CN111482666A - 超声剐齿一体化的齿轮加工装置及其加工方法 - Google Patents

Abstract

超声剐齿一体化的齿轮加工装置，包括工作台面、上固定台面、集液环箱、水箱、磨料悬浮液箱、循环泵、工件安装座、旋转减速电机、剐齿加工机构、超声波发生器和若干个超声加工机构，工作台面上设有储液槽，水箱和磨料悬浮液箱均与储液槽连通，储液槽与集液环箱通过第三供液管连接，循环泵连接在第三供液管上，工件安装座设置在储液槽的上方，旋转减速电机固定安装在工作台面的底部中心，旋转减速电机的驱动轴穿过工作台面与工件安装座固定连接，集液环箱上设置有若干根喷管，超声波发生器分别与各个超声加工机构信号连接。本发明将超声加工和剐齿加工一体化，减少剐齿刀具的磨损，能加工不同尺寸的内齿轮毛坯件，加工效率高。

Description

超声剐齿一体化的齿轮加工装置及其加工方法

技术领域

本发明涉及齿轮加工技术领域，具体的说，涉及一种超声剐齿一体化的齿轮加工装置及其加工方法。

背景技术

现有的剐齿装置较少，而且功能单一，并且都是围绕着剐齿过程中齿轮啮合走势进行加工，由于内齿轮毛坯件的内齿轮廓通常是比较粗糙的，在对内齿轮毛坯件的内齿进行剐齿加工时，很容易损坏剐齿刀具，因此，需要先对内齿轮毛坯件的内齿进行粗加工，抛磨内齿轮毛坯件的内齿轮廓，然后再使用剐齿刀具进行精加工，目前市面上还没有粗加工和精加工一体化的剐齿装置，本发明结合实际生产过程及剐齿过程存在的问题，提出了一种新的装置。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种超声剐齿一体化的齿轮加工装置及其加工方法，本发明。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

超声剐齿一体化的齿轮加工装置，包括工作台面、上固定台面、集液环箱、水箱、磨料悬浮液箱、循环泵、工件安装座、旋转减速电机、剐齿加工机构、超声波发生器和若干个超声加工机构，工作台面的底部设置有若干根第一支撑柱，工作台面的上表面设置有顶部敞口的储液槽，储液槽的内底面设置有若干根第二支撑柱，上固定台面和集液环箱均固定连接在各根第二支撑柱上，上固定台面和集液环箱由上至下同中心设置在工作台面的正上方，各根第二支撑柱分别圆周阵列设置在上固定台面和集液环箱的外周，水箱和磨料悬浮液箱分别左右对称固定安装在上固定台面的上表面，水箱上安装有至少一根第一供液管，磨料悬浮液箱上安装有至少一根第二供液管，各根第一供液管和各根第二供液管的下端出液口均朝向储液槽设置，循环泵通过第一固定架固定安装在工作台面的下表面，储液槽与集液环箱之间通过第三供液管连接，循环泵连接在第三供液管上，工作台面的底部还安装有若干根与储液槽连通的排液管，各根第一供液管、各根第二供液管和各根排液管上均设置有阀门，工件安装座呈顶部敞口的圆筒结构，工件安装座同中心设置在储液槽的上方，旋转减速电机竖向设置并通过第二固定架固定安装在工作台面的底部中心，旋转减速电机的驱动轴向上穿过工作台面位于储液槽中，旋转减速电机的驱动轴与工作台面之间转动配合，工件安装座的底部中心固定安装在旋转减速电机的驱动轴的顶部，工件安装座的底部均匀开设有若干个上下通透的漏液孔，工件安装座上圆周阵列设置有若干个工件夹持机构和若干个工件吸附支撑机构，工件夹持机构和工件吸附支撑机构沿周向等角度依次间隔布置，集液环箱的内圆周上圆周阵列设置有若干根朝向工件安装座内喷射的喷管，剐齿加工机构固定安装在上固定台面的底部中心，超声波发生器固定安装在上固定台面的顶部中心，各个超声加工机构圆周阵列固定安装在上固定台面的底部，各个超声加工机构位于剐齿加工机构的外周，超声波发生器分别与各个超声加工机构信号连接。

工作台面整体呈矩形结构，第一支撑柱设置有四根，四根第一支撑柱的顶部分别固定连接在工作台面的底部四个边沿中部，第二支撑柱设置有四根，四根第二支撑柱的底部分别固定连接在储液槽的内底面四个边沿中部，四根第二支撑柱分别与四根第一支撑柱上下对应。

上固定台面整体呈圆板形结构，上固定台面的四个象限点处分别一体成型有第一凸起耳板，四根第二支撑柱分别对应穿过四块第一凸起耳板，四根第二支撑柱分别对应与四块第一凸起耳板过盈配合固定，集液环箱整体呈圆环箱体结构，集液环箱的底部四个象限点处分别固定连接有第二凸起耳板，四根第二支撑柱分别对应穿过四块第二凸起耳板，四根第二支撑柱分别对应与四块第二凸起耳板过盈配合固定。

工件夹持机构和工件吸附支撑机构均设置四个，四个工件夹持机构的结构相同，工件夹持机构包括推送气缸和弧形夹板，推送气缸的中心线沿工件安装座的径向设置，推送气缸的缸体通过第一支座固定安装在工件安装座的外侧壁上，推送气缸的活塞杆由外至内依次穿过第一支座和工件安装座的侧壁并伸入到工件安装座内部，弧形夹板的凹面朝向工件安装座的中心，弧形夹板的外侧壁中部固定连接在推送气缸的活塞杆的内端；

四个工件吸附支撑机构的结构相同，工件吸附支撑机构包括第一径向减速电机、第一丝杠、两条导轨、第一滑动块和衔铁柱，第一径向减速电机和第一丝杠的中心线重合且均沿工件安装座的径向设置，第一径向减速电机通过第二支座固定安装在工件安装座的外侧壁上，第一径向减速电机的驱动轴由外至内依次穿过第二支座和工件安装座的侧壁并伸入到工件安装座的内部，工件安装座的内底面中心固定连接有呈四棱柱结构的第一支撑块，第一丝杠的外端与第一径向减速电机的驱动轴内端传动连接，第一丝杠的内端转动连接在第一支撑块的一侧面上，两条导轨均与第一丝杠平行，第一丝杠设置在两条导轨的中间，两条导轨的底部均固定连接在工件安装座的内底面上，两条导轨的外端均固定连接在工件安装座的内圆周上，两条导轨的内端均固定连接在第一支撑块的一侧面下侧部，第一滑动块的底部滑动连接在两条导轨上，第一丝杠穿过第一滑动块，第一丝杠和第一滑动块之间螺纹传动连接，衔铁柱竖向设置，衔铁柱的底部固定安装在第一滑动块的上表面，衔铁柱的外圆周上缠绕有电磁线圈。

