

一种滚齿机

技术领域

本发明属于齿的加工工艺或设备领域，具体涉及一种滚齿机。

背景技术

滚齿机，是齿轮加工中应用最广泛的一种加工机床，是利用展成法原理来加工齿轮。滚齿机在进行滚齿时，可将其看作无啮合间隙的齿轮与齿条传动。当滚齿刀旋转一周时，相当于齿条在法向移动一个刀齿，滚刀的连续传动，犹如一根无限长的齿条在连续移动。当滚刀与滚齿坯间严格按照齿轮于齿条的传动比强制啮合传动时，滚齿刀刀齿在一系列位置上的包络线就形成了工件的渐开线齿形。随着滚刀的垂直进给，即可滚切出所需的渐开线齿廓，形成齿轮。

在机械加工中，许多轴类零部件为了方便安装，通常需要在轴的侧壁加工出齿，而通常这类均是采用滚齿机进行。而现有的滚齿机通常是采用卡盘类夹具进行夹紧，使用时，通过人工滑动卡盘，使得卡盘向轴类零部件的两端靠近，并将其夹紧，实现固定，再进行滚齿作业。但是人工移动卡盘，费时费力，并且会存在对中上的误差，使得轴类零部件的定位不准确，导致加工出的齿不符合要求，次品率高。

发明内容

本发明意在提供一种滚齿机，以解决现有技术在滚齿时，通过人工移动卡盘进行定位，费时费力的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种滚齿机，包括机架，机架上从左至右依次设有转动部、支撑部和夹紧部，转动部包括转动连接在机架上的支撑台和固定在支撑台外侧的齿圈，支撑台的右侧壁设有安装孔；还包括转动连接在机架上且位于支撑台上方的转轴，转轴上固定有与齿圈啮合的第一齿轮；支撑部包括两根固定在机架上的支撑柱，右侧的支撑柱呈中空，还包括贯穿支撑柱且滑动连接在支撑柱内的T型杆，T型杆顶部与支撑柱之间设有弹簧，T型杆的低端呈楔面；夹紧部包括从上至下依次设置第一齿条、第二齿轮和第二齿条，第二齿轮均与第一齿条和第二齿条啮合，第一齿条的左端面呈与T型杆配合的楔面，第一齿条的左部贯穿右侧的支撑柱且位于支撑柱的空腔内，第一齿条与支撑柱滑动连接；机架上位于支撑柱的上方转动连接有转动轴，且转动轴与机架可相对滑动，转动轴上固定有滚齿轮，转动轴与转轴通过锥齿轮组传动，机架上还设有驱动转动轴转动的电机。

本技术方案的原理：

将待滚齿的工件放置在两根支撑柱上，并使得工件的左端位于支撑台上的安装孔内，通过工件位于安装孔内能够实现工件的对中；同时在工件自身的重力作用下，向下挤压T型杆，T型杆在下移的过程中逐渐挤压第一齿条，使得第一齿条滑出支撑柱内。第一齿条移动时通过齿轮传动，使得第二齿条反向移动，从而使得第二齿条向靠近安装柱方向移动，从而实现将工件抵紧。

通过转动轴转动带动滚齿轮转动，转动轴转动的同时，通过锥齿轮传动实现转轴带动第一齿轮转动，从而带动与之啮合的齿圈转动，从而实现支撑台转动，带动工件转动，而此时工件的转动方向与滚齿轮的转动方向垂直，因此能够实现在工件上进行滚齿。

本技术方案的有益效果：

1.本技术方案通过在工件自身的重力下，挤压第二齿条移动，并通过第二齿轮的传动实现第一齿条推动工件，并对工件进行抵紧，无需人工操作，能够省时省力；

2.通过在支撑台上设置安装孔，由于支撑台始终固定在机架上，因此安装孔的位置不变，将工件放置在安装孔内，便能实现对工件的对中，同时第一齿条的移动路径是不变的，因此第一齿条对于工件的夹紧路径也是不变的，能够实现每一次工件的加工对中均准确，从而能够实现工件的对中准确，从而能够使得滚齿的精度高；

