CN108994398A - 齿轮加工柔性找正装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了齿轮加工柔性找正装置及方法，它包括油缸杆，所述油缸杆的末端安装有螺杆，所述螺杆上通过第二螺母限位套装有连接板，所述连接板的下端固定安装在导轨的一端，所述导轨与槽块构成滑动配合，所述导轨的另一端，并与工件相配合的端面安装有用于驱动齿轮转动对中的对中装置。此装置能够用于齿轮加工过程中快速的找正，是适应性更广、自动化程度更高，找正效率更高。

Description

齿轮加工柔性找正装置及方法
技术领域
本发明属于齿轮加工技术领域，特别涉及齿轮加工柔性找正装置及方法，具体涉及一种适用于普通圆柱齿轮精加工找正或者扇形齿轮粗加工找正装置。
背景技术
在普通圆柱齿轮加工过程中，为提高齿轮精度，降低齿轮加工成本，会先用精度较差的机床或刀具进行粗加工，然后用精度好的机床和刀具进行精加工。但由于粗加工后一般留量较少，使得精加工时需要先进行对刀找正，以防止精加工时无法加工出完整的齿形。
现有的找正方法一般采用人工对刀找正，通过移动刀具，旋转工件，使刀具齿顶进入工件的齿槽中，并不断调整工件和刀具的位置，使得工件齿槽两侧的齿廓与刀具齿顶的齿廓非常接近，并左右对称为止。这种对刀方式不仅效率低下，而且非常考验工人的经验和技术，稍微不慎还会发生碰刀事故，造成机床、刀具甚至人员的损伤。
在有些齿轮加工厂家中，也有用到齿轮找正机构的，但基本上都是采用靠板或者定位叉找正的。这种方式需要工人将靠板卡入滑槽中，推动靠板滑动，转动工件，使工件的齿槽与靠板吻合，然后取出靠板。这种方式虽然比上述对刀找正效率要快很多，但还是不能实现自动找正，而且靠板与滑槽配合过紧，卡入和取出比较困难，如果配合过松，找正的精度又不高。
还有极少数厂家采用油缸推得靠板直接找正，这种找正方法能实现自动找正，但由于油缸行程是固定的，且通常油缸推力较大，经常会因为找正位置不准，而造成靠板将工件推斜，甚至推夹具，使其工件装夹不正，夹具偏离回转中心。而且此找正方式由于行程长度和推力大小很难调整，无法适用于多种不同类型齿轮的快速找正。
在加工扇形齿轮时，为减少空行程，多采用齿条刀具进行插齿加工，而齿条刀具与扇形齿轮上的齿形一一对应，使得在进行加工时，需要对扇形齿轮的毛坯进行找正，以确定所有齿均能加工出来。
发明内容
本发明提供了齿轮加工柔性找正装置及方法，此装置能够用于齿轮加工过程中快速的找正，是适应性更广、自动化程度更高，找正效率更高。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：齿轮加工柔性找正装置，它包括油缸杆，所述油缸杆的末端安装有螺杆，所述螺杆上通过第二螺母限位套装有连接板，所述连接板的下端固定安装在导轨的一端，所述导轨与槽块构成滑动配合，所述导轨的另一端，并与工件相配合的端面安装有用于驱动齿轮转动对中的对中装置。
所述对中装置包括对称布置安装在导轨端面的触头，所述触头通过调整垫安装在导轨上，并由调整垫调节两个触头之间的间距。
所述槽块固定安装在底座上。
所述触头的外端面固定有钢球，两个所述钢球与工件的两个对称齿面相接触配合。
所述对中装置采用定位叉，所述定位叉采用对称结构。
所述螺杆上套装有弹簧，所述弹簧通过第一螺母限位安装在螺杆上，弹簧的另一端与连接板的端面相接触配合。
采用任意一项所述齿轮加工柔性找正装置对对称齿轮找正的方法，启动油缸通过油缸杆带动连接板，再由连接板带动导轨沿着槽块向工件移动；导轨端头对称的两个触头分别接触工件的两个齿面，当工件的齿形不对中时，一边的触头会先接触齿面，推动齿轮转动，直到另一个触头也接触到对应齿面，并且接触位置相同，力量相等时，齿轮停止转动，导轨和连接板停止移动，油缸杆继续移动带动螺杆、第一螺母和压缩弹簧，直到油缸杆移动到极限位置。
采用任意一项所述齿轮加工柔性找正装置对扇形齿轮找正的方法，启动油缸通过油缸杆带动连接板，再由连接板带动导轨沿着槽块向工件移动；导轨端头对称的定位叉将与待加工的扇形齿轮的两个齿面相接触，当工件齿形不对中时，定位叉一边的触头会先接触齿面，推动齿轮转动，直到另一个触头也接触到对应齿面，并且接触位置相同，力量相等时，齿轮停止转动，导轨和连接板停止移动，油缸杆继续移动带动螺杆、螺母压缩弹簧，直到油缸杆移动到极限位置。