旋转减速电机的驱动轴上套设有位于工作台面底部中心孔和旋转减速电机的驱动轴之间的旋转密封套，旋转密封套的底部外圆周通过法兰结构固定连接在工作台面上。

上固定台面的底部中心固定连接有呈八棱柱结构的第二支撑块，剐齿加工机构固定安装在第二支撑块的底部，剐齿加工机构包括第一C型固定板、第一垂直升降减速电机、第二丝杠、两根竖向光杠、第二滑动块、第二C型固定板、水平移动减速电机、第三丝杠、第三滑动块、剐齿减速电机和剐齿刀具，第一C型固定板竖向设置且第一C型固定板的底部位于第一支撑块的正上方，第一C型固定板的上侧板通过若干根竖直杆固定连接在第二支撑块的底部，第一垂直升降减速电机固定安装在第一C型固定板的上侧板的上表面且位于第一C型固定板的上侧板和第二支撑块之间，第一垂直升降减速电机和第二丝杠的中心线重合且均竖向设置，第一垂直升降减速电机的驱动轴向下穿过第一C型固定板的上侧板并与第二丝杠的上端传动连接，第二丝杠的下端转动安装在第一C型固定板的下侧板上，两根竖向光杠均与第二丝杠平行，第二丝杠位于两根竖向光杠的中间，两根竖向光杠的上下两端分别固定连接在第一C型固定板的上侧板和下侧板上，第二丝杠和两根竖向光杠均穿过第二滑动块，第二丝杠与第二滑动块之间螺纹传动连接，两根竖向光杠与第二滑动块之间滑动连接，第二C型固定板沿左右方向水平设置，第二C型固定板的上侧、前侧和后侧均敞口，第二C型固定板的左侧板固定连接在第二滑动块上，水平移动减速电机和第三丝杠的中心线重合且均沿左右方向水平设置，水平移动减速电机固定安装在第二C型固定板的右侧板的右侧面，水平移动减速电机的驱动轴向左穿过第二C型固定板的右侧板并与第三丝杠的右端传动连接，第三丝杠的左端转动安装在第二C型固定板的左侧板上，第三丝杠穿过第三滑动块的上侧部，第三丝杠与第三滑动块之间螺纹传动连接，第二C型固定板的下侧板中部沿左右方向开设有导向长孔，第三滑动块的下侧部穿过导向长孔，第三滑动块滑动卡设在导向长孔中，剐齿减速电机竖向设置，剐齿减速电机固定安装在第三滑动块的底部，剐齿刀具固定安装在剐齿减速电机的驱动轴下端。

超声加工机构围绕第二支撑块圆周阵列设置有八个，各个超声加工机构的结构相同，八个超声加工机构分别与第二支撑块的八个侧面在径向方向一一对应，其中的一个超声加工机构包括第三支座、第二径向移动减速电机、第四丝杠、两根径向光杠、第四滑动块、第四支座、第二垂直升降减速电机、第五丝杠、两根竖向导杆、封板、第五滑动块、换能器、变幅杆和超声加工刀具，第三支座固定连接在上固定台面的底部边沿侧，第三支座与第二支撑块的一侧面在径向方向上对应，第二径向移动减速电机和第四丝杠的中心线重合且均沿上固定台面的径向设置，第二径向移动减速电机固定安装在第三支座的外侧面上，第二径向移动减速电机的驱动轴向内穿过第三支座并传动连接第四丝杠的外端，第四丝杠的内端转动连接在第二支撑块的相应侧面上，两根径向光杠上下并列设置且均与第四丝杠平行，两根径向光杠的外端和内端分别固定连接在第三支座和第二支撑块的相应侧面上，第四丝杠和两根径向光杠均穿过第四滑动块，第四丝杠与第四滑动块之间螺纹传动连接，两根径向光杠与第四滑动块之间滑动连接，第四支座固定连接在第四滑动块的底部，第二垂直升降减速电机和第五丝杠的中心线重合且均竖向设置，第二垂直升降减速电机固定安装在第四支座上，两根竖向导杆的上侧部分别固定连接在第四支座的两侧，封板水平设置且封板的底部高于工件安装座，两根竖向导杆的下端分别与封板的两侧边一体固定连接，第二垂直升降减速电机的驱动轴与第五丝杠的上端传动连接，第五丝杠的下端转动连接在封板上，第五丝杠穿过第五滑动块，第五丝杠与第五滑动块之间螺纹传动连接，第五滑动块位于两根竖向导杆的中间，第五滑动块的两侧部分别开设有与两根竖向导杆匹配卡接的导槽，第五滑动块的两侧部分别与两根竖向导杆滑动连接，换能器和变幅杆均竖向设置，换能器的顶部通过法兰板固定安装在第五滑动块上，变幅杆的顶部固定连接在换能器的底部，超声加工刀具固定安装在变幅杆的底部，超声波发生器通过传输导线与换能器信号连接。

超声剐齿一体化的齿轮加工装置的加工方法，包括以下步骤：

（1）、将内齿轮毛坯件固定安装在工件安装座中；

（2）、将磨料悬浮液箱内的磨料悬浮液通过各根第二供液管流入工作台面上的储液槽内，启动循环泵和超声波发生器，八个超声加工机构同时一次对内齿轮毛坯件的其中八个内齿进行粗加工，然后通过旋转减速电机调节工件安装座的角度，以便完成对内齿轮毛坯件的所有内齿的粗加工；

（3）、将储液槽内的磨料悬浮液排净，然后将水箱内的冷却水通过各根第一供液管流入储液槽内，启动循环泵和旋转减速电机，通过剐齿加工机构对内齿轮毛坯件的所有内齿进行精加工；

（4）、精加工完成后，从工件安装座中取下加工好的内齿轮毛坯件，重新将一个新的内齿轮毛坯件固定安装在工件安装座中，重复步骤（2）和步骤（3），如此，便能够对多个内齿轮毛坯件的内齿进行加工。

