CN110899863A - 一种端面齿轮磨齿工艺设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种端面齿轮磨齿工艺设备，涉及端面齿加工设备领域，包括机床，所述机床上方设置有加工打磨架，所述加工打磨架上设置有A轴升降液压油缸，所述A轴升降液压油缸的输出轴同轴连接有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴竖直向下并同轴连接有X轴旋转加工头；所述机床上设置有水平方向沿靠近和远离A轴升降液压油缸方向的V轴驱动装置，所述机床上还设置有与V轴驱动装置运动方向水平垂直的U轴驱动装置，所述U轴驱动装置上设置有回转台，所述回转台上设置有Y轴旋转组件，所述第一驱动电机的输出轴上设置有B轴旋转磨刀机构。本发明具有能够灵活的进行端面齿打造和打磨的效果。
Description
技术领域
本发明涉及打磨设备的技术领域，尤其是涉及一种端面齿轮磨齿工艺设备。
背景技术
端面齿轮是一种与直齿轮或者是斜齿轮成90度轴交角度的配合的一种齿轮，该类型齿轮小齿轮和端面齿轮的中心轴线是垂直的，两垂直的中心轴线之间可以是相交也可以有偏置距离。
端面齿轮主要应用于直升飞机，鱼线轮，钟表，以及自行车等行业，其重载，平稳的传动特性，有比较广泛的应用空间。
现有的，公告号为CN110369535A的中国专利公开了一种具有端面齿的工件的加工方法及加工模具，它包括：准备一圆柱形坯料；在圆柱形坯料的一端面上通过冷挤压成型端面齿，得到中间件，中间件的端面齿包括位于中间件的端面范围内的第一部分和位于中间件的端面之外的第二部分；通过铣销加工将端面齿的第二部分去除；得到成型工件。本发明使得工件加工效率较高。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在得到成型工件后，因为加工过程中，会有毛刺或需要轻微的表面打磨，以达到标准尺寸，则需要将端面齿拿下，从而进行人工打磨，机械化程度低。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种能够自由前后左右上下移动，从而能够加工不同尺寸，不同齿深的端面齿轮磨齿工艺设备。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种端面齿轮磨齿工艺设备，包括机床，所述机床上方设置有加工打磨架，所述加工打磨架上设置有A轴升降液压油缸，所述A轴升降液压油缸的输出轴同轴连接有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴竖直向下并同轴连接有X轴旋转加工头；所述机床上设置有水平方向沿靠近和远离A轴升降液压油缸方向的V轴驱动装置，所述机床上还设置有与V轴驱动装置运动方向水平垂直的U轴驱动装置，所述U轴驱动装置上设置有回转台，所述回转台上设置有Y轴旋转组件，所述第一驱动电机的输出轴上设置有B轴旋转磨刀机构。
通过采用上述技术方案，工作人员将端面齿的加工原件放置在回转台上，通过第一驱动电机的转动，带动X轴旋转加工头旋转，对端面齿进行旋转加工。通过A轴升降液压油缸，能够将X轴旋转加工头上下移动，从而对端面齿上下进行加工。通过V轴驱动装置和U轴驱动装置，在加工端面齿时，控制X轴旋转加工头在端面齿上产生前后与左右的联动，并且通过Y轴旋转组件的旋转，加工完端面齿上的一道齿槽后能够旋转端面齿进行其他齿槽的加工。在加工完毕后，通过B轴旋转磨刀机构对端面齿进行打磨，并且A轴升降液压油缸也能控制B轴旋转磨刀机构的升降，同时也能够通过第一驱动电机旋转B轴旋转磨刀机构，从不同角度的B轴旋转磨刀机构打磨端面齿。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述Y轴旋转组件包括旋转座，所述旋转座朝向X轴旋转加工头处设置有水平的Y轴旋转头，所述旋转座内部设置有旋转轴，所述旋转轴套设有第一传动齿轮，所述第一传动齿轮啮合有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮同轴固定连接有第一步进电机。
