CN110587042B - 一种控制刮齿机刀具轴交角的二次锁紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种控制刮齿机刀具轴交角的二次锁紧装置，包括机座、刀具转盘、蜗轮、蜗杆和旋转电机，所述刀具转盘和蜗轮同轴固定在一起并通过转动副安装在机座上，所述蜗杆与蜗轮啮合安装，蜗杆与旋转电机动力传动相连，所述刀具转盘上用于安装刀具，旋转电机通过蜗轮蜗杆结构驱动刀具转盘旋转，从而完成刀具轴交角的调整，所述刀具转盘上设有与其同轴固定的刹车盘，所述机座上设有能与刹车盘接触的刹车片，所述刹车片通过锁紧装置安装在机座上，利用锁紧装置调节刹车片与刹车盘之间的距离，从而完成刹车锁紧或者释放功能。本装置既能便于调节刀具的轴交角，又能快速锁定调整好的轴交角，大大提高了刮齿机的加工精度和加工范围。

Description

一种控制刮齿机刀具轴交角的二次锁紧装置
技术领域
本发明属于机械领域，涉及一种刮齿机，具体涉及一种控制刮齿机刀具轴交角的二次锁紧装置。
背景技术
刮齿工艺是一种高速、高精度的先进齿轮加工技术。在刮齿加工过程，轴交角即刀具主轴与工件主轴之间的夹角，对齿轮加工精度有着重要影响。因此，为了保证齿轮的精度，必须对轴交角进行严格的控制。目前，刮齿机是通过电机驱动蜗轮蜗杆控制刀具的轴交角，但在重载工况下，仅依靠电机自身的锁紧力不能满足对轴交角精准控制的要求，加工过程中，轴交角会产生波动，进而影响齿轮加工精度。因此，本发明在现有机构的基础上，增加一套能够对轴交角进行精准定位的锁紧装置，根据摩擦原理，通过气动控制实现刀具转盘的松脱和锁紧。
发明内容
本发明的目的在于克服目前刮齿机在加工过程中，由于重载等原因引起的刀具轴交角发生变化，导致加工成品精度变差的问题，提出一种由气缸、活塞、推杆、碟簧、止推螺母及刹车盘所组成的锁紧装置。通过气动控制，利用推杆与刹车盘之间的摩檫力将刹车盘以及与刹车盘相连接的刀具转盘锁紧。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种控制刮齿机刀具轴交角的二次锁紧装置，包括机座、刀具转盘、蜗轮、蜗杆和旋转电机，所述刀具转盘和蜗轮同轴固定在一起并通过转动副安装在机座上，所述蜗杆与蜗轮啮合安装，蜗杆与旋转电机动力传动相连，所述刀具转盘上用于安装刀具，旋转电机通过蜗轮蜗杆结构驱动刀具转盘旋转，从而完成刀具轴交角的调整，其特征在于：所述刀具转盘上设有与其同轴固定的刹车盘，所述机座上设有能与刹车盘接触的刹车片，所述刹车片通过锁紧装置安装在机座上，利用锁紧装置调节刹车片与刹车盘之间的距离，从而完成刹车锁紧或者释放功能。
作为改进，所述刹车盘上设有一圈环形的刹车槽，所述刹车槽为口小内大的T型截面，所述刹车片安装于刹车槽内并通过推杆安装在锁紧装置上。
作为改进，所述锁紧装置包括气缸和设于气缸内的活塞，所述推杆一端与刹车片固定相连，另一端与活塞相连，所述活塞通过压缩气体驱动带动推杆端部的刹车片在刹车槽内移动完成刹车锁定或者释放。
作为改进，所述活塞中部设有安装孔，所述推杆从活塞的安装孔中穿过后通过止推螺母限位锁定，所述活塞与其靠刹车盘一侧的气缸之间设有锁紧弹簧，正常情况下，锁紧弹簧将活塞往外推，活塞通过止推螺母带动刹车片往外运动，刹车片内侧接触到刹车盘的刹车槽内面，并在锁紧弹簧的作用下具备压紧力，完成对刹车盘的锁紧止动功能。