步骤（1）具体为：首先，启动各个第二垂直升降减速电机，各个第二垂直升降减速电机的驱动轴传动各个第五丝杠转动，各个第五丝杠驱动各块第五滑动块向上移动，各块第五滑动块便带动各个换能器、变幅杆和超声加工刀具一起向上移动，使各个超声加工刀具的高度高于封板的高度，再启动各个第二径向移动减速电机，各个第二径向移动减速电机的驱动轴传动各根第四丝杠转动，各根第四丝杠驱动各块第四滑动块分别沿径向向外移动，各块第四滑动块便带动各个第四支座向外移动，则各个第四支座便带动各个第二垂直升降减速电机、第五丝杠、两根竖向导杆、封板、第五滑动块、换能器、变幅杆和超声加工刀具均向外移动，直至各块第四滑动块移动到靠近各个第三支座处，从而确保各个第二垂直升降减速电机、第五丝杠、两根竖向导杆、封板、第五滑动块、换能器、变幅杆和超声加工刀具与工件安装座之间具有较大的空间，再启动第一垂直升降减速电机，第一垂直升降减速电机的驱动轴传动第二丝杠转动，第二丝杠驱动第二滑动块沿两根竖向光杠向上移动，第二滑动块带动第二C型固定板向上移动，使剐齿刀具向上移动直至剐齿刀具高于第一C型固定板的下侧板，如此以便将内齿轮毛坯件放置到工件安装座的内部，此时，根据内齿轮毛坯件的尺寸，分别通过各个推送气缸调节各个弧形夹板的位置，同时启动各个第一径向减速电机，各个第一径向减速电机的驱动轴传动各根第一丝杠转动，各根第一丝杠驱动各块第一滑动块沿径向在相应的各条导轨上滑动，各块第一滑动块带动各根衔铁柱沿径向移动，以便对内齿轮毛坯件的底部进行支撑，各个弧形夹板分别作用在内齿轮毛坯件的外圆周上，使内齿轮毛坯件安装时能够与工件安装座同轴心，并夹紧内齿轮毛坯件，同时将缠绕在各根衔铁柱外圆周上的电磁线圈通电，如此，各根衔铁柱便会产生磁性将内齿轮毛坯件牢牢吸附，完成内齿轮毛坯件的固定安装工作；

步骤（2）具体为：先关闭各根排液管和各根第一供液管上的阀门，再打开各根第二供液管上的阀门，将磨料悬浮液箱内的磨料悬浮液通过各根第二供液管流入工作台面上的储液槽内，储液槽中磨料悬浮液的液位达到一定高度时，关闭各根第二供液管上的阀门，再启动各个第二径向移动减速电机，各个第二径向移动减速电机的驱动轴反向传动各根第四丝杠转动，各根第四丝杠驱动各块第四滑动块分别沿径向向内移动，各块第四滑动块便带动各个第四支座向内移动，则各个第四支座便带动各个第二垂直升降减速电机、第五丝杠、两根竖向导杆、封板、第五滑动块、换能器、变幅杆和超声加工刀具均向内移动，直至八个超声加工刀具分别对应位于内齿轮毛坯件的其中八个内齿正上方，接着启动各个第二垂直升降减速电机，各个第二垂直升降减速电机的驱动轴反向传动各个第五丝杠转动，各个第五丝杠驱动各块第五滑动块向下移动，各块第五滑动块便带动各个换能器、变幅杆和超声加工刀具一起向下移动，使八个超声加工刀具分别对应与内齿轮毛坯件的其中八个内齿轮廓接触，然后启动循环泵和超声波发生器，则循环泵将储液槽中的磨料悬浮液通过第三供液管送入集液环箱中，集液环箱中的磨料悬浮液通过各根喷管朝向内齿轮毛坯件的内齿和各个超声加工刀具接触处喷射，磨料悬浮液进入工件安装座内便又会通过各个漏液孔落进储液槽内，从而形成循环利用，超声波发生器工作将超声频电振荡信号通过各根传输导线传至各个换能器，各个换能器将超声频电振荡信号转换成超声频的机械振动，各个换能器的超声频的机械振动通过各根变幅杆将振幅放大，各根变幅杆再将放大的振幅传递给各个超声加工刀具，各根变幅杆驱动各个超声加工刀具的工作端面做超声振动，各个超声加工刀具的工作端面迫使磨料悬浮液中的磨料颗粒不断撞击抛磨内齿轮毛坯件的内齿轮廓，如此，八个超声加工刀具便能同时一次对内齿轮毛坯件的其中八个内齿进行粗加工，当粗加工完内齿轮毛坯件的上述八个内齿后，关闭超声波发生器，并启动第二垂直升降减速电机，向上调节各个超声加工刀具，启动旋转减速电机，旋转减速电机的驱动轴便会带动工件安装座转动，使工件安装座旋转一定的角度，如此，便能够将内齿轮毛坯件转动一定的角度，使八个超声加工刀具分别与内齿轮毛坯件的另八个内齿上下对应，然后再通过第二垂直升降减速电机使八个超声加工刀具再次向下移动，使八个超声加工刀具分别对应与内齿轮毛坯件的另八个内齿轮廓接触，启动超声波发生器，进而，八个超声加工刀具便能同时一次对内齿轮毛坯件的另八个内齿进行粗加工，如此，重复以上操作，便能完成对内齿轮毛坯件的所有内齿的粗加工；

步骤（3）具体为：内齿轮毛坯件的所有内齿的粗加工完成后，关闭循环泵和超声波发生器，然后启动各个第二垂直升降减速电机，各个第二垂直升降减速电机的驱动轴传动各根第五丝杠转动，各根第五丝杠驱动各块第五滑动块向上移动，各块第五滑动块带动各个超声加工刀具向上移动，使各个超声加工刀具与内齿轮毛坯件的内齿分离并高于封板的高度，然后打开各根排液管上的阀门，将储液槽内的磨料悬浮液通过各根排液管排净，关闭各根排液管上的阀门，打开各根第一供液管上的阀门，将水箱内的冷却水通过各根第一供液管流入储液槽内，储液槽中冷却水的液位达到一定高度时，关闭各根第一供液管上的阀门，启动水平移动减速电机，水平移动减速电机的驱动轴传动第三丝杠转动，第三丝杠驱动第三滑动块在导向长孔中左右水平移动，第三滑动块便带动剐齿电机和剐齿刀具左右水平移动，使剐齿刀具位于内齿轮毛坯件的右侧部内齿的正上方，然后启动第一垂直升降减速电机，第一垂直升降减速电机的驱动轴反向传动第二丝杠转动，第二丝杠驱动第二滑动块沿两根竖向光杠向下移动，第二滑动块带动第二C型固定板向上移动，使剐齿刀具向下移动直至剐齿刀具的右侧部与内齿轮毛坯件的右侧部内齿啮合接触，然后启动循环泵、旋转减速电机和剐齿减速电机，则循环泵将储液槽中的冷却水通过第三供液管送入集液环箱中，集液环箱中的冷却水通过各根喷管朝向内齿轮毛坯件的内齿和剐齿刀具的啮合接触处喷射，冷却水进入工件安装座内便又会通过各个漏液孔落进储液槽内，从而形成循环利用，剐齿减速电机的驱动轴带动剐齿刀具转动，同时，旋转减速电机的驱动轴带动工件安装座转动，进而带动内齿轮毛坯件转动，由于剐齿刀具和内齿轮毛坯件的内齿相啮合，所以剐齿刀具和内齿轮毛坯件的转动方向相反，如此，剐齿刀具便能够对内齿轮毛坯件的内齿进行精加工，冷却水能够对剐齿刀具和内齿轮毛坯件的内齿啮合作用产生的热量进行冷却，提高剐齿刀具的使用寿命。