3.转轴与传动轴之间通过锥齿轮组传动，使得滚齿轮和工件的转动同步，并且无需另设驱动件来驱动工件转动，能够简化装置。

进一步，所述机架上还固定有加液箱，加液箱内滑动连接有滑板，加液箱的一端设有进液口，进液口内设有进液单向阀，加液箱的另一端设有出液口，出液口内设有出液单向阀，出液口上连接有出液管，滑板上设有导液口，导液口内设有导液单向阀；滑板上还设有驱动滑板往复滑动的推杆。

有益效果：滚齿的过程中滚齿刀与工件发生摩擦，会使得工件和滚齿刀大量的发热，从而易导致滚齿刀受损，通过移动推杆，使得加液箱内的液体通过出液口排出，并通过出液管导流至滚齿刀与工件接触的位置，便能够实现对工件和滚齿刀冷却。

当滑板向靠近出液口方向移动时，加液箱内设有出液口的一端的压强增大，液体从加液箱内排出，而此时加液箱的另一端压强减小，因此通过进液口吸入加液箱内。当滑板反向移动时，滑板挤压加液箱靠近进液口一端的液体，使得液体通过导液口进入加液箱的另一端。

进一步，所述推杆贯穿加液箱的一端且与加液箱转动连接，推杆位于加液箱外的一端固定在支撑台的中部；推杆位于加液箱内的部分设有螺旋状的凸棱，滑板上设有与凸棱构成螺纹副的螺纹孔，且螺纹孔与凸棱构成的螺纹副的螺纹升角大于或等于螺旋副的当量摩擦角。

有益效果：支撑台转动时，带动推杆转动，由于推杆上的凸棱与滑板上的螺纹孔构成的螺纹副的螺纹升角大于或等于螺旋副的当量摩擦角，不构成自锁条件，因此在推杆转动时，滑板会沿着加液箱滑动，从而能够实现加液箱内的液体的出液和进液。

进一步，所述转动轴上还固定有打磨轮。

有益效果：通过移动转动轴，使得打磨轮与工件接触，能够实现对滚齿后的工件进行打磨，去除滚齿时产生的毛刺。

进一步，所述机架上还滑动连接有可与第一齿条的右端相抵的固定块，且固定块与第一齿条垂直。

有益效果：当第一齿条移动至与工件一端相抵后，固定块失去第一齿条的支撑，向下滑动，并且固定块的一端与第一齿条的端部相抵，避免第一齿条发生滑动，从而能够提高夹紧的精确度。

进一步，所述T型杆的顶部和左侧的支撑柱顶部均设有弧形槽。

有益效果：通过设置弧形槽，使得工件位于弧形槽内，能够对工件的侧壁进行限位，避免工件从支撑柱上滑落。

进一步，所述机架上位于两根支撑柱之间设有收集箱，收集箱内设有筛网，收集箱的底部设有取液口。

有益效果：收集箱能够用于收集对滚齿刀和工件进行冷却后的液体，液体内通常会粘附有滚齿产生的碎屑，通过筛网对碎屑进行筛除，使得底部的液体内不含有杂质，便于再次使用。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图；

图2为图1中转动轴的俯视图。

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：

说明书附图中的附图标记包括：加液箱1、滑板11、导液口111、进液口12、出液口13、推杆14、支撑台2、安装槽21、齿圈22、转轴3、第一齿轮31、从动锥齿轮32、支撑柱4、T型杆41、第一齿条5、固定块51、夹紧杆52、压紧轮53、第二齿轮6、第二齿条7、转动轴8、滚齿轮81、打磨轮82、从动齿轮83、主动锥齿轮84、主动齿轮85、收集箱9、筛网91、取液口92。

实施例基本如附图1所示：

一种滚齿机，包括机架，机架上从左至右依次设有加液箱1、转动部、支撑部和夹紧部。加液箱1内沿横向滑动连接有滑板11，滑板11上设有螺纹孔，加液箱1上还设有贯穿加液箱1右端的推杆14，且推杆14与加液箱1右端转动连接。推杆14位于加液箱1内的一端设有与螺纹孔配合的螺旋状的凸棱，因此推杆14上的凸棱与螺纹孔构成螺纹副，且螺纹副的螺纹升角大于或等于螺旋副的当量摩擦角，不构成自锁条件。