通过采用上述技术方案，第一步进电机驱动第二传动齿轮，第二传动齿轮带动第一传动齿轮转动，从而带动旋转轴上的Y轴旋转头转动，从而带动Y轴旋转头上的端面齿周向转动，能够与X轴旋转加工头联动，对端面齿周向打造和打磨。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述加工打磨架下方设置有Z轴驱动装置，所述Z轴驱动装置包括第二步进电机，所述第二步进电机的输出轴同轴连接有Z轴螺杆，所述Z轴螺杆与加工打磨架螺纹连接。
通过采用上述技术方案，通过第二步进电机驱动Z轴螺杆，能够驱动加工打磨架移动，从而控制X轴旋转加工头的工作区域，更为方便的加工端面齿。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述V轴驱动装置包括沿靠近和远离A轴升降液压油缸方向进行与机床进行滑移的第一层块，所述第一层块一侧设置有第三步进电机，所述第三步进电机的输出轴同轴连接有V轴螺杆，所述V轴螺杆与第一层块螺纹连接。
通过采用上述技术方案，第三步进电机转动，带动V轴螺杆转动，与V轴螺杆纹连接的第一层块沿着靠近和远离A轴升降液压油缸方向运动，从而控制端面齿靠近与远离X轴旋转加工头。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述U轴驱动装置包括与垂直第一层块垂直滑移的第二层块，所述第二层块一侧设置有第四步进电机，所述第四步进电机的输出轴同轴连接有U轴螺杆，所述U轴螺杆与第二层块螺纹连接。
通过采用上述技术方案，第四步进电机转动，带动U轴螺杆转动，与U轴螺杆纹连接的第二层块沿着左右方向移动，从而控制端面齿水平移动在X轴旋转加工头加工的部位。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述B轴旋转磨刀机构包括固定板，所述固定板固定于A轴升降液压油缸的输出轴，所述固定板上固定连接有打磨电机，所述打磨电机的输出轴通过齿带连接有转动轴，所述转动轴套设有打磨砂轮。
通过采用上述技术方案，打磨电机转动带动转动轴转动，从而带动打磨砂轮转动，打磨端面齿。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述加工打磨架上设置有水洗机构，所述水洗机构包括送水管，所述机床下方设置有回收池，所述回收池内设置有给水泵，所述给水泵的输水管连通送水管。
通过采用上述技术方案，通过冷却水喷射，能够冷却端面齿，减少端面齿在打磨过程中因为热胀冷缩而与指定的规格有误差，同时也能够冲洗碎屑，减少在打磨过程中生产的碎屑对端面齿的进一步加工造成影响。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述Y轴旋转头靠近旋转座一端设置有固定盘，所述固定盘与旋转座通过螺栓连接。
通过采用上述技术方案，能够方便拆卸Y轴旋转头，从而方便拆卸端面齿。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1、通过A轴升降液压油缸上下运动、第一驱动电机的X轴旋转加工头的旋转加工、V轴驱动装置与 U轴驱动装置的前后左右移动、Y轴旋转组件旋转端面齿和B轴旋转磨刀机构对端面齿的加工，达到灵活的进行端面齿打造和打磨的效果；
2、通过Z轴驱动装置，能够使加工打磨架前后移动，更利于加工端面齿的加工；
3、通过水洗装置，能够在加工过程中，减少碎屑影响端面齿精度的效果。
附图说明
图1是本实施例整体结构示意图。
图2是本实施例回转台内部和加工打磨架内部结构示意图。
图中，1、机床；2、加工打磨架；3、A轴升降液压油缸；4、第一驱动电机；41、X轴旋转加工头；5、V轴驱动装置；51、第一层块；52、第三步进电机；53、V轴螺杆；6、U轴驱动装置；61、第二层块；62、第四步进电机；63、U轴螺杆；7、B轴旋转磨刀机构；71、固定板；72、打磨电机；73、转动轴；74、打磨砂轮；8、回转台；9、Y轴旋转组件；91、旋转座；92、Y轴旋转头；93、旋转轴；94、第一传动齿轮；95、第二传动齿轮；96、第一步进电机；97、固定盘；10、Z轴驱动装置；101、第二步进电机；102、Z轴螺杆；11、水洗机构；111、送水管；112、回收池；113、给水泵。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种端面齿轮磨齿工艺设备，包括机床1，在机床1一侧的上方设置有加工打磨架2，能够对机床1上的端面齿进行加工。