步骤（4）具体为：精加工完成后，关闭循环泵、旋转减速电机和剐齿减速电机，打开各根排液管上的阀门，将储液槽内的冷却水通过各根排液管排净，关闭各根排液管上的阀门，再启动第一垂直升降减速电机，第一垂直升降减速电机的驱动轴传动第二丝杠转动，第二丝杠驱动第二滑动块沿两根竖向光杠向上移动，第二滑动块带动第二C型固定板向上移动，使剐齿刀具向上移动直至剐齿刀具高于第一C型固定板的下侧板，再启动各个第二径向移动减速电机，各个第二径向移动减速电机的驱动轴传动各根第四丝杠转动，各根第四丝杠驱动各块第四滑动块分别沿径向向外移动，各块第四滑动块便带动各个第四支座向外移动，则各个第四支座便带动各个第二垂直升降减速电机、第五丝杠、两根竖向导杆、封板、第五滑动块、换能器、变幅杆和超声加工刀具均向外移动，直至各块第四滑动块移动到靠近各个第三支座处，从而确保各个第二垂直升降减速电机、第五丝杠、两根竖向导杆、封板、第五滑动块、换能器、变幅杆和超声加工刀具与工件安装座之间具有较大的空间，启动各个推送气缸，各个推送气缸的活塞杆带动各个弧形夹板向外移动，从而使各个弧形夹板与加工好的内齿轮毛坯件的外圆周分离，同时，将缠绕在各根衔铁柱外圆周上的电磁线圈断电，如此，各根衔铁柱的磁性消失，内齿轮毛坯件与各根衔铁柱脱离，然后，便能够从工件安装座中取下加工好的内齿轮毛坯件，此时，重新将一个新的内齿轮毛坯件放置工件安装座中，并通过步骤（1）中的方式将新的内齿轮毛坯件固定安装在工件安装座中，重复步骤（2）和步骤（3），如此，便能够对多个内齿轮毛坯件的内齿进行加工。

本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体地说，本发明将现有的超声加工工艺与剐齿加工工艺相结合，并提出来一种新的齿轮加工方法，超声加工时，各个超声加工刀具的工作端面迫使磨料悬浮液中的磨料颗粒不断撞击抛磨内齿轮毛坯件的内齿轮廓，实现对内齿轮毛坯件的内齿的粗加工，以便在剐齿刀具与内齿轮毛坯件的内齿啮合作用时，减小剐齿刀具的磨损，本发明中通过干个工件夹持机构能够夹持不同尺寸的内齿轮毛坯件，如此，能够加工不同尺寸的内齿轮毛坯件，各个超声加工机构能够同时一次加工内齿轮毛坯件的几个内齿，加工效率高，。

本发明将超声加工和剐齿加工一体化，减少剐齿刀具的磨损，能加工不同尺寸的内齿轮毛坯件，加工效率高。

附图说明

图1是本发明的轴测图一。

图2是本发明的轴测图二。

图3是本发明的工作台面、集液环箱、工件安装座、各个工件夹持机构和各个工件吸附支撑机构的装配示意图。

图4是本发明的上固定台面、集液环箱、超声波发生器和各个超声加工机构的装配示意图。

图5是本发明的上固定台面、超声加工机构和剐齿加工机构的结构示意图。

图6是本发明的各个超声加工机构在上固定台面上的布置图。

图7是本发明的纵向剖视图。

图8是图3中A处局部放大图。

图9是图5中B处局部放大图。

图10是图5中C处局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实施例。

如图1-图10所示，超声剐齿一体化的齿轮加工装置，包括工作台面1、上固定台面2、集液环箱3、水箱4、磨料悬浮液箱5、循环泵6、工件安装座7、旋转减速电机8、剐齿加工机构、超声波发生器9和若干个超声加工机构，工作台面1的底部设置有若干根第一支撑柱10，工作台面1的上表面设置有顶部敞口的储液槽11，储液槽11的内底面设置有若干根第二支撑柱12，上固定台面2和集液环箱3均固定连接在各根第二支撑柱12上，上固定台面2和集液环箱3由上至下同中心设置在工作台面1的正上方，各根第二支撑柱12分别圆周阵列设置在上固定台面2和集液环箱3的外周，水箱4和磨料悬浮液箱5分别左右对称固定安装在上固定台面2的上表面，水箱4上安装有至少一根第一供液管13，磨料悬浮液箱5上安装有至少一根第二供液管14，各根第一供液管13和各根第二供液管14的下端出液口均朝向储液槽11设置，循环泵6通过第一固定架15固定安装在工作台面1的下表面，储液槽11与集液环箱3之间通过第三供液管16连接，循环泵6连接在第三供液管16上，工作台面1的底部还安装有若干根与储液槽11连通的排液管17，各根第一供液管13、各根第二供液管14和各根排液管17上均设置有阀门18，工件安装座7呈顶部敞口的圆筒结构，工件安装座7同中心设置在储液槽11的上方，旋转减速电机8竖向设置并通过第二固定架19固定安装在工作台面1的底部中心，旋转减速电机8的驱动轴向上穿过工作台面1位于储液槽11中，旋转减速电机8的驱动轴与工作台面1之间转动配合，工件安装座7的底部中心固定安装在旋转减速电机8的驱动轴的顶部，工件安装座7的底部均匀开设有若干个上下通透的漏液孔20，工件安装座7上圆周阵列设置有若干个工件夹持机构和若干个工件吸附支撑机构，工件夹持机构和工件吸附支撑机构沿周向等角度依次间隔布置，集液环箱3的内圆周上圆周阵列设置有若干根朝向工件安装座7内喷射的喷管21，剐齿加工机构固定安装在上固定台面2的底部中心，超声波发生器9固定安装在上固定台面2的顶部中心，各个超声加工机构圆周阵列固定安装在上固定台面2的底部，各个超声加工机构位于剐齿加工机构的外周，超声波发生器9分别与各个超声加工机构信号连接。