作为改进，所述刹车片有多个，多个刹车片均布于刹车盘四周的刹车槽内，每个刹车片均对应设有一个锁紧装置。
刮齿机通过刀具转盘的转动实现轴交角的调节，刀具转盘与蜗轮连接，通过电机带动蜗轮蜗杆的传动方式，实现了刀具转盘的旋转动作。当轴交角达到设定值，通过关闭电机，即可锁定轴交角的位置，这是目前普遍采用的一种方式。但是在重载或者冲击载荷下，仅靠电机自身的锁紧力已经不能抵消刀具转盘受到的外部载荷，因此，刀具转盘会发生偏转，轴交角发生变化，降低齿轮的加工精度。本发明在原有机构的基础上，增加一套二次锁紧装置，通过气动控制实现推杆的动作，当刹车片与刹车盘直接接触时，刹车盘与刹车片之间将产生一定的摩檫力，因此刹车盘的动作将受到摩檫力的限制。根据上述原理，本发明将刹车盘与蜗轮和刀具转盘通过螺栓连接，当需要调节轴交角的时候，首先通过气动控制使刹车片与刹车盘松脱，即可解除锁紧状态；再启动电机，通过蜗轮蜗杆传动，实现刀具转盘的转动。当刀具转盘旋转角度达到设定值，此时，首先关闭电机，然后通过气动控制，推动刹车片与刹车盘直接接触并产生摩檫力，该摩檫力限制了刹车盘的运动，由于刹车盘是与蜗轮和刀具转盘连接在一起的，所以，刹车盘运动受限，刀具转盘的运动也相应受到限制，实现了对刀具转盘的锁紧目的。
本发明有益效果是：
本发明可以有效的对刀具转盘进行锁定，既方便刀具轴交角的调整，又能在调整轴交角后将轴交角进行精确锁定，防止轴交角变化，大大提高了刮齿机的加工精度和对于不同尺寸内齿加工适应能力。
附图说明
图1本发明的二次锁紧装置结构图。
图2是图1中局部放大示意图A。
1-刀具转盘，2-蜗轮，3-刹车盘，4-活塞，5-推杆，6-碟簧，7-止推螺母，8-刹车槽，9-刹车片，10-刀座，11-轴承，12-缸盖，13-机座，14-锁紧装置，15-蜗杆。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
如图1和图2所示，一种控制刮齿机刀具轴交角的二次锁紧装置，包括机座13、刀具转盘1、蜗轮2、蜗杆15和旋转电机，所述刀具转盘1通过螺栓与蜗轮2同轴固定在一起，刀具转盘1通过轴承11安装在机座13上，所述蜗杆15通过轴承11安装在机座13上并且与蜗轮啮合安装，蜗杆15与旋转电机动力传动相连，旋转电机通过电机座安装在机座13上(图中未画出)，所述刀具转盘1上设有用于安装刀具的刀座10，旋转电机通过蜗轮2蜗杆15结构驱动刀具转盘1旋转，从而完成刀具轴交角的调整，所述刀具转盘1上设有与其同轴固定的刹车盘3，所述机座13上设有能与刹车盘3接触的刹车片9，所述刹车片9通过锁紧装置14安装在机座13上，利用锁紧装置14调节刹车片9与刹车盘3之间的距离，从而完成刹车锁紧或者释放功能。
如图2所示，所述刹车盘3上设有一圈环形的刹车槽8，所述刹车槽8为口小内大的T型截面，所述刹车片9安装于刹车槽8内并通过推杆5安装在锁紧装置14上，所述锁紧装置14包括气缸和设于气缸内的活塞4，所述推杆5一端与刹车片9固定相连，另一端与活塞4相连，所述活塞4中部设有安装孔，所述推杆5右端从活塞4的安装孔中穿过后通过止推螺母7限位锁定，所述活塞4与其靠刹车盘3一侧的气缸之间设有锁紧弹簧，正常情况下，锁紧弹簧将活塞4往外推，活塞4通过止推螺母7带动刹车片9往外运动，刹车片9右侧面接触到刹车盘3的刹车槽8内面，并在锁紧弹簧的作用下具备压紧力，完成对刹车盘3的锁紧止动功能。