参照图1和图2，在加工打磨架2上设置有A轴升降液压油缸3，并且A轴升降液压油缸3的输出轴竖直向下且同轴连接有第一驱动电机4，第一驱动电机4的输出轴竖直向下，同轴连接有X轴旋转加工头41，通过A轴升降液压油缸3能够上下移动X轴旋转加工头41，并且通过第一驱动电机4使X轴旋转加工头41转动，对机床1上的端面齿进行加工和打磨。
参照图2，在加工打磨架2下方设置有Z轴驱动装置10，Z轴驱动装置10包括第二步进电机101，所述第二步进电机101的输出轴同轴连接有沿前后方向放置的Z轴螺杆102，并且Z轴螺杆102与加工打磨架2螺纹连接，在第二步进电机101驱动Z轴螺杆102转动时，使加工打磨架2能够远离或靠近机床1，从而调节打磨深度。
参照图1，机床1上设置有可以水平方向靠近或远离加工打磨架2的V轴驱动装置5，V轴驱动装置5包括第一层块51，第一层块51沿靠近和远离A轴升降液压油缸3方向滑移于机床1上方，并且第一层块51一侧固定设置有第二步进电机101，第二步进电机101与机床1固定连接。第二步进电机101的输出轴同轴连接有V轴螺杆53，V轴螺杆53与第一层块51螺纹连接，V轴螺杆53的长度方向为第一层块51的滑移方向，工作人员驱动第三步进电机52，V轴螺杆53随着第三进步电机的转动而转动，与V轴螺杆53纹连接的第一层块51沿滑移方向滑移运动，从而控制端面齿靠近与远离X轴旋转加工头41，增加机床1移动端面的范围，进一步提升加工范围。
参照图1，在第一层块51上设置有U轴驱动装置6，U轴驱动装置6包括与垂直第一层块51滑移方向的第二层块61，第二层块61与第一层块51滑移连接。第二层块61一侧设置有固定于第一层块51上的第四步进电机62，并且第四步进电机62的输出轴同轴连接有U轴螺杆63，U轴螺杆63的方向为第二层块61滑移方向。U轴螺杆63与第二层块61螺纹连接，第四步进电机62转动，控制V轴螺杆53转动，从而第一层块51滑移运动，控制端面齿在X轴旋转加工头41前横向移动加工，增加机床1移动端面的范围，使端面齿能够前后左右移动。
参照图2，在第二层块61上设置有回转台8，回转台8上设置有Y轴旋转组件9，Y轴旋转组件9包括设置在回转台8上的旋转座91，旋转座91朝向X轴旋转加工头41处设置有水平的Y轴旋转头92，旋转座91内部设置有与有与Y轴旋转头92同轴连接的旋转轴93，并且旋转轴93套设有第一传动齿轮94，第一传动齿轮94啮合有第二传动齿轮95，同时第二传动齿轮95同轴固定连接有第一步进电机96，通过第一步进电机96经过层层传动，带动Y轴旋转头92转动，从而带动固定在Y轴旋转头92上的端面齿转动，周向加工齿槽。在本实施例中，Y轴旋转头92靠近旋转座91一端设置有固定盘97，并且固定盘97与旋转座91通过螺栓连接。方便工作人员拆卸Y轴旋转头92，从而方便拆卸和更换下一个端面齿。
参照图1，在端面齿的齿槽加工完毕后，在X轴旋转加工头41上设置B轴旋转磨刀机构7，从而能够对端面齿进行打磨。B轴旋转磨刀机构7包括通过螺栓固定于X轴旋转加工头41上的固定板71，并且固定板71上固定连接有打磨电机72，打磨电机72的输出轴通过齿带连接有转动轴73，转动轴73套设有打磨砂轮74。工作人员驱动打磨电机72，达莫电机转动带动转动轴73转动，从而带动打磨砂轮74转动，对端面齿进行打磨。
参照图2，为了对端面齿进行冲洗，减少加工时产生的碎屑，在加工打磨架2上设置有水洗机构11。水洗机构11包括机床1下方设置的回收池112，回收池112内设置有给水泵113，给水泵113的输水管连通有对准加工部位的送水管111。通过送水管111喷射冷却水，冷却端面齿，减少端面齿在打磨过程中因为热胀冷缩而与指定的规格有误差，同时也能够冲洗碎屑，减少在打磨过程中生产的碎屑对端面齿的进一步加工造成影响。
