CN110052836B - 一种数控异形齿轮精确加工装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控异形齿轮精确加工装置，包括底板，所述底板的上表面中部设有支撑座，所述支撑座的支撑板上表面设有固定轴，固定轴的侧面设有四个均匀分布的第二减震器，且底板与支撑座对应的上侧设有按压装置，底板的上表面前端设有滑槽，且滑槽的内部滑动设置有滑块，滑块的侧面设有柱形螺母，柱形螺母的内部螺纹连接有螺杆，螺杆的侧面两端均通过轴承与底板转动连接，且螺杆的前端通过联轴器与伺服电机的输出轴固定连接。该数控异形齿轮精确加工装置，可以对异形齿轮进行固定和转动，便于异形齿轮的加工，操作方便，并且可以同时对异形齿轮的上下表面和侧面进行加工，加工速度快，效率高，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮加工设备技术领域，具体为一种数控异形齿轮精确加工装置及其控制方法。
背景技术
齿轮是轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件，是能互相啮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，在齿轮加工特别使异形齿轮过程中，通常需要对异形齿轮的上下表面和侧面进行打磨或者雕刻加工。现有技术中，在对齿轮进行加工时只能对一面进行加工，速度较慢，加工效率较低，而且需要对齿轮的位置进行调节，加工难度较大，操作不方便。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种数控异形齿轮精确加工装置及其控制方法，可以对异形齿轮进行固定和转动，便于异形齿轮的加工，操作方便，并且可以同时对异形齿轮的上下表面和侧面进行加工，加工速度快，效率高，使用方便，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控异形齿轮精确加工装置，包括底板，所述底板的上表面中部设有支撑座，所述支撑座的支撑板上表面设有固定轴，所述固定轴的侧面设有四个均匀分布的第二减震器，且底板与支撑座对应的上侧设有按压装置，所述底板的上表面前端设有滑槽，且滑槽的内部滑动设置有滑块，所述滑块的侧面设有柱形螺母，所述柱形螺母的内部螺纹连接有螺杆，所述螺杆的侧面两端均通过轴承与底板转动连接，且螺杆的前端通过联轴器与伺服电机的输出轴固定连接，且伺服电机通过电机座与底板固定连接，所述滑块的上表面设有切削装置，所述底板的右侧面设有顶部处理装置，所述顶部处理装置的竖板侧面设有开关组，所述底板的上表面后端设有升降座，所述升降座的安装板上表面的凹槽内部活动设置有磨石，所述磨石的上表面右端设有第二螺孔，且安装板的上表面右端设有第一螺孔，且第一螺孔和第二螺孔均与固定螺栓螺纹连接，开关组的输入端与外部电源的输出端电连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述支撑座包括步进电机，所述步进电机的下表面与底板的上表面固定连接，且步进电机的输出轴侧面设有支撑板，所述支撑板的下表面设有第一平面轴承，且第一平面轴承的下表面通过支柱与底板的上表面固定连接，且步进电机的输入端与开关组的输出端电连接，可以通过步进电机带动支撑板转动，使支撑板可以带动异形齿轮转动，便于异形齿轮的加工。
作为本发明的一种优选技术方案，所述按压装置包括第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的固定端通过固定架与底板固定连接，且第一电动伸缩杆的伸缩端设有顶板，所述顶板的下表面通过第二平面轴承转动连接有按压板，且第一电动伸缩杆的输入端与开关组的输出端电连接，可以通过第一电动伸缩杆间接推动按压板移动，使按压板可以对异形齿轮的上表面进行挤压，便于异形齿轮的打磨加工。