多个刹车片9均布于刹车盘3四周的刹车槽8内，每个刹车片9均对应设有一个锁紧装置14，本实施例中刀具转盘1上设有6个刹车片9，但是实际不限于该数量，根据实际需要进行选择。
本实施例中，气缸由机座本体上开孔和缸盖12组成，推杆5与安装孔之设有滑动密封，推杆5从安装孔伸出后延伸到缸盖12外部，活塞4右侧面与缸盖12之间即为气室，缸盖12上设有与气室相通的气孔，当需要调节轴交角的时候，给气室通高压气体，即推动活塞4向左侧运动压缩锁紧弹簧，同时，活塞4与安装在推杆5上的止推螺母7分离，因此，推杆5不受锁紧弹簧所施加的弹簧力，刹车片9右侧面和刹车盘3接触面上的正压力为零，摩檫力也为零，所以，刹车盘3的运动不受刹车片9摩檫力的限制。此时，启动旋转电机，即可通过蜗杆15蜗轮2的传动方式，带动刀具转盘1的转动，也即是调整刀具的轴交角。
当刀具转盘1调整至指定位置时，关闭旋转电机，蜗轮2停止转动，刀具转盘1随之停止转动。此时，断开压缩空气，活塞4在锁紧弹簧的弹力作用下向右移动，推动安装在推杆5上的止推螺母7。由于止推螺母7与推杆5之间是螺纹连接，因此，止推螺母7连同推杆5一起在推力作用下向右移动，直至推杆5左端的刹车片9右侧面与刹车盘3接触。此时，在刹车片9与刹车盘3的接触面上产生一定的正压力，所以，在刹车片9与刹车盘3之间存在摩檫力，该摩檫力可以限制刹车盘3的转动。由于刀具转盘1、蜗轮2以及刹车盘3通过螺栓连接构成一个组件，所以刹车盘3的转动受到限制，刀具转盘1的转动也会同时受到限制，可以实现对刀具转盘1的锁紧功能。
本实施中，锁紧弹簧为碟簧6，将刹车片9和推杆5一体化制造，形成T型杆状结构件，锁紧时，刹车片9右侧面与刹车槽8右侧立面在锁紧弹簧的作用下，正压预紧力接触，产生强大的静摩擦力，从而完成对刀具转盘1的锁紧功能。

Claims (3)

1.一种控制刮齿机刀具轴交角的二次锁紧装置，包括机座、刀具转盘、蜗轮、蜗杆和旋转电机，其特征在于：所述刀具转盘和蜗轮同轴固定在一起并通过转动副安装在机座上，所述蜗杆与蜗轮啮合安装，蜗杆与旋转电机动力传动相连，所述刀具转盘上用于安装刀具，旋转电机通过蜗轮蜗杆结构驱动刀具转盘旋转，从而完成刀具轴交角的调整，所述刀具转盘上设有与其同轴固定的刹车盘，所述机座上设有能与刹车盘接触的刹车片，所述刹车片通过锁紧装置安装在机座上，利用锁紧装置调节刹车片与刹车盘之间的距离，从而完成刹车锁紧或者释放功能；
所述刹车盘上设有一圈环形的刹车槽，所述刹车槽为口小内大的T型截面，所述刹车片安装于刹车槽内并通过推杆安装在锁紧装置上；
所述锁紧装置包括气缸和设于气缸内的活塞，所述推杆一端与刹车片固定相连，另一端与活塞相连，所述活塞通过压缩气体驱动带动推杆端部的刹车片在刹车槽内移动完成刹车锁定或者释放。
2.如权利要求1所述的二次锁紧装置，其特征在于：所述活塞中部设有安装孔，所述推杆从活塞的安装孔中穿过后通过止推螺母限位锁定，所述活塞与其靠刹车盘一侧的气缸之间设有锁紧弹簧，正常情况下，锁紧弹簧将活塞往外推，活塞通过止推螺母带动刹车片往外运动，刹车片内侧接触到刹车盘的刹车槽内面，并在锁紧弹簧的作用下具备压紧力，完成对刹车盘的锁紧止动功能。
3.如权利要求2所述的二次锁紧装置，其特征在于：所述刹车片有多个，多个刹车片均布于刹车盘四周的刹车槽内，每个刹车片均对应设有一个锁紧装置。
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