CN109454463B - 用于齿轮内凹面的精车工艺 - Google Patents

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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内凹面的精车工艺，包括以下步骤，(1)固定，将待加工轴齿轮固定安装到切削设备上；(2)精车，刀架上的刀具为车刀，启动切削设备对齿轮的两端面同时进行精车加工，并预留滚压余量；(3)换刀，将刀架上的刀具更换为滚压刀，并调整滚压刀的角度；(4)滚压，启动切削设备通过滚压刀对齿轮两端面进行加工，直到滚压余量消除。本方案同时对轴齿轮的两端面进行加工，加工效率高，同时在精车完成后再利用滚压刀进行滚压，提高其加工面的精度，也不会与齿轮轴发生干涉。

Description

用于齿轮内凹面的精车工艺
技术领域
本发明属于齿轮加工技术领域，尤其涉及一种用于齿轮内凹面的精车工艺。
背景技术
齿轮是一种通过轮齿连续啮合传递运动和动力的机械元件，由于齿轮传动平稳，它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。齿轮可以分为四类，包括圆柱齿轮、锥齿轮和轴齿轮等。
其中，为了在轴齿轮两侧安装轴承等零件，通常需要在轴齿轮的两端面上加工出环形凹槽(内凹面)，现有环形凹槽的加工为车床精车到位，但是一般的车刀车削部位比较大，对轴齿轮端面加工时很容易与轴之间发生干涉，导致工件废品，也会导致刀具的损坏，而且一般的车刀车削精度不会太高，难以达到加工面的精度要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于齿轮内凹面的精车工艺，以解决加工齿轮内凹面时容易与轴发生干涉而导致废品的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案为：用于齿轮内凹面的精车工艺，包括以下步骤，(1)固定，将待加工轴齿轮固定安装到切削设备上；(2)精车，刀架上的刀具为车刀，启动切削设备对齿轮的两端面同时进行精车加工，并预留滚压余量；(3)换刀，将刀架上的刀具更换为滚压刀，并调整滚压刀的角度；(4)滚压，启动切削设备通过滚压刀对齿轮两端面进行加工，直到滚压余量消除。
本基础方案的工作原理和益效果在于：本方案同时对轴齿轮的两端面进行加工，加工效率高，同时在精车完成后再利用滚压刀进行滚压，提高其加工面的精度，也不会与齿轮轴发生干涉，提高成品率。
进一步，滚压余量为0.01-0.02mm。
进一步，所述滚压刀是金刚石材质的。
附图说明
图1为本发明实施例的纵向剖视图；
图2为实施例中垃圾箱与箱体连接的结构图。
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：箱体1、集渣箱2、三爪卡盘3、第一电机4、双向丝杠5、第二电机6、第一丝杠7、第一导轨8、滑板9、第二导轨10、活动板11、固定杆12、活动杆13、刀架14、旋转体15、顶尖16、套管17、不完全齿轮18、传动链19、滑块20、滑杆21、气腔22、涡流管23、喷头24、推杆25、弹性气囊26、出渣门27、垃圾箱28。
用于齿轮内凹面的精车工艺，包括以下步骤，(1)固定，将待加工轴齿轮固定安装到切削设备上；(2)精车，刀架14上的刀具为车刀，启动切削设备对齿轮的两端面同时进行精车加工，并预留滚压余量；(3)换刀，将刀架14上的刀具更换为滚压刀，并调整滚压刀的角度；(4)滚压，启动切削设备通过滚压刀对齿轮两端面进行加工，直到滚压余量消除。
其中，滚压余量为0.01-0.02mm，所述滚压刀是金刚石材质的。
用于齿轮内凹面的精车装置基本如附图1、图2所示，包括箱体1和设于箱体1内的夹紧机构与车削机构。箱体1为长方体状，箱体1前侧的侧壁上通过合页安装有活动门。
