CN110936163A - 一种数控床加工齿轮的开坯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控床加工齿轮的开坯方法,属于机械加工领域,一种数控床加工齿轮的开坯方法,所涉及的开坯设备包括床体,作为开坯作业的工作台,在床体上安装有旋转台,在旋转台上放置有齿轮坯,在旋转台的一侧固定安装有升降载体,在升降载体的侧壁上固定安装有升降滑轨,该升降滑轨上安装有升降台,在升降台远离升降滑轨的一端安装有功能板,在功能板的底部安装有顶针,齿轮坯放置在顶针与旋转台之间,且顶针与功能板转动连接,它可以实现对齿轮坯进行快速有效的切割加工,从而实现对齿轮坯进行开坯作业,并对开坯后的齿轮坯进行一定的打磨修整,便于对开坯后的齿轮坯进行进一步的精加工,且操作简单,加工效率较高。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域,更具体地说,涉及一种数控床加工齿轮的开坯方法。
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,传统的齿轮加工,是根据范成法,将齿轮坯料直接用滚齿机,滚切成齿轮,齿与齿之间的部分,全部加工成铁屑,由于滚切量大,需要几刀甚至十几刀才能将齿轮坯料滚切成齿轮,滚切时间长,耗电量大,生产量低。对精度要求不高的齿轮采用成形刀具及成形法加工,但刀具成本高,加工精度较低。
还有的在粗加工(开坯)时使用指形单铣刀进行切削加工,铣刀材质采用高速工具钢,切削时必须在充分冷却的条件下进行,切削速度不能超过40米/分,其工作过程是:作回转运动的铣刀沿床身的垂直导轨上下运动,将卡在回转工作台上的工件进行切削加工,由于加工量大,进给速度受到限制,切削后的凹槽部分也全部成为铁屑,加工效率低且耗费电能;每种模数的工件必须使用同模数的刀具,因此刀具用量大、类型多,操作麻烦,工效低。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种数控床加工齿轮的开坯方法,它可以实现对齿轮坯进行快速有效的切割加工,从而实现对齿轮坯进行开坯作业,并对开坯后的齿轮坯进行一定的打磨修整,便于对开坯后的齿轮坯进行进一步的精加工,且操作简单,加工效率较高。
2.技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
一种数控床加工齿轮的开坯方法,其具体步骤如下:
S1、数控编程:对已有的毛坯和目标元件进行建模,并依据所建模型进行数控编程;
S2、程序输入:将数控加工程序输入数控床内;
S3、物料放置:将物料放入数控床内,并固定物料;
S4、开坯加工:数控床依据数控加工程序对物料进行机械加工,由数控加工程序进行控制,通过开坯设备对齿轮坯进行开坯作业;
S5、更换物料:将加工后的物料取下,并将未加工的物料固定安装在数控床内,更换物料时,数控床停止作业;
S6、碎屑处理:对数控加工中产生的碎屑进行集中处理。
进一步的,所述开坯设备包括床体,作为开坯作业的工作台,所述床体上安装有旋转台,所述旋转台上放置有齿轮坯,所述旋转台的一侧固定安装有升降载体,所述升降载体的侧壁上固定安装有升降滑轨,所述升降滑轨上安装有升降台,所述升降台远离升降滑轨的一端安装有功能板,所述功能板的底部安装有顶针,所述齿轮坯放置在顶针与旋转台之间,所述功能板的侧壁上安装有电动机械关节,所述电动机械关节的转动端安装有伸缩气缸,所述伸缩气缸的伸缩杆顶端安装有激光切割器,通过电动机械关节和伸缩气缸控制激光切割器沿着预设轨迹移动,所述旋转台的一侧安装有丝杠,所述丝杠的两端分别安装有电动机和承接座,所述丝杠上安装有平移座,所述平移座的上方固定安装有工控设备,所述工控设备的侧壁上安装液压机构,所述液压机构上安装有有升降液压缸,所述升降液压缸的伸缩杆顶端固定安装有打磨电机,所述打磨电机的输出轴上安装有打磨轮,所述打磨轮下方的床体上设置有方形料斗,所述方形料斗的末端连接有输料管,所述输料管通向床体外侧,并与切屑回收装置连接。
进一步的,所述步骤S1中,数控编程所得到的数控加工程序包括旋转台匀速转动的速度常量、伸缩气缸的运动轨迹、激光切割器的通断时间和打磨电机匀速转动的速度常量。
进一步的,所述步骤S2中,数控加工程序的载体为软磁盘。
进一步的,所述步骤S3中,使得作为物料的齿轮坯与顶针的中轴线重合。
进一步的,所述步骤S4中,渐开线沟槽的深度为齿轮坯厚度的五分之四。
进一步的,所述步骤S6中,处理时通过筛网将碎屑分隔为齿轮坯余料和磨屑,分别进行回收处理。
进一步的,所述顶针与功能板转动连接。
进一步的,所述齿轮坯上切割出渐开线沟槽,所述渐开线沟槽将齿轮坯分割位坯体和余料两种部位。