工作台面1整体呈矩形结构，第一支撑柱10设置有四根，四根第一支撑柱10的顶部分别固定连接在工作台面1的底部四个边沿中部，第二支撑柱12设置有四根，四根第二支撑柱12的底部分别固定连接在储液槽11的内底面四个边沿中部，四根第二支撑柱12分别与四根第一支撑柱10上下对应。

上固定台面2整体呈圆板形结构，上固定台面2的四个象限点处分别一体成型有第一凸起耳板22，四根第二支撑柱12分别对应穿过四块第一凸起耳板22，四根第二支撑柱12分别对应与四块第一凸起耳板22过盈配合固定，集液环箱3整体呈圆环箱体结构，集液环箱3的底部四个象限点处分别固定连接有第二凸起耳板23，四根第二支撑柱12分别对应穿过四块第二凸起耳板23，四根第二支撑柱12分别对应与四块第二凸起耳板23过盈配合固定。

工件夹持机构和工件吸附支撑机构均设置四个，四个工件夹持机构的结构相同，工件夹持机构包括推送气缸24和弧形夹板25，推送气缸24的中心线沿工件安装座7的径向设置，推送气缸24的缸体通过第一支座26固定安装在工件安装座7的外侧壁上，推送气缸24的活塞杆由外至内依次穿过第一支座26和工件安装座7的侧壁并伸入到工件安装座7内部，弧形夹板25的凹面朝向工件安装座7的中心，弧形夹板25的外侧壁中部固定连接在推送气缸24的活塞杆的内端；

四个工件吸附支撑机构的结构相同，工件吸附支撑机构包括第一径向减速电机27、第一丝杠28、两条导轨29、第一滑动块30和衔铁柱31，第一径向减速电机27和第一丝杠28的中心线重合且均沿工件安装座7的径向设置，第一径向减速电机27通过第二支座32固定安装在工件安装座7的外侧壁上，第一径向减速电机27的驱动轴由外至内依次穿过第二支座32和工件安装座7的侧壁并伸入到工件安装座7的内部，工件安装座7的内底面中心固定连接有呈四棱柱结构的第一支撑块33，第一丝杠28的外端与第一径向减速电机27的驱动轴内端传动连接，第一丝杠28的内端转动连接在第一支撑块33的一侧面上，两条导轨29均与第一丝杠28平行，第一丝杠28设置在两条导轨29的中间，两条导轨29的底部均固定连接在工件安装座7的内底面上，两条导轨29的外端均固定连接在工件安装座7的内圆周上，两条导轨29的内端均固定连接在第一支撑块33的一侧面下侧部，第一滑动块30的底部滑动连接在两条导轨29上，第一丝杠28穿过第一滑动块30，第一丝杠28和第一滑动块30之间螺纹传动连接，衔铁柱31竖向设置，衔铁柱31的底部固定安装在第一滑动块30的上表面，衔铁柱31的外圆周上缠绕有电磁线圈34。

旋转减速电机8的驱动轴上套设有位于工作台面1底部中心孔和旋转减速电机8的驱动轴之间的旋转密封套35，旋转密封套35的顶部外圆周通过法兰结构固定安装在工作台面1上。旋转密封套35的设置是为了防止加工过程中磨料悬浮液或冷却水进入到旋转减速电机8内部，保护旋转减速电机8。

上固定台面2的底部中心固定连接有呈八棱柱结构的第二支撑块36，剐齿加工机构固定安装在第二支撑块36的底部，剐齿加工机构包括第一C型固定板37、第一垂直升降减速电机38、第二丝杠39、两根竖向光杠40、第二滑动块41、第二C型固定板42、水平移动减速电机43、第三丝杠44、第三滑动块45、剐齿减速电机46和剐齿刀具47，第一C型固定板37竖向设置且第一C型固定板37的底部位于第一支撑块33的正上方，第一C型固定板37的上侧板通过若干根竖直杆48固定连接在第二支撑块36的底部，第一垂直升降减速电机38固定安装在第一C型固定板37的上侧板的上表面且位于第一C型固定板37的上侧板和第二支撑块36之间，第一垂直升降减速电机38和第二丝杠39的中心线重合且均竖向设置，第一垂直升降减速电机38的驱动轴向下穿过第一C型固定板37的上侧板并与第二丝杠39的上端传动连接，第二丝杠39的下端转动安装在第一C型固定板37的下侧板上，两根竖向光杠40均与第二丝杠39平行，第二丝杠39位于两根竖向光杠40的中间，两根竖向光杠40的上下两端分别固定连接在第一C型固定板37的上侧板和下侧板上，第二丝杠39和两根竖向光杠40均穿过第二滑动块41，第二丝杠39与第二滑动块41之间螺纹传动连接，两根竖向光杠40与第二滑动块41之间滑动连接，第二C型固定板42沿左右方向水平设置，第二C型固定板42的上侧、前侧和后侧均敞口，第二C型固定板42的左侧板固定连接在第二滑动块41上，水平移动减速电机43和第三丝杠44的中心线重合且均沿左右方向水平设置，水平移动减速电机43固定安装在第二C型固定板42的右侧板的右侧面，水平移动减速电机43的驱动轴向左穿过第二C型固定板42的右侧板并与第三丝杠44的右端传动连接，第三丝杠44的左端转动安装在第二C型固定板42的左侧板上，第三丝杠44穿过第三滑动块45的上侧部，第三丝杠44与第三滑动块45之间螺纹传动连接，第二C型固定板42的下侧板中部沿左右方向开设有导向长孔49，第三滑动块45的下侧部穿过导向长孔49，第三滑动块45滑动卡设在导向长孔49中，剐齿减速电机46竖向设置，剐齿减速电机46固定安装在第三滑动块45的底部，剐齿刀具47固定安装在剐齿减速电机46的驱动轴下端。