作为本发明的一种优选技术方案，所述切削装置包括切削刀，所述切削刀的下表面设有两个对称设置的柱形槽，且切削刀与柱形槽对应的侧面设有螺纹孔，且螺纹孔的内部螺纹连接有调节螺栓，所述柱形槽与第二电动伸缩杆的伸缩端活动卡接，所述第二电动伸缩杆的固定端与滑块的上表面固定连接，且第二电动伸缩杆的输入端与开关组的输出端电连接，可以通过调节螺栓将切削刀与第二电动伸缩杆固定连接，便于切削刀的更换，同时可以通过第二电动伸缩杆对切削刀的高度进行调节，便于异形齿轮侧面的加工。
作为本发明的一种优选技术方案，所述顶部处理装置包括滑轨，所述滑轨的右端与竖板的侧面上端固定连接，且滑轨的侧面滑动设置有直线电机，所述直线电机的下表面与第三电动伸缩杆的伸缩端固定连接，且第三电动伸缩杆的固定端与电钻固定连接，且直线电机的输入端、第三电动伸缩杆的输入端和电钻的输入端均与开关组的输出端电连接，可以通过直线电机和第三电动伸缩杆对电钻的位置进行调节，还可以通过电钻对异形齿轮的上表面进行加工雕刻。
作为本发明的一种优选技术方案，所述升降座包括第四电动伸缩杆，所述第四电动伸缩杆的固定端与底板的上表面固定连接，且第四电动伸缩杆的伸缩端设有连接板，所述连接板的上表面通过第一减震器连接有安装板，且第四电动伸缩杆的输入端与开关组的输出端电连接，可以通过第四电动伸缩杆对连接板的高度进行调节，使连接板可以通过第一减震器对安装板的高度进行调节，从而使安装板可以带动磨石移动，使磨石可以对异形齿轮的下表面进行打磨。
本发明还提供一种数控异形齿轮精确加工装置的控制方法，包括以下步骤：
1)将带有圆形孔的异形齿轮套在固定轴的外侧，第二减震器对异形齿轮进行挤压，通过开关组控制第一电动伸缩杆伸长第一电动伸缩杆推动顶板下移，顶板通过第二平面轴承挤压按压板，按压板对异形齿轮进行挤压；
2)通过开关组控制步进电机工作，步进电机带动支撑板转动，支撑板带动异形齿轮转动；
3)通过开关组控制第二电动伸缩杆和伺服电机工作，第二电动伸缩杆推动切削刀上移，伺服电机通过联轴器带动螺杆转动，螺杆转动过程中滑块沿滑槽移动，同时滑块带动第二电动伸缩杆移动，第二电动伸缩杆带动切削刀移动，并使切削刀与异形齿轮需要打磨切削的位置接触，且异形齿轮转动过程中切削刀对异形齿轮的侧面进行加工；
4)通过开关组控制第四电动伸缩杆工作，第四电动伸缩杆推动连接板上移，连接板通过第一减震器推动安装板移动，安装板推动磨石移动，当磨石与转动的异形齿轮的下表面接触，磨石对异形齿轮的下表面打磨；
5)通过开关组控制直线电机、第三电动伸缩杆和电钻工作，直线电机带动第四电动伸缩杆沿滑轨移动到适当位置，第四电动伸缩杆推动电钻移动，电钻与异形齿轮的上表面接触时对异形齿轮的上表面进行雕刻，从而完成异形齿轮的加工。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本数控异形齿轮精确加工装置，可以对异形齿轮进行固定和转动，便于异形齿轮的加工，操作方便，并且可以同时对异形齿轮的上下表面和侧面进行加工，加工速度快，效率高，使用方便。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明结构右视示意图；
图3为本发明升降座的结构示意图。
图中：1底板、2支撑座、21步进电机、22支撑板、23第一平面轴承、24支柱、3按压装置、31固定架、32第一电动伸缩杆、33顶板、34第二平面轴承、35按压板、4滑块、41柱形螺母、5螺杆、51轴承、6伺服电机、61联轴器、62电机座、7切削装置、71第二电动伸缩杆、72切削刀、73调节螺栓、8顶部处理装置、81竖板、82滑轨、83直线电机、84第三电动伸缩杆、85电钻、9升降座、91第四电动伸缩杆、92连接板、93第一减震器、94安装板、10第一螺孔、11磨石、111第二螺孔、12固定螺栓、13固定轴、14第二减震器、15开关组。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：