进一步的,所述打磨轮为扇形轮,所述打磨轮的一端固定有击块,所述打磨轮的两侧连接有橡胶垫,所述橡胶垫上连接有打磨片。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
本方案可以实现对齿轮坯进行快速有效的切割加工,从而实现对齿轮坯进行开坯作业,并对开坯后的齿轮坯进行一定的打磨修整,便于对开坯后的齿轮坯进行进一步的精加工,且操作简单,加工效率较高。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的俯视图;
图3为本发明的打磨轮结构示意图;
图4为本发明的收料仓结构示意图;
图5为本发明的齿轮坯结构示意图。
图中标号说明:
1床体、2升降载体、3升降滑轨、4升降台、5功能板、6顶针、7齿轮坯、8伸缩气缸、9激光切割器、10打磨轮、11升降液压缸、12液压机构、13打磨电机、14工控设备、15平移座、16丝杠、17电动机、18旋转台、19承接座、20电动机械关节、21方形料斗、22输料管、71渐开线沟槽、101击块、102橡胶垫、103打磨片。
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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1:
请参阅图1-5,一种数控床加工齿轮的开坯方法,所涉及的开坯设备包括床体1,作为开坯作业的工作台,在床体1上安装有旋转台18,在旋转台18上放置有齿轮坯7,在旋转台18的一侧固定安装有升降载体2,在升降载体2的侧壁上固定安装有升降滑轨3,该升降滑轨3上安装有升降台4,在升降台4远离升降滑轨3的一端安装有功能板5,在功能板5的底部安装有顶针6,齿轮坯7放置在顶针6与旋转台18之间,且顶针6与功能板5转动连接,在功能板5的侧壁上安装有电动机械关节20,在电动机械关节20的转动端安装有伸缩气缸8,在伸缩气缸8的伸缩杆顶端安装有激光切割器9,通过电动机械关节20和伸缩气缸8控制激光切割器9沿着预设轨迹移动,在齿轮坯7上切割出渐开线沟槽71,在旋转台18的一侧安装有丝杠16,在丝杠16的两端分别安装有电动机17和承接座19,在丝杠16上安装有平移座15,该平移座15的上方固定安装有工控设备14,该工控设备14的侧壁上安装液压机构12,在液压机构12上安装有有升降液压缸11,该升降液压缸11的伸缩杆顶端固定安装有打磨电机13,在打磨电机13的输出轴上安装有打磨轮10,该打磨轮10为扇形轮,在打磨轮10的一端固定有击块101,在打磨轮10的两侧连接有橡胶垫102,在橡胶垫102上连接有打磨片103,在打磨轮10下方的床体1上设置有方形料斗21,在方形料斗21的末端连接有输料管22,该输料管22通向床体1外侧,并与切屑回收装置连接。
该开坯设备所涉及的开坯方法,其具体步骤如下:
S1、数控编程:对已有的毛坯和目标元件进行建模,并依据所建模型进行数控编程,数控编程所得到的数控加工程序包括旋转台18匀速转动的速度常量、伸缩气缸8的运动轨迹、激光切割器9的通断时间和打磨电机13匀速转动的速度常量;
S2、程序输入:将数控加工程序输入数控床内;
S3、物料放置:将物料放入数控床内,并固定物料,使得作为物料的齿轮坯7与顶针6的中轴线重合;
S4、开坯加工:数控床依据数控加工程序对物料进行机械加工,由数控加工程序进行控制,通过电动机械关节20和伸缩气缸8控制激光切割器9沿着预设轨迹移动,在激光切割器9移动的过程中,激光切割器9对旋转台上的齿轮坯7进行切割开槽,形成渐开线沟槽71,渐开线沟槽71的深度为齿轮坯7厚度的五分之四,且渐开线沟槽71将齿轮坯分割位坯体和余料两种部位,通过打磨轮10起始点的击块101敲击余料,使得余料与齿轮坯7的坯体分离,且随着打磨轮10的转动,由打磨轮20两侧的打磨片103对齿轮坯7坯体上余料缺口的边缘处进行打磨,在打磨的同时,由激光切割器对齿轮坯7持续进行切割开槽,在齿轮坯7的坯体上切割出渐开线沟槽71;
S5、更换物料:将加工后的物料取下,并将未加工的物料固定安装在数控床内,更换物料时,数控床停止作业;
S6、碎屑处理:对数控加工中产生的碎屑进行集中处理,处理时通过筛网将碎屑分隔为齿轮坯7余料和磨屑,分别进行回收处理。