本发明有如下有益效果：
1、通过采用本发明的柔性找正装置，其主要利用弹簧缓冲油缸的拉力，并通过第一螺母和螺杆调节推力大小，由于弹簧具有伸缩性，使得这找正方法柔性更强，能适用更多尺寸误差较大的工件。
2、通过所述的调整垫能够用于调节两个触头关于导轨的对称和两钢球的间距，进而适应不同尺寸工件的对中需求。
3、通过采用上述结构的。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的整体结构主视图。
图2是本发明的整体结构俯视图。
图3是本发明的在加工对称齿轮时的结构图。
图4是本发明的在加工扇形齿轮时的结构图。
图5是本发明的在加工整个齿轮时的结构图。
图中：油缸杆1、螺杆2、第一螺母3、弹簧4、第二螺母5、连接板6、导轨7、槽块8、调整垫9、触头10、工件11、定位叉12、钢球13、扇形齿轮14、底座15。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
如图1-5所示，齿轮加工柔性找正装置，它包括油缸杆1，所述油缸杆1的末端安装有螺杆2，所述螺杆2上通过第二螺母5限位套装有连接板6，所述连接板6的下端固定安装在导轨7的一端，所述导轨7与槽块8构成滑动配合，所述导轨7的另一端，并与工件相配合的端面安装有用于驱动齿轮转动对中的对中装置。通过采用上述结构的找正装置，能够用于齿轮加工过程中，齿轮的对中使用，通过油缸杆1带动连接板6带动导轨7向工件11移动，导轨7端头对称的两触头10分别接触对称齿的两个齿面，当工件齿形不对中时，一边的触头10会先接触齿面，推动齿轮转动，直到另一个触头10也接触到对应齿面，并且接触位置相同，力量相等时，齿轮停止转动，导轨7和连接板6停止移动，油缸杆1继续移动带动螺杆2、螺母3压缩弹簧4，直到油缸杆1移动到极限位置。
进一步的，所述对中装置包括对称布置安装在导轨7端面的触头10，所述触头10通过调整垫9安装在导轨7上，并由调整垫9调节两个触头10之间的间距。通过间距的调节能够适应不同尺寸的齿轮。
进一步的，所述槽块8固定安装在底座15上。所述底座15设置在工作台的侧面，进而保证了找正装置能够与工件相配合。
进一步的，所述触头10的外端面固定有钢球13，两个所述钢球13与工件11的两个对称齿面相接触配合。通过采用钢球13起到了很好的接触配合的目的。
进一步的，所述对中装置采用定位叉12，所述定位叉12采用对称结构。通过定位叉12能够适用于扇形齿轮轴的找正。
进一步的，所述螺杆2上套装有弹簧4，所述弹簧4通过第一螺母3限位安装在螺杆2上，弹簧4的另一端与连接板6的端面相接触配合。弹簧4起到缓冲作用，避免油缸杆1推动力量过大，带动触头10将工件11推倾斜，影响工件11定位精度。
进一步的，所述油缸杆采用反向安装，通过将油缸反向安装是为了节省空间，螺杆2上的第一螺母3和第二螺母5用来调节导轨的行程范围，弹簧4起到缓冲作用，避免油缸推动力量过大，带动触头10将工件11推倾斜，影响工件11定位精度。
进一步的，在找正装置上增加2个位置信号检测点，一个用于检测机构是否到找正位置，避免出现推力不够，未将工件推动找正；另一个检测点用于检测机构在找正后，是否收回到初始位置，避免因触头未收回，制齿时造成机床损坏。
进一步的，本发明在安装时必须保证导轨7的中心延长线过工件11的轴心线。并且两触头10可以通过调整垫9来调整触头10关于导轨7对称，更换工件11种类后，只需要更换对于厚度的调整垫9，使两触头10的间距适合推动两齿面，这样可以使此找正装置适用于不同模数和齿数的齿轮。
实施例2：
采用任意一项所述齿轮加工柔性找正装置对对称齿轮找正的方法，启动油缸通过油缸杆1带动连接板6，再由连接板6带动导轨7沿着槽块8向工件11移动；导轨7端头对称的两个触头10分别接触工件11的两个齿面，当工件11的齿形不对中时，一边的触头10会先接触齿面，推动齿轮转动，直到另一个触头10也接触到对应齿面，并且接触位置相同，力量相等时，齿轮停止转动，导轨7和连接板6停止移动，油缸杆1继续移动带动螺杆2、第一螺母3和压缩弹簧4，直到油缸杆1移动到极限位置。