实施例一：一种数控异形齿轮精确加工装置，包括底板1，底板1的上表面中部设有支撑座2，支撑座2包括步进电机21，步进电机21的下表面与底板1的上表面固定连接，且步进电机21的输出轴侧面设有支撑板22，支撑板22的下表面设有第一平面轴承23，且第一平面轴承23的下表面通过支柱24与底板1的上表面固定连接，且步进电机21的输入端与开关组15的输出端电连接，可以通过步进电机21带动支撑板22转动，使支撑板22可以带动异形齿轮转动，便于异形齿轮的加工，支撑座2的支撑板22上表面设有固定轴13，固定轴13的侧面设有四个均匀分布的第二减震器14，且底板1与支撑座2对应的上侧设有按压装置3，按压装置3包括第一电动伸缩杆32，第一电动伸缩杆32的固定端通过固定架31与底板1固定连接，且第一电动伸缩杆32的伸缩端设有顶板33，顶板33的下表面通过第二平面轴承34转动连接有按压板35，且第一电动伸缩杆32的输入端与开关组15的输出端电连接，可以通过第一电动伸缩杆32间接推动按压板35移动，使按压板35可以对异形齿轮的上表面进行挤压，便于异形齿轮的打磨加工，将带有圆形孔的异形齿轮套在固定轴13的外侧，第二减震器14对异形齿轮进行挤压，通过开关组15控制第一电动伸缩杆32伸长第一电动伸缩杆32推动顶板33下移，顶板33通过第二平面轴承34挤压按压板35，按压板35对异形齿轮进行挤压，底板1的上表面前端设有滑槽，且滑槽的内部滑动设置有滑块4，滑块4的侧面设有柱形螺母41，柱形螺母41的内部螺纹连接有螺杆5，螺杆5的侧面两端均通过轴承51与底板1转动连接，且螺杆5的前端通过联轴器61与伺服电机6的输出轴固定连接，且伺服电机6通过电机座62与底板1固定连接，滑块4的上表面设有切削装置7，底板1的右侧面设有顶部处理装置8，顶部处理装置8的竖板81侧面设有开关组15，底板1的上表面后端设有升降座9，升降座9的安装板94上表面的凹槽内部活动设置有磨石11，磨石11的上表面右端设有第二螺孔111，且安装板94的上表面右端设有第一螺孔10，且第一螺孔10和第二螺孔111均与固定螺栓12螺纹连接，开关组15的输入端与外部电源的输出端电连接，整个数控异形齿轮精确加工装置，可以对异形齿轮进行固定和转动，便于异形齿轮的加工，操作方便，并且可以同时对异形齿轮的上下表面和侧面进行加工，加工速度快，效率高，使用方便。
实施例二：
本实施例与实施例一的区别在于：
本实施例中，切削装置7包括切削刀72，切削刀72的下表面设有两个对称设置的柱形槽，且切削刀72与柱形槽对应的侧面设有螺纹孔，且螺纹孔的内部螺纹连接有调节螺栓73，柱形槽与第二电动伸缩杆71的伸缩端活动卡接，第二电动伸缩杆71的固定端与滑块4的上表面固定连接，且第二电动伸缩杆71的输入端与开关组15的输出端电连接，可以通过调节螺栓73将切削刀72与第二电动伸缩杆71固定连接，便于切削刀72的更换，同时可以通过第二电动伸缩杆71对切削刀72的高度进行调节，便于异形齿轮侧面的加工，通过开关组15控制第二电动伸缩杆71和伺服电机6工作，第二电动伸缩杆71推动切削刀72上移，伺服电机6通过联轴器61带动螺杆5转动，螺杆5转动过程中滑块4沿滑槽移动，同时滑块4带动第二电动伸缩杆71移动，第二电动伸缩杆71带动切削刀72移动，并使切削刀72与异形齿轮需要打磨切削的位置接触，且异形齿轮转动过程中切削刀72对异形齿轮的侧面进行加工。
实施例三：
本实施例与实施例一的区别在于：
顶部处理装置8包括滑轨82，滑轨82的右端与竖板81的侧面上端固定连接，且滑轨82的侧面滑动设置有直线电机83，直线电机83的下表面与第三电动伸缩杆84的伸缩端固定连接，且第三电动伸缩杆84的固定端与电钻85固定连接，且直线电机83的输入端、第三电动伸缩杆84的输入端和电钻85的输入端均与开关组15的输出端电连接，可以通过直线电机83和第三电动伸缩杆84对电钻85的位置进行调节，还可以通过电钻85对异形齿轮的上表面进行加工雕刻，通过开关组15控制直线电机83、第三电动伸缩杆84和电钻85工作，直线电机83带动第三电动伸缩杆84沿滑轨82移动到适当位置，第三电动伸缩杆84推动电钻85移动，电钻85与异形齿轮的上表面接触时对异形齿轮的上表面进行雕刻，从而完成异形齿轮的加工。