超声加工机构围绕第二支撑块36圆周阵列设置有八个，各个超声加工机构的结构相同，八个超声加工机构分别与第二支撑块36的八个侧面在径向方向一一对应，其中的一个超声加工机构包括第三支座50、第二径向移动减速电机51、第四丝杠52、两根径向光杠53、第四滑动块54、第四支座55、第二垂直升降减速电机56、第五丝杠57、两根竖向导杆58、封板59、第五滑动块60、换能器61、变幅杆62和超声加工刀具63，第三支座50固定连接在上固定台面2的底部边沿侧，第三支座50与第二支撑块36的一侧面在径向方向上对应，第二径向移动减速电机51和第四丝杠52的中心线重合且均沿上固定台面2的径向设置，第二径向移动减速电机51固定安装在第三支座50的外侧面上，第二径向移动减速电机51的驱动轴向内穿过第三支座50并传动连接第四丝杠52的外端，第四丝杠52的内端转动连接在第二支撑块36的相应侧面上，两根径向光杠53上下并列设置且均与第四丝杠52平行，两根径向光杠53的外端和内端分别固定连接在第三支座50和第二支撑块36的相应侧面上，第四丝杠52和两根径向光杠53均穿过第四滑动块54，第四丝杠52与第四滑动块54之间螺纹传动连接，两根径向光杠53与第四滑动块54之间滑动连接，第四支座55固定连接在第四滑动块54的底部，第二垂直升降减速电机56和第五丝杠57的中心线重合且均竖向设置，第二垂直升降减速电机56固定安装在第四支座55上，两根竖向导杆58的上侧部分别固定连接在第四支座55的两侧，封板59水平设置且封板59的底部高于工件安装座7，两根竖向导杆58的下端分别与封板59的两侧边一体固定连接，第二垂直升降减速电机56的驱动轴与第五丝杠57的上端传动连接，第五丝杠57的下端转动连接在封板59上，第五丝杠57穿过第五滑动块60，第五丝杠57与第五滑动块60之间螺纹传动连接，第五滑动块60位于两根竖向导杆58的中间，第五滑动块60的两侧部分别开设有与两根竖向导杆58匹配卡接的导槽64，第五滑动块60的两侧部分别与两根竖向导杆58滑动连接，换能器61和变幅杆62均竖向设置，换能器61的顶部通过法兰板固定安装在第五滑动块60上，变幅杆62的顶部固定连接在换能器61的底部，超声加工刀具63固定安装在变幅杆62的底部，超声波发生器9通过传输导线与换能器61信号连接。

超声剐齿一体化的齿轮加工装置的加工方法，包括以下步骤：

（1）、将内齿轮毛坯件65固定安装在工件安装座7中；

（2）、将磨料悬浮液箱5内的磨料悬浮液通过各根第二供液管14流入工作台面1上的储液槽11内，启动循环泵6和超声波发生器9，八个超声加工机构同时一次对内齿轮毛坯件65的其中八个内齿进行粗加工，然后通过旋转减速电机8调节工件安装座7的角度，以便完成对内齿轮毛坯件65的所有内齿的粗加工；

（3）、将储液槽11内的磨料悬浮液排净，然后将水箱4内的冷却水通过各根第一供液管13流入储液槽11内，启动循环泵6和旋转减速电机8，通过剐齿加工机构对内齿轮毛坯件65的所有内齿进行精加工；

（4）、精加工完成后，从工件安装座7中取下加工好的内齿轮毛坯件65，重新将一个新的内齿轮毛坯件65固定安装在工件安装座7中，重复步骤（2）和步骤（3），如此，便能够对多个内齿轮毛坯件65的内齿进行加工。

步骤（1）具体为：首先，启动各个第二垂直升降减速电机56，各个第二垂直升降减速电机56的驱动轴传动各个第五丝杠57转动，各个第五丝杠57驱动各块第五滑动块60向上移动，各块第五滑动块60便带动各个换能器61、变幅杆62和超声加工刀具63一起向上移动，使各个超声加工刀具63的高度高于封板59的高度，再启动各个第二径向移动减速电机51，各个第二径向移动减速电机51的驱动轴传动各根第四丝杠52转动，各根第四丝杠52驱动各块第四滑动块54分别沿径向向外移动，各块第四滑动块54便带动各个第四支座55向外移动，则各个第四支座55便带动各个第二垂直升降减速电机56、第五丝杠57、两根竖向导杆58、封板59、第五滑动块60、换能器61、变幅杆62和超声加工刀具63均向外移动，直至各块第四滑动块54移动到靠近各个第三支座50处，从而确保各个第二垂直升降减速电机56、第五丝杠57、两根竖向导杆58、封板59、第五滑动块60、换能器61、变幅杆62和超声加工刀具63与工件安装座7之间具有较大的空间，再启动第一垂直升降减速电机38，第一垂直升降减速电机38的驱动轴传动第二丝杠39转动，第二丝杠39驱动第二滑动块41沿两根竖向光杠40向上移动，第二滑动块41带动第二C型固定板42向上移动，使剐齿刀具47向上移动直至剐齿刀具47高于第一C型固定板37的下侧板，如此以便将内齿轮毛坯件65放置到工件安装座7的内部，此时，根据内齿轮毛坯件65的尺寸，分别通过各个推送气缸24调节各个弧形夹板25的位置，同时启动各个第一径向减速电机27，各个第一径向减速电机27的驱动轴传动各根第一丝杠28转动，各根第一丝杠28驱动各块第一滑动块30沿径向在相应的各条导轨29上滑动，各块第一滑动块30带动各根衔铁柱31沿径向移动，以便对内齿轮毛坯件65的底部进行支撑，各个弧形夹板25分别作用在内齿轮毛坯件65的外圆周上，使内齿轮毛坯件65安装时能够与工件安装座7同轴心，并夹紧内齿轮毛坯件65，同时将缠绕在各根衔铁柱31外圆周上的电磁线圈34通电，如此，各根衔铁柱31便会产生磁性将内齿轮毛坯件65牢牢吸附，完成内齿轮毛坯件65的固定安装工作；