实施例3：
采用任意一项所述齿轮加工柔性找正装置对扇形齿轮找正的方法，启动油缸通过油缸杆1带动连接板6，再由连接板6带动导轨7沿着槽块8向工件11移动；导轨7端头对称的定位叉12将与待加工的扇形齿轮14的两个齿面相接触，当工件齿形不对中时，定位叉12一边的触头会先接触齿面，推动齿轮转动，直到另一个触头也接触到对应齿面，并且接触位置相同，力量相等时，齿轮停止转动，导轨7和连接板6停止移动，油缸杆1继续移动带动螺杆2、第一螺母3压缩弹簧4，直到油缸杆1移动到极限位置。
实施例4：
如图2、3、4，本发明适用于完整齿圈或非完整齿圈的精加工找正，精加工找正精度可达到0.3mm以内，可满足绝大多数齿轮精加工要求。如图4，将触头10更换成定位叉12后，本发明还可适用于齿扇毛坯粗加工找正。整个找正过程用时不超过5s，具有找正效率高的特点。
通过上述的说明内容，本领域技术人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改都在本发明的保护范围之内。本发明的未尽事宜，属于本领域技术人员的公知常识。

Claims (8)

1.齿轮加工柔性找正装置，其特征在于：它包括油缸杆（1），所述油缸杆（1）的末端安装有螺杆（2），所述螺杆（2）上通过第二螺母（5）限位套装有连接板（6），所述连接板（6）的下端固定安装在导轨（7）的一端，所述导轨（7）与槽块（8）构成滑动配合，所述导轨（7）的另一端，并与工件相配合的端面安装有用于驱动齿轮转动对中的对中装置。
2.根据权利要求1所述的齿轮加工柔性找正装置，其特征在于：所述对中装置包括对称布置安装在导轨（7）端面的触头（10），所述触头（10）通过调整垫（9）安装在导轨（7）上，并由调整垫（9）调节两个触头（10）之间的间距。
3.根据权利要求1所述的齿轮加工柔性找正装置，其特征在于：所述槽块（8）固定安装在底座（15）上。
4.根据权利要求1所述的齿轮加工柔性找正装置，其特征在于：所述触头（10）的外端面固定有钢球（13），两个所述钢球（13）与工件（11）的两个对称齿面相接触配合。
5.根据权利要求1所述的齿轮加工柔性找正装置，其特征在于：所述对中装置采用定位叉（12），所述定位叉（12）采用对称结构。
6.根据权利要求1所述的齿轮加工柔性找正装置，其特征在于：所述螺杆（2）上套装有弹簧（4），所述弹簧（4）通过第一螺母（3）限位安装在螺杆（2）上，弹簧（4）的另一端与连接板（6）的端面相接触配合。
7.采用权利要求1、2、3、或6任意一项所述齿轮加工柔性找正装置对对称齿轮找正的方法，其特征在于：启动油缸通过油缸杆（1）带动连接板（6），再由连接板（6）带动导轨（7）沿着槽块（8）向工件（11）移动；导轨（7）端头对称的两个触头（10）分别接触工件（11）的两个齿面，当工件（11）的齿形不对中时，一边的触头（10）会先接触齿面，推动齿轮转动，直到另一个触头（10）也接触到对应齿面，并且接触位置相同，力量相等时，齿轮停止转动，导轨（7）和连接板（6）停止移动，油缸杆（1）继续移动带动螺杆（2）、第一螺母（3）和压缩弹簧（4），直到油缸杆（1）移动到极限位置。
8.采用权利要求1或5任意一项所述齿轮加工柔性找正装置对扇形齿轮找正的方法，其特征在于：启动油缸通过油缸杆（1）带动连接板（6），再由连接板（6）带动导轨（7）沿着槽块（8）向工件（11）移动；导轨（7）端头对称的定位叉（12）将与待加工的扇形齿轮（14）的两个齿面相接触，当工件齿形不对中时，定位叉（12）一边的触头会先接触齿面，推动齿轮转动，直到另一个触头也接触到对应齿面，并且接触位置相同，力量相等时，齿轮停止转动，导轨（7）和连接板（6）停止移动，油缸杆（1）继续移动带动螺杆（2）、螺母（3）压缩弹簧（4），直到油缸杆（1）移动到极限位置。
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