升降座9包括第四电动伸缩杆91，第四电动伸缩杆91的固定端与底板1的上表面固定连接，且第四电动伸缩杆91的伸缩端设有连接板92，连接板92的上表面通过第一减震器93连接有安装板94，且第四电动伸缩杆91的输入端与开关组15的输出端电连接，可以通过第四电动伸缩杆91对连接板92的高度进行调节，使连接板92可以通过第一减震器93对安装板94的高度进行调节，从而使安装板94可以带动磨石11移动，使磨石11可以对异形齿轮的下表面进行打磨，通过开关组15控制第四电动伸缩杆91工作，第四电动伸缩杆91推动连接板92上移，连接板92通过第一减震器93推动安装板94移动，安装板94推动磨石11移动，当磨石11与转动的异形齿轮的下表面接触，磨石11对异形齿轮的下表面打磨。
开关组15上设有与步进电机21、第一电动伸缩杆32、伺服电机6、第二电动伸缩杆71、直线电机83、第三电动伸缩杆84、电钻85和第四电动伸缩杆91对应的控制按钮。
本发明还提供一种数控异形齿轮精确加工装置的控制方法，包括以下步骤：
1)将带有圆形孔的异形齿轮套在固定轴13的外侧，第二减震器14对异形齿轮进行挤压，通过开关组15控制第一电动伸缩杆32伸长第一电动伸缩杆32推动顶板33下移，顶板33通过第二平面轴承34挤压按压板35，按压板35对异形齿轮进行挤压；
2)通过开关组15控制步进电机21工作，步进电机21带动支撑板22转动，支撑板22带动异形齿轮转动；
3)通过开关组15控制第二电动伸缩杆71和伺服电机6工作，第二电动伸缩杆71推动切削刀72上移，伺服电机6通过联轴器61带动螺杆5转动，螺杆5转动过程中滑块4沿滑槽移动，同时滑块4带动第二电动伸缩杆71移动，第二电动伸缩杆71带动切削刀72移动，并使切削刀72与异形齿轮需要打磨切削的位置接触，且异形齿轮转动过程中切削刀72对异形齿轮的侧面进行加工；
4)通过开关组15控制第四电动伸缩杆91工作，第四电动伸缩杆91推动连接板92上移，连接板92通过第一减震器93推动安装板94移动，安装板94推动磨石11移动，当磨石11与转动的异形齿轮的下表面接触，磨石11对异形齿轮的下表面打磨；
5)通过开关组15控制直线电机83、第三电动伸缩杆84和电钻85工作，直线电机83带动第三电动伸缩杆84沿滑轨82移动到适当位置，第三电动伸缩杆84推动电钻85移动，电钻85与异形齿轮的上表面接触时对异形齿轮的上表面进行雕刻，从而完成异形齿轮的加工。
本发明可以对异形齿轮进行固定和转动，便于异形齿轮的加工，操作方便，并且可以同时对异形齿轮的上下表面和侧面进行加工，加工速度快，效率高，使用方便。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种数控异形齿轮精确加工装置，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的上表面中部设有支撑座(2)，所述支撑座(2)的支撑板(22)上表面设有固定轴(13)，所述固定轴(13)的侧面设有四个均匀分布的第二减震器(14)，且底板(1)与支撑座(2)对应的上侧设有按压装置(3)，所述底板(1)的上表面前端设有滑槽，且滑槽的内部滑动设置有滑块(4)，所述滑块(4)的侧面设有柱形螺母(41)，所述柱形螺母(41)的内部螺纹连接有螺杆(5)，所述螺杆(5)的侧面两端均通过轴承(51)与底板(1)转动连接，且螺杆(5)的前端通过联轴器(61)与伺服电机(6)的输出轴固定连接，且伺服电机(6)通过电机座(62)与底板(1)固定连接，所述滑块(4)的上表面设有切削装置(7)，所述底板(1)的右侧面设有顶部处理装置(8)，所述顶部处理装置(8)的竖板(81)侧面设有开关组(15)，所述底板(1)的上表面后端设有升降座(9)，所述升降座(9)的安装板(94)上表面的凹槽内部活动设置有磨石(11)，所述磨石(11)的上表面右端设有第二螺孔(111)，且安装板(94)的上表面右端设有第一螺孔(10)，且第一螺孔(10)和第二螺孔(111)均与固定螺栓(12)螺纹连接，开关组(15)的输入端与外部电源的输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种数控异形齿轮精确加工装置，其特征在于：所述支撑座(2)包括步进电机(21)，所述步进电机(21)的下表面与底板(1)的上表面固定连接，且步进电机(21)的输出轴侧面设有支撑板(22)，所述支撑板(22)的下表面设有第一平面轴承(23)，且第一平面轴承(23)的下表面通过支柱(24)与底板(1)的上表面固定连接，且步进电机(21)的输入端与开关组(15)的输出端电连接。