加液箱1的左端设有进液口12，进液口12上连通有进液管，进液口12内设有进液单向阀，当滑板11向右滑动时，加液箱1左端的压强减小，通过进液管吸入液体，本实施例中使用的液体为冷却液，本实施例中使用的冷却液为冷却油。加液箱1的右端设有出液口13，出液口13内设有出液单向阀，出液口13上连通有出液管，当滑板11向右滑动时，加液箱1右端的压强增大，因此通过加液管将加液箱1右端的液体排出。滑板11上设有导液口111，导液口111内设有导液单向阀，当滑板11向左滑动时，加液箱1左部的压强增大，加液箱1左部的液体通过导液口111排入加液箱1的右端。

转动部包括转动连接在机架上的支撑台2，推杆14的右端固定在支撑台2左端的中部，支撑台2的轴线为水平方向，支撑台2右侧壁的中部设有安装槽21，支撑台2的外周固定有齿圈22。机架上位于支撑台2上方还转动连接有转轴3，转轴3的左端设有与齿圈22啮合的第一齿轮31。

支撑部包括两根并排设置的支撑柱4，且左侧的支撑柱4的上表面高于右侧的支撑柱4的上表面，右侧的支撑柱4呈中空，且右侧的支撑柱4上设有贯穿支撑柱4且与支撑柱4滑动连接的T型杆41，T型杆41位于支撑柱4外的部分套设有弹簧，弹簧的两端分别焊接在支撑柱4的顶部和T型杆41横向部分的底部。T型杆41的上表面和左侧的支撑柱4的上表面均设有弧形槽。且当T型杆41滑动至右侧支撑柱4底部时，T型杆41上的弧形槽的最低点与左侧的支撑柱4的弧形槽的最低点位于同一水平面。机架上位于两根支撑柱4之间设有收集箱9，收集箱9内设有筛网91，收集箱9的底部设有取液口92。

夹紧部包裹从上至下依次设置的第一齿条5、第二齿轮6和第二齿条7，第二齿轮6转动连接在机架上，且第二齿轮6与第一齿条5和第二齿条7均啮合。第二齿条7的左端面呈楔面，且第二齿条7的左端贯穿右侧的安装柱并与其滑动连接，T型杆41的底端面呈与第二齿条7左端面配合的楔面，当T型杆41向下移动时，挤压第二齿条7，使得第二齿条7向右滑动。

第一齿条5的左端转动连接有压紧杆，压紧杆的左端设有压紧轮53，压紧杆的右端设有T型块，第一齿条5左端的中部设有与T型块配合的T型槽，且T型块的轴线与支撑台2的轴线重合。机架上位于第一齿条5右端的上方沿竖向滑动连接有固定块51，固定块51的底端与第一齿条5的顶部相抵。当第一齿条5左移至夹紧工件时，固定块51的左端面与第一齿条5的右端相抵，因此固定块51在重力作用下下滑，并对第一齿条5进行阻挡。

机架上位于两根支撑柱4之间的位置上方设有转动轴8，转动轴8与转轴3垂直设置，转动轴8上固定有可与工件相抵的滚齿轮81，转动轴8与转轴3之间通过锥齿轮组传动，锥齿轮组包括转动连接在机架上且与转动轴8通过花键连接的主动锥齿轮84和固定在转轴3右端且与主动锥齿轮84啮合的从动锥齿轮32。

如图2所示，转动轴8上位于滚齿轮81和主动锥齿轮84之间还设有打磨轮82，机架上位于打磨轮82和主动锥齿轮84之间还转动连接有从动齿轮83，从动齿轮83与转动轴8之间通过花键连接，机架上还固定有电机，电机的输出轴上固定有与从动齿轮83啮合的主动齿轮85。安装槽21的侧壁设有若干顶块，当工件放入安装槽21时，通过顶块进行夹紧，避免工件与安装槽21发生相对转动。

具体实施过程如下：将待滚齿的工件放置在两根支撑柱4上，并使得工件的左端位于支撑台2的安装槽21内，放置工件的过程中，工件的右端挤压T型杆41，T型杆41在工件的重力作用下向下移动，从而使得T型杆41的底端逐渐与第二齿条7的右端接触，并向右挤压第二齿条7，使得第二齿条7向右移动，通过第二齿轮6传动，使得第一齿条5向左移动，从而带动夹紧杆52向左移动，使得夹紧杆52左端的压紧轮53逐渐将工件抵紧。当工件被抵紧时，第一齿条5给予固定块51的支撑力消失，固定块51在重力作用下下移，实现对第一齿条5的限位，从而实现将工件的定位并限位。