步骤（2）具体为：先关闭各根排液管17和各根第一供液管13上的阀门18，再打开各根第二供液管14上的阀门18，将磨料悬浮液箱5内的磨料悬浮液通过各根第二供液管14流入工作台面1上的储液槽11内，储液槽11中磨料悬浮液的液位达到一定高度时，关闭各根第二供液管14上的阀门18，再启动各个第二径向移动减速电机51，各个第二径向移动减速电机51的驱动轴反向传动各根第四丝杠52转动，各根第四丝杠52驱动各块第四滑动块54分别沿径向向内移动，各块第四滑动块54便带动各个第四支座55向内移动，则各个第四支座55便带动各个第二垂直升降减速电机56、第五丝杠57、两根竖向导杆58、封板59、第五滑动块60、换能器61、变幅杆62和超声加工刀具63均向内移动，直至八个超声加工刀具63分别对应位于内齿轮毛坯件65的其中八个内齿正上方，接着启动各个第二垂直升降减速电机56，各个第二垂直升降减速电机56的驱动轴反向传动各个第五丝杠57转动，各个第五丝杠57驱动各块第五滑动块60向下移动，各块第五滑动块60便带动各个换能器61、变幅杆62和超声加工刀具63一起向下移动，使八个超声加工刀具63分别对应与内齿轮毛坯件65的其中八个内齿轮廓接触，然后启动循环泵6和超声波发生器9，则循环泵6将储液槽11中的磨料悬浮液通过第三供液管16送入集液环箱3中，集液环箱3中的磨料悬浮液通过各根喷管21朝向内齿轮毛坯件65的内齿和各个超声加工刀具63接触处喷射，磨料悬浮液进入工件安装座7内便又会通过各个漏液孔20落进储液槽11内，从而形成循环利用，超声波发生器9工作将超声频电振荡信号通过各根传输导线传至各个换能器61，各个换能器61将超声频电振荡信号转换成超声频的机械振动，各个换能器61的超声频的机械振动通过各根变幅杆62将振幅放大，各根变幅杆62再将放大的振幅传递给各个超声加工刀具63，各根变幅杆62驱动各个超声加工刀具63的工作端面做超声振动，各个超声加工刀具63的工作端面迫使磨料悬浮液中的磨料颗粒不断撞击抛磨内齿轮毛坯件65的内齿轮廓，如此，八个超声加工刀具63便能同时一次对内齿轮毛坯件65的其中八个内齿进行粗加工，当粗加工完内齿轮毛坯件65的上述八个内齿后，关闭超声波发生器9，并启动第二垂直升降减速电机56，向上调节各个超声加工刀具63，启动旋转减速电机8，旋转减速电机8的驱动轴便会带动工件安装座7转动，使工件安装座7旋转一定的角度，如此，便能够将内齿轮毛坯件65转动一定的角度，使八个超声加工刀具63分别与内齿轮毛坯件65的另八个内齿上下对应，然后再通过第二垂直升降减速电机56使八个超声加工刀具63再次向下移动，使八个超声加工刀具63分别对应与内齿轮毛坯件65的另八个内齿轮廓接触，启动超声波发生器9，进而，八个超声加工刀具63便能同时一次对内齿轮毛坯件65的另八个内齿进行粗加工，如此，重复以上操作，便能完成对内齿轮毛坯件65的所有内齿的粗加工；

步骤（3）具体为：内齿轮毛坯件65的所有内齿的粗加工完成后，关闭循环泵6和超声波发生器9，然后启动各个第二垂直升降减速电机56，各个第二垂直升降减速电机56的驱动轴传动各根第五丝杠57转动，各根第五丝杠57驱动各块第五滑动块60向上移动，各块第五滑动块60带动各个超声加工刀具63向上移动，使各个超声加工刀具63与内齿轮毛坯件65的内齿分离并高于封板59的高度，然后打开各根排液管17上的阀门18，将储液槽11内的磨料悬浮液通过各根排液管17排净，关闭各根排液管17上的阀门18，打开各根第一供液管13上的阀门18，将水箱4内的冷却水通过各根第一供液管13流入储液槽11内，储液槽11中冷却水的液位达到一定高度时，关闭各根第一供液管13上的阀门18，启动水平移动减速电机43，水平移动减速电机43的驱动轴传动第三丝杠44转动，第三丝杠44驱动第三滑动块45在导向长孔49中左右水平移动，第三滑动块45便带动剐齿电机和剐齿刀具47左右水平移动，使剐齿刀具47位于内齿轮毛坯件65的右侧部内齿的正上方，然后启动第一垂直升降减速电机38，第一垂直升降减速电机38的驱动轴反向传动第二丝杠39转动，第二丝杠39驱动第二滑动块41沿两根竖向光杠40向下移动，第二滑动块41带动第二C型固定板42向上移动，使剐齿刀具47向下移动直至剐齿刀具47的右侧部与内齿轮毛坯件65的右侧部内齿啮合接触，然后启动循环泵6、旋转减速电机8和剐齿减速电机46，则循环泵6将储液槽11中的冷却水通过第三供液管16送入集液环箱3中，集液环箱3中的冷却水通过各根喷管21朝向内齿轮毛坯件65的内齿和剐齿刀具47的啮合接触处喷射，冷却水进入工件安装座7内便又会通过各个漏液孔20落进储液槽11内，从而形成循环利用，剐齿减速电机46的驱动轴带动剐齿刀具47转动，同时，旋转减速电机8的驱动轴带动工件安装座7转动，进而带动内齿轮毛坯件65转动，由于剐齿刀具47和内齿轮毛坯件65的内齿相啮合，所以剐齿刀具47和内齿轮毛坯件65的转动方向相反，如此，剐齿刀具47便能够对内齿轮毛坯件65的内齿进行精加工，冷却水能够对剐齿刀具47和内齿轮毛坯件65的内齿啮合作用产生的热量进行冷却，提高剐齿刀具47的使用寿命。

步骤（4）具体为：精加工完成后，关闭循环泵6、旋转减速电机8和剐齿减速电机46，打开各根排液管17上的阀门18，将储液槽11内的冷却水通过各根排液管17排净，关闭各根排液管17上的阀门18，再启动第一垂直升降减速电机38，第一垂直升降减速电机38的驱动轴传动第二丝杠39转动，第二丝杠39驱动第二滑动块41沿两根竖向光杠40向上移动，第二滑动块41带动第二C型固定板42向上移动，使剐齿刀具47向上移动直至剐齿刀具47高于第一C型固定板37的下侧板，再启动各个第二径向移动减速电机51，各个第二径向移动减速电机51的驱动轴传动各根第四丝杠52转动，各根第四丝杠52驱动各块第四滑动块54分别沿径向向外移动，各块第四滑动块54便带动各个第四支座55向外移动，则各个第四支座55便带动各个第二垂直升降减速电机56、第五丝杠57、两根竖向导杆58、封板59、第五滑动块60、换能器61、变幅杆62和超声加工刀具63均向外移动，直至各块第四滑动块54移动到靠近各个第三支座50处，从而确保各个第二垂直升降减速电机56、第五丝杠57、两根竖向导杆58、封板59、第五滑动块60、换能器61、变幅杆62和超声加工刀具63与工件安装座7之间具有较大的空间，启动各个推送气缸24，各个推送气缸24的活塞杆带动各个弧形夹板25向外移动，从而使各个弧形夹板25与加工好的内齿轮毛坯件65的外圆周分离，同时，将缠绕在各根衔铁柱31外圆周上的电磁线圈34断电，如此，各根衔铁柱31的磁性消失，内齿轮毛坯件65与各根衔铁柱31脱离，然后，便能够从工件安装座7中取下加工好的内齿轮毛坯件65，此时，重新将一个新的内齿轮毛坯件65放置工件安装座7中，并通过步骤（1）中的方式将新的内齿轮毛坯件65固定安装在工件安装座7中，重复步骤（2）和步骤（3），如此，便能够对多个内齿轮毛坯件65的内齿进行加工。