本实施例的实施原理为：工作人员将端面齿的加工原件放置在回转台8上，通过第一驱动电机4的转动，带动X轴旋转加工头41旋转，对端面齿进行旋转加工。通过A轴升降液压油缸3，能够将X轴旋转加工头41上下移动，从而对端面齿上下进行加工。工作人员驱动第三步进电机52，V轴螺杆53随着第三进步电机的转动而转动，第一层块51沿前后方向滑移，控制端面齿前后移动的加工；第四步进电机62转动，控制V轴螺杆53转动，第一层块51左右滑移运动，控制端面齿在X轴旋转加工头41左右横向移动加工。在加工端面齿时，控制X轴旋转加工头41在端面齿上产生前后与左右的联动，并且通过Y轴旋转组件9的旋转，加工完端面齿上的一道齿槽后能够旋转端面齿进行其他齿槽的加工。在加工完毕后，打磨电机72转动带动转动轴73转动，从而带动打磨砂轮74转动，打磨端面齿，并且A轴升降液压油缸3也能控制打磨砂轮74的升降，同时也能够通过第一驱动电机4旋转打磨砂轮74，从不同角度打磨端面齿。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种端面齿轮磨齿工艺设备，其特征在于：包括机床(1)，所述机床(1)上方设置有加工打磨架(2)，所述加工打磨架(2)上设置有A轴升降液压油缸(3)，所述A轴升降液压油缸(3)的输出轴同轴连接有第一驱动电机(4)，所述第一驱动电机(4)的输出轴竖直向下并同轴连接有X轴旋转加工头(41)；所述机床(1)上设置有水平方向沿靠近和远离A轴升降液压油缸(3)方向的V轴驱动装置(5)，所述机床(1)上还设置有与V轴驱动装置(5)运动方向水平垂直的U轴驱动装置(6)，所述U轴驱动装置(6)上设置有回转台(8)，所述回转台(8)上设置有Y轴旋转组件(9)，所述第一驱动电机(4)的输出轴上设置有B轴旋转磨刀机构(7)。
2.根据权利要求1所述的一种端面齿轮磨齿工艺设备，其特征在于：所述Y轴旋转组件(9)包括旋转座(91)，所述旋转座(91)朝向X轴旋转加工头(41)处设置有水平的Y轴旋转头(92)，所述旋转座(91)内部设置有旋转轴(93)，所述旋转轴(93)套设有第一传动齿轮(94)，所述第一传动齿轮(94)啮合有第二传动齿轮(95)，所述第二传动齿轮(95)同轴固定连接有第一步进电机(96)。
3.根据权利要求2所述的一种端面齿轮磨齿工艺设备，其特征在于：所述加工打磨架(2)下方设置有Z轴驱动装置(10)，所述Z轴驱动装置(10)包括第二步进电机(101)，所述第二步进电机(101)的输出轴同轴连接有Z轴螺杆(102)，所述Z轴螺杆(102)与加工打磨架(2)螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的一种端面齿轮磨齿工艺设备，其特征在于：所述V轴驱动装置(5)包括沿靠近和远离A轴升降液压油缸(3)方向进行与机床(1)进行滑移的第一层块(51)，所述第一层块(51)一侧设置有第三步进电机(52)，所述第三步进电机(52)的输出轴同轴连接有V轴螺杆(53)，所述V轴螺杆(53)与第一层块(51)螺纹连接。
5.根据权利要求4所述的一种端面齿轮磨齿工艺设备，其特征在于：所述U轴驱动装置(6)包括与垂直第一层块(51)垂直滑移的第二层块(61)，所述第二层块(61)一侧设置有第四步进电机(62)，所述第四步进电机(62)的输出轴同轴连接有U轴螺杆(63)，所述U轴螺杆(63)与第二层块(61)螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的一种端面齿轮磨齿工艺设备，其特征在于：所述B轴旋转磨刀机构(7)包括固定板(71)，所述固定板(71)固定于A轴升降液压油缸(3)的输出轴，所述固定板(71)上固定连接有打磨电机(72)，所述打磨电机(72)的输出轴通过齿带连接有转动轴(73)，所述转动轴(73)套设有打磨砂轮(74)。
7.根据权利要求6所述的一种端面齿轮磨齿工艺设备，其特征在于：所述加工打磨架(2)上设置有水洗机构(11)，所述水洗机构(11)包括送水管(111)，所述机床(1)下方设置有回收池(112)，所述回收池(112)内设置有给水泵(113)，所述给水泵(113)的输水管连通送水管(111)。
8.根据权利要求7所述的一种端面齿轮磨齿工艺设备，其特征在于：所述Y轴旋转头(92)靠近旋转座(91)一端设置有固定盘(97)，所述固定盘(97)与旋转座(91)通过螺栓连接。
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