再滑动转动轴8，使得打磨轮82与工件的表面相抵，此时转动轴8与从动齿轮和主动锥齿轮84花键配合。启动电机，电机带动主动齿轮85转动，从而实现转轴3的转动，此时打磨轮82和主动锥齿轮84的转动，通过从动锥齿轮32和转轴3的传动，第一齿轮31转动，并带动齿圈22传动，从而实现支撑台2带动工件转动，从而实现滚齿轮81在工件的表面加工齿。

在滚齿的过程中由于滚齿轮81与工件发生摩擦会产生大量的热，滚齿轮81长时间的发热会导致滚齿轮81的齿刀变型，而支撑台2转动会带动推杆14转动，由于推杆14上的凸棱与滑板11上的螺纹孔构成的螺纹副不符合自锁的条件，因此会使得滑板11向右移动，此时加液箱1左部从外部吸入冷却液，而加液箱1右部的冷却液通过出液管排出，在使用时将出液管的出液段固定在工件与滚齿轮81接触的位置的上方，通过出液管排出的冷却液便会导流至滚齿轮81与工件之间，对滚齿轮81进行降温。当冷却液对滚齿轮81降温后，再落至收集箱9内，通过收集箱9上的筛网91将冷却液内夹杂的碎屑筛除，使得底部的冷却液不含杂质，便于循环利用。

当滚齿完成后，滑动转动轴8，使得打磨轮82与工件接触，并使得电机带动转动轴8反向转动，打磨轮82对工件进行打磨，此时支撑台2带动推杆14反向转动，从而使得滑板11向左滑动，使得加液箱1左侧的冷却液通过导液口111进入加液箱1右侧。当打磨完成后，关闭电机，再将工件取出，便在工件的外周形成齿。

对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，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，这些都不会影响本专利实施的效果和专利的实用性。

Claims (5)

1.一种滚齿机，包括机架，其特征在于：机架上从左至右依次设有转动部、支撑部和夹紧部，转动部包括转动连接在机架上的支撑台和固定在支撑台外侧的齿圈，支撑台的右侧壁设有安装孔；还包括转动连接在机架上且位于支撑台上方的转轴，转轴上固定有与齿圈啮合的第一齿轮；

支撑部包括两根固定在机架上的支撑柱，右侧的支撑柱呈中空，还包括贯穿支撑柱且滑动连接在支撑柱内的T型杆，T型杆顶部与支撑柱之间设有弹簧，T型杆的低端呈楔面；

夹紧部包括从上至下依次设置第一齿条、第二齿轮和第二齿条，第二齿轮均与第一齿条和第二齿条啮合，第一齿条的左端面呈与T型杆配合的楔面，第一齿条的左部贯穿右侧的支撑柱且位于支撑柱的空腔内，第一齿条与支撑柱滑动连接；

机架上位于支撑柱的上方转动连接有转动轴，且转动轴与机架可相对滑动，转动轴上固定有滚齿轮，转动轴与转轴通过锥齿轮组传动，机架上还设有驱动转动轴转动的电机；

机架上还固定有加液箱，加液箱内滑动连接有滑板，加液箱的一端设有进液口，进液口内设有进液单向阀，加液箱的另一端设有出液口，出液口内设有出液单向阀，出液口上连接有出液管，滑板上设有导液口，导液口内设有导液单向阀；滑板上还设有驱动滑板往复滑动的推杆；

推杆贯穿加液箱的一端且与加液箱转动连接，推杆位于加液箱外的一端固定在支撑台的中部；推杆位于加液箱内的部分设有螺旋状的凸棱，滑板上设有与凸棱构成螺纹副的螺纹孔，且螺纹孔与凸棱构成的螺纹副的螺纹升角大于或等于螺旋副的当量摩擦角。

2.根据权利要求1所述的滚齿机，其特征在于：所述转动轴上还固定有打磨轮。

3.根据权利要求2所述的滚齿机，其特征在于：所述机架上还滑动连接有可与第一齿条的右端相抵的固定块，且固定块与第一齿条垂直。

4.根据权利要求3所述的滚齿机，其特征在于：所述T型杆的顶部和左侧的支撑柱顶部均设有弧形槽。

5.根据权利要求4所述的滚齿机，其特征在于：所述机架上位于两根支撑柱之间设有收集箱，收集箱内设有筛网，收集箱的底部设有取液口。

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