3.根据权利要求2所述的一种数控异形齿轮精确加工装置，其特征在于：所述按压装置(3)包括第一电动伸缩杆(32)，所述第一电动伸缩杆(32)的固定端通过固定架(31)与底板(1)固定连接，且第一电动伸缩杆(32)的伸缩端设有顶板(33)，所述顶板(33)的下表面通过第二平面轴承(34)转动连接有按压板(35)，且第一电动伸缩杆(32)的输入端与开关组(15)的输出端电连接。
4.根据权利要求3所述的一种数控异形齿轮精确加工装置，其特征在于：所述切削装置(7)包括切削刀(72)，所述切削刀(72)的下表面设有两个对称设置的柱形槽，且切削刀(72)与柱形槽对应的侧面设有螺纹孔，且螺纹孔的内部螺纹连接有调节螺栓(73)，所述柱形槽与第二电动伸缩杆(71)的伸缩端活动卡接，所述第二电动伸缩杆(71)的固定端与滑块(4)的上表面固定连接，且第二电动伸缩杆(71)的输入端与开关组(15)的输出端电连接。
5.根据权利要求4所述的一种数控异形齿轮精确加工装置，其特征在于：所述顶部处理装置(8)包括滑轨(82)，所述滑轨(82)的右端与竖板(81)的侧面上端固定连接，且滑轨(82)的侧面滑动设置有直线电机(83)，所述直线电机(83)的下表面与第三电动伸缩杆(84)的伸缩端固定连接，且第三电动伸缩杆(84)的固定端与电钻(85)固定连接，且直线电机(83)的输入端、第三电动伸缩杆(84)的输入端和电钻(85)的输入端均与开关组(15)的输出端电连接。
6.根据权利要求5所述的一种数控异形齿轮精确加工装置，其特征在于：所述升降座(9)包括第四电动伸缩杆(91)，所述第四电动伸缩杆(91)的固定端与底板(1)的上表面固定连接，且第四电动伸缩杆(91)的伸缩端设有连接板(92)，所述连接板(92)的上表面通过第一减震器(93)连接有安装板(94)，且第四电动伸缩杆(91)的输入端与开关组(15)的输出端电连接。
7.根据权利要求6所述的一种数控异形齿轮精确加工装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将带有圆形孔的异形齿轮套在固定轴(13)的外侧，第二减震器(14)对异形齿轮进行挤压，通过开关组(15)控制第一电动伸缩杆(32)伸长第一电动伸缩杆(32)推动顶板(33)下移，顶板(33)通过第二平面轴承(34)挤压按压板(35)，按压板(35)对异形齿轮进行挤压；
2)通过开关组(15)控制步进电机(21)工作，步进电机(21)带动支撑板(22)转动，支撑板(22)带动异形齿轮转动；
3)通过开关组(15)控制第二电动伸缩杆(71)和伺服电机(6)工作，第二电动伸缩杆(71)推动切削刀(72)上移，伺服电机(6)通过联轴器(61)带动螺杆(5)转动，螺杆(5)转动过程中滑块(4)沿滑槽移动，同时滑块(4)带动第二电动伸缩杆(71)移动，第二电动伸缩杆(71)带动切削刀(72)移动，并使切削刀(72)与异形齿轮需要打磨切削的位置接触，且异形齿轮转动过程中切削刀(72)对异形齿轮的侧面进行加工；
4)通过开关组(15)控制第四电动伸缩杆(91)工作，第四电动伸缩杆(91)推动连接板(92)上移，连接板(92)通过第一减震器(93)推动安装板(94)移动，安装板(94)推动磨石(11)移动，当磨石(11)与转动的异形齿轮的下表面接触，磨石(11)对异形齿轮的下表面打磨；
5)通过开关组(15)控制直线电机(83)、第三电动伸缩杆(84)和电钻(85)工作，直线电机(83)带动第三电动伸缩杆(84)沿滑轨(82)移动到适当位置，第三电动伸缩杆(84)推动电钻(85)移动，电钻(85)与异形齿轮的上表面接触时对异形齿轮的上表面进行雕刻，从而完成异形齿轮的加工。
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