使用时,先通过电动机械关节20和伸缩气缸8控制激光切割器9沿着预设轨迹移动,在激光切割器9移动的过程中,激光切割器9对旋转台上的齿轮坯7进行切割开槽,形成渐开线沟槽71,且渐开线沟槽71将齿轮坯分割位坯体和余料两种部位,通过打磨轮10起始点的击块101敲击余料,使得余料与齿轮坯7的坯体分离,且随着打磨轮10的转动,由打磨轮20两侧的打磨片103对齿轮坯7坯体上余料缺口的边缘处进行打磨,在打磨的同时,由激光切割器对齿轮坯7持续进行切割开槽,在齿轮坯7的坯体上切割出渐开线沟槽71,隔离出余料部位,由于打磨轮10为扇形轮,在打磨轮10的打磨片103对齿轮坯7打磨完毕后,打磨轮10暂时脱离齿轮坯7,随着旋转台18的转动,经打磨轮10打磨后的齿轮坯7部分远离打磨轮10,已切割出渐开线沟槽71的齿轮坯7部分转动至打磨轮10处,由打磨轮10对齿轮坯7进行敲击并打磨,可以实现对齿轮坯进行快速有效的切割加工,从而既能够实现对齿轮坯进行开坯作业,又可以对开坯后的齿轮坯进行一定的打磨修整,便于对开坯后的齿轮坯进行进一步的精加工,还能够实现操作简单,提高加工效率。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种数控床加工齿轮的开坯方法,其特征在于:其具体步骤如下:
S1、数控编程:对已有的毛坯和目标元件进行建模,并依据所建模型进行数控编程;
S2、程序输入:将数控加工程序输入数控床内;
S3、物料放置:将物料放入数控床内,并固定物料;
S4、开坯加工:数控床依据数控加工程序对物料进行机械加工,由数控加工程序进行控制,通过开坯设备对齿轮坯进行开坯作业;
S5、更换物料:将加工后的物料取下,并将未加工的物料固定安装在数控床内,更换物料时,数控床停止作业;
S6、碎屑处理:对数控加工中产生的碎屑进行集中处理。
2.根据权利要求1所述的一种数控床加工齿轮的开坯方法,其特征在于:所述开坯设备包括床体(1),所述床体(1)上安装有旋转台(18),所述旋转台(18)上放置有齿轮坯(7),所述旋转台(18)的一侧固定安装有升降载体(2),所述升降载体(2)的侧壁上固定安装有升降滑轨(3),所述升降滑轨(3)上安装有升降台(4),所述升降台(4)远离升降滑轨(3)的一端安装有功能板(5),所述功能板(5)的底部安装有顶针(6),所述齿轮坯(7)放置在顶针(6)与旋转台(18)之间,所述功能板(5)的侧壁上安装有电动机械关节(20),所述电动机械关节(20)的转动端安装有伸缩气缸(8),所述伸缩气缸(8)的伸缩杆顶端安装有激光切割器(9),所述旋转台(18)的一侧安装有丝杠(16),所述丝杠(16)的两端分别安装有电动机(17)和承接座(19),所述丝杠(16)上安装有平移座(15),所述平移座(15)的上方固定安装有工控设备(14),所述工控设备(14)的侧壁上安装液压机构(12),所述液压机构(12)上安装有有升降液压缸(11),所述升降液压缸(11)的伸缩杆顶端固定安装有打磨电机(13),所述打磨电机(13)的输出轴上安装有打磨轮(10),所述打磨轮(10)下方的床体(1)上设置有方形料斗(21),所述方形料斗(21)的末端连接有输料管(22),所述输料管(22)通向床体(1)外侧,并与切屑回收装置连接。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种数控床加工齿轮的开坯方法,其特征在于:所述步骤S1中,所述数控加工程序包括旋转台(18)匀速转动的速度常量、伸缩气缸(8)的运动轨迹、激光切割器(9)的通断时间和打磨电机(13)匀速转动的速度常量。
4.根据权利要求1所述的一种数控床加工齿轮的开坯方法,其特征在于:所述步骤S2中,所述数控加工程序的载体为软磁盘。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的一种数控床加工齿轮的开坯方法,其特征在于:所述步骤S3中,所述齿轮坯(7)与顶针(6)的中轴线重合。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的一种数控床加工齿轮的开坯方法,其特征在于:所述步骤S4中,所述渐开线沟槽(71)的深度为齿轮坯(7)厚度的五分之四。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的一种数控床加工齿轮的开坯方法,其特征在于:所述步骤S6中,所述碎屑由筛网分隔为齿轮坯(7)余料和磨屑,分别进行回收处理。
8.根据权利要求2所述的一种数控床加工齿轮的开坯方法,其特征在于:所述顶针(6)与功能板(5)转动连接。
9.根据权利要求2所述的一种数控床加工齿轮的开坯方法,其特征在于:所述齿轮坯(7)上切割有渐开线沟槽(71),所述渐开线沟槽(71)将齿轮坯分割位坯体和余料两种部位。
10.根据权利要求2所述的一种数控床加工齿轮的开坯方法,其特征在于:所述打磨轮(10)为扇形轮,所述打磨轮(10)的一端固定有击块(101),所述打磨轮(10)的两侧连接有橡胶垫(102),所述橡胶垫(102)上连接有打磨片(103)。
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