夹紧机构包括三爪卡盘3以及驱动三爪卡盘3转动的动力源，本实施例中动力源为电机，电机固定于箱体1左侧侧壁的外侧，电机输出轴水平向右，且输出轴上同轴连接有主轴，主轴右端穿过箱体1延伸至箱体1内，主轴与箱体1之间通过轴承转动配合，主轴上固定安装有过渡盘，三爪卡盘3固定安装于过渡盘上，过渡盘与三爪卡盘3均位于箱体1内。
车削机构包括横向进给结构和纵向进给结构，横向进给结构包括水平设置的双向丝杠5，双向丝杠5位于三爪卡盘3的上方，双向丝杠5两端分别转动安装于箱体1左右侧壁上，箱体1上部左侧侧壁的外侧固定安装有第一电机4，第一电机4的输出轴与双向丝杠5同轴连接，双向丝杠5上螺纹旋向不同的两侧均安装有活动座，活动座上固定连接有竖向设置的滑板9，箱体1顶壁上固接有第一导轨8，滑板9上端滑动安装于第一导轨8上。滑板9上固定安装有第二导轨10，第二导轨10上滑动安装有刀架14，刀架14上安装有车刀和滚压刀等刀具。
纵向进给结构包括竖直设置的第一丝杠7，第一丝杠7上端转动安装于箱体1顶壁上，箱体1后侧的侧壁上焊接有安装座，第一丝杠7下端转动安装于安装座上，箱体1顶壁上固定安装有第二电机6，第二电机6的输出轴竖直朝下且与第一丝杠7同轴相连，箱体1内还设有与第一丝杠7搭配的滑轨，滑轨上端固定连接箱体1顶壁上，滑轨下端固定连接在安装座上，滑轨与第一丝杠7相互平行，第一丝杠7上安装有活动板11，活动板11滑动安装于滑轨上，活动板11上固定连接有可伸缩的连杆，连杆包括固定在活动板11上的固定杆12，固定杆12横向设置，固定杆12两端可伸缩的连接有活动杆13，两个活动杆13端部分别与两个刀架14相连。
箱体1底部固定安装有集渣箱2，集渣箱2上部敞口。集渣箱2左右侧壁上均开设有滑槽，两个滑槽之间设有滑杆21，滑杆21横向设置，滑杆21端部设有滑块20，滑块20滑动安装于滑槽中，滑杆21下部设有毛刷，毛刷下端与集渣箱2底壁接触。
集渣箱2右侧的侧壁上开设有与滑槽连通的条形开口，箱体1右侧侧壁对应条形开口处设有驱动滑块20往复滑动的传动机构，传动机构包括固定在箱体1右侧外壁上的液压缸，液压缸的活塞杆水平朝左且伸入箱体1内，活塞杆左端端部转动安装有旋转体15，旋转体15与三爪卡盘3轴心相同，旋转体15左端设有顶尖16，旋转体15右端设有套管17，套管17与旋转体15同轴心且右端转动安装在箱体1右侧壁上，活塞杆位于套管17内部且未与套管17接触，套管17左端设有若干滑条，旋转体15右侧设有若干与滑条滑动配合的导向槽，套管17的正下方转动连接有转轴，转轴上固定安装有不完全齿轮18，转轴与套管17之间通过传动链19连接，箱体1的右侧壁上沿前后方向滑动安装有齿条组件，齿条组件包括两个齿条，两个齿条的轮齿相对，且两个齿条均可与不完全齿轮18啮合，右侧的滑块20与下侧的齿条固定连接，两个齿条的两端均用连杆固接，箱体1前后侧壁对应两个连杆的部分开设有的开口，两个齿条和连杆可通过开口。
每个滑槽内均设有两个弹性气囊26，弹性气囊26为条形的波纹式气囊，两个弹性气囊26分别位于滑块20的两侧，气囊一端与滑块20粘接，另一端与滑槽的端部粘接。弹性气囊26靠近滑块20的一端设有出气口，另一端设有单向进气口，单向进气口位于在进气口处设有可由外部至气囊内部单向打开的单向阀。滑杆21内部设有容纳腔，容纳腔内固定安装有涡流管23，涡流管23的空气入口处连接有进气管，进气管连通有两个支管，两个支管分别与两个气囊的进气口相连，容纳腔的上下两侧均设有气腔22，涡流管23的冷气出口与上侧的气腔22连通，热气出口与下侧的气腔22连通，下侧的气腔22底壁上开设有若干个热气口，上侧的气腔22上安装有两个喷头24，喷头24与上侧的气腔22连通，喷头24朝向工件处。
集渣箱2的前后侧壁的下侧均开设有出渣口，出渣口处通过合页铰接有出渣门27，箱体1前后侧壁上对于出渣口处敞口，敞口处滑动安装有垃圾箱28，垃圾箱28靠近出渣门27的一侧设有进渣口，进渣口位于出渣口的下方，出渣门27与集渣箱2侧壁之间连接有扭簧，自然状态下，扭簧使出渣门27将出渣口封闭，滑杆21的前后两侧均固接有推杆25，推杆25与滑杆21相互垂直，推杆25与出渣门27中部相对。
具体实施过程如下：使用时，利用三爪卡盘3将轴齿轮的轴进行夹紧固定，并使齿轮位于两个刀架14之间，启动液压缸，液压缸的活塞杆向左伸出，活塞杆带动顶尖16抵住轴齿轮的右端，完成轴齿轮的定位。启动电机，电机带动轴齿轮转动。然后控制第一电机4和第二电机6启动，第一电机4启动带动双向丝杠5转动，由于两个活动座分别位于双向丝杠5上旋向不同的两侧，所以双向丝杠5转动时两个活动座会同时向齿轮端面靠近，使刀具横向进给，刀具与齿轮端面接触后开始进行切削；第二电机6转动时带动第一丝杠7转动，第一丝杠7转动带动活动板11和固定杆12向下运动，由于活动杆13连接于刀架14与固定杆12之间，因此固定杆12向下运动时会带动刀架14向下运动，实现刀具的纵向进给。滚压时将车刀更换为滚压刀，再重复上面的步骤即可。加工完成后，第一电机4输出轴反转使刀具在水平方向上退刀，然后控制第二电机6的输出轴反转使刀具在竖直方向上退刀，停止电机，取下轴齿轮即可。
三爪卡盘3带动轴齿轮转动时会通过顶尖16带动旋转体15转动，由于旋转体15与套管17通过滑条相连，因此旋转体15能够带动套管17转动，套管17通过传动链19带动不完全齿轮18转动，不完全齿轮18转动间歇与两个齿条啮合，使两个齿条往复移动，从而带动滑块20往复前后移动。
滑块20前后滑动则带动滑杆21和毛刷前后滑动，使毛刷对废屑进行清理，由于滑杆21上连接有推杆25，在滑杆21运动过程中推杆25会与出渣门27接触，并向外推动出渣门27，打开出渣口，此时毛刷会将废屑扫出出渣口进入垃圾箱28中，滑杆21回程时出渣门27在扭簧的作用下复位，当垃圾箱28收集的废屑较多时，可以取下垃圾箱28进行倾倒。
滑块20在滑槽中滑动时会对弹性气囊26形成挤压，使气囊中的气体进入涡流管23中，进入涡流管23中的气体分别通过热气口和喷头24排出，热气口排出的气体为热气并吹向毛刷，将粘附在毛刷上的废屑吹下来，同时热气可以对毛刷和收集箱进行干燥，便于废屑的清理，喷头24喷出的为冷气，冷气吹向齿轮端面，将齿轮上的废屑吹下，同时对齿轮进行冷却。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等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 (3)

1.用于齿轮内凹面的精车工艺，其特征在于：包括以下步骤，(1)固定，将待加工轴齿轮固定安装到切削设备上；切削设备包括箱体和设于箱体内的夹紧机构和车削机构，所述车削结构包括横向进给结构和纵向进给结构，所述横向进给结构包括水平设置的双向丝杠，双向丝杠上螺纹旋向不同的两侧均安装有活动座，所述活动座上设有固定连接有滑板，箱体顶壁上固接有第一导轨，滑板上端滑动安装于第一导轨上，所述滑板上固定安装有第二导轨，第二导轨上滑动安装有刀架，刀架上安装有刀具；箱体底部固定安装有集渣箱，集渣箱侧壁上均开设有滑槽，两个滑槽之间设有滑杆，滑杆横向设置，滑杆端部设有滑块，滑槽内均设有弹性气囊，弹性气囊的两端分别与滑块和滑槽固定连接，所述弹性气囊的两端分别设有出气口和进气口，所述进气口上设有只能向气囊内部进气的单向阀，所述滑杆内设有容纳腔，容纳腔内固定安装有涡流管，容纳腔的上下两侧均设有气腔，涡流管的冷气出口与上侧的气腔连通，涡流管的热气出口与下侧的气腔连通，下侧的气腔底壁上开设有若干个热气口，上侧的气腔上设有喷头，喷头与上侧的气腔连通；(2)精车，刀架上的刀具为车刀，启动切削设备对齿轮的两端面同时进行精车加工，并预留滚压余量；(3)换刀，将刀架上的刀具更换为滚压刀，并调整滚压刀的角度；(4)滚压，启动切削设备通过滚压刀对齿轮两端面进行加工，直到滚压余量消除。
2.根据权利要求1所述的用于齿轮内凹面的精车工艺，其特征在于：滚压余量为0.01-0.02mm。
3.根据权利要求2所述的用于齿轮内凹面的精车工艺，其特征在于：所述滚压刀是金刚石材质的。
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