本发明将现有的超声加工工艺与剐齿加工工艺相结合，并提出来一种新的齿轮加工方法，超声加工时，各个超声加工刀具63的工作端面迫使磨料悬浮液中的磨料颗粒不断撞击抛磨内齿轮毛坯件65的内齿轮廓，实现对内齿轮毛坯件65的内齿的粗加工，以便在剐齿刀具47与内齿轮毛坯件65的内齿啮合作用时，减小剐齿刀具47的磨损，本发明中通过干个工件夹持机构能够夹持不同尺寸的内齿轮毛坯件65，如此，能够加工不同尺寸的内齿轮毛坯件65，各个超声加工机构能够同时一次加工内齿轮毛坯件65的几个内齿，加工效率高，。

本发明将超声加工和剐齿加工一体化，减少剐齿刀具的磨损，能加工不同尺寸的内齿轮毛坯件，加工效率高。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.超声剐齿一体化的齿轮加工装置，其特征在于：包括工作台面、上固定台面、集液环箱、水箱、磨料悬浮液箱、循环泵、工件安装座、旋转减速电机、剐齿加工机构、超声波发生器和若干个超声加工机构，工作台面的底部设置有若干根第一支撑柱，工作台面的上表面设置有顶部敞口的储液槽，储液槽的内底面设置有若干根第二支撑柱，上固定台面和集液环箱均固定连接在各根第二支撑柱上，上固定台面和集液环箱由上至下同中心设置在工作台面的正上方，各根第二支撑柱分别圆周阵列设置在上固定台面和集液环箱的外周，水箱和磨料悬浮液箱分别左右对称固定安装在上固定台面的上表面，水箱上安装有至少一根第一供液管，磨料悬浮液箱上安装有至少一根第二供液管，各根第一供液管和各根第二供液管的下端出液口均朝向储液槽设置，循环泵通过第一固定架固定安装在工作台面的下表面，储液槽与集液环箱之间通过第三供液管连接，循环泵连接在第三供液管上，工作台面的底部还安装有若干根与储液槽连通的排液管，各根第一供液管、各根第二供液管和各根排液管上均设置有阀门，工件安装座呈顶部敞口的圆筒结构，工件安装座同中心设置在储液槽的上方，旋转减速电机竖向设置并通过第二固定架固定安装在工作台面的底部中心，旋转减速电机的驱动轴向上穿过工作台面位于储液槽中，旋转减速电机的驱动轴与工作台面之间转动配合，工件安装座的底部中心固定安装在旋转减速电机的驱动轴的顶部，工件安装座的底部均匀开设有若干个上下通透的漏液孔，工件安装座上圆周阵列设置有若干个工件夹持机构和若干个工件吸附支撑机构，工件夹持机构和工件吸附支撑机构沿周向等角度依次间隔布置，集液环箱的内圆周上圆周阵列设置有若干根朝向工件安装座内喷射的喷管，剐齿加工机构固定安装在上固定台面的底部中心，超声波发生器固定安装在上固定台面的顶部中心，各个超声加工机构圆周阵列固定安装在上固定台面的底部，各个超声加工机构位于剐齿加工机构的外周，超声波发生器分别与各个超声加工机构信号连接。

2.根据权利要求1所述的超声剐齿一体化的齿轮加工装置，其特征在于：工作台面整体呈矩形结构，第一支撑柱设置有四根，四根第一支撑柱的顶部分别固定连接在工作台面的底部四个边沿中部，第二支撑柱设置有四根，四根第二支撑柱的底部分别固定连接在储液槽的内底面四个边沿中部，四根第二支撑柱分别与四根第一支撑柱上下对应。

3.根据权利要求2所述的超声剐齿一体化的齿轮加工装置，其特征在于：上固定台面整体呈圆板形结构，上固定台面的四个象限点处分别一体成型有第一凸起耳板，四根第二支撑柱分别对应穿过四块第一凸起耳板，四根第二支撑柱分别对应与四块第一凸起耳板过盈配合固定，集液环箱整体呈圆环箱体结构，集液环箱的底部四个象限点处分别固定连接有第二凸起耳板，四根第二支撑柱分别对应穿过四块第二凸起耳板，四根第二支撑柱分别对应与四块第二凸起耳板过盈配合固定。

4.根据权利要求3所述的超声剐齿一体化的齿轮加工装置，其特征在于：工件夹持机构和工件吸附支撑机构均设置四个，四个工件夹持机构的结构相同，工件夹持机构包括推送气缸和弧形夹板，推送气缸的中心线沿工件安装座的径向设置，推送气缸的缸体通过第一支座固定安装在工件安装座的外侧壁上，推送气缸的活塞杆由外至内依次穿过第一支座和工件安装座的侧壁并伸入到工件安装座内部，弧形夹板的凹面朝向工件安装座的中心，弧形夹板的外侧壁中部固定连接在推送气缸的活塞杆的内端；

四个工件吸附支撑机构的结构相同，工件吸附支撑机构包括第一径向减速电机、第一丝杠、两条导轨、第一滑动块和衔铁柱，第一径向减速电机和第一丝杠的中心线重合且均沿工件安装座的径向设置，第一径向减速电机通过第二支座固定安装在工件安装座的外侧壁上，第一径向减速电机的驱动轴由外至内依次穿过第二支座和工件安装座的侧壁并伸入到工件安装座的内部，工件安装座的内底面中心固定连接有呈四棱柱结构的第一支撑块，第一丝杠的外端与第一径向减速电机的驱动轴内端传动连接，第一丝杠的内端转动连接在第一支撑块的一侧面上，两条导轨均与第一丝杠平行，第一丝杠设置在两条导轨的中间，两条导轨的底部均固定连接在工件安装座的内底面上，两条导轨的外端均固定连接在工件安装座的内圆周上，两条导轨的内端均固定连接在第一支撑块的一侧面下侧部，第一滑动块的底部滑动连接在两条导轨上，第一丝杠穿过第一滑动块，第一丝杠和第一滑动块之间螺纹传动连接，衔铁柱竖向设置，衔铁柱的底部固定安装在第一滑动块的上表面，衔铁柱的外圆周上缠绕有电磁线圈。

5.根据权利要求4所述的超声剐齿一体化的齿轮加工装置，其特征在于：旋转减速电机的驱动轴上套设有位于工作台面底部中心孔和旋转减速电机的驱动轴之间的旋转密封套，旋转密封套的底部外圆周通过法兰结构固定连接在工作台面上。

6.根据权利要求5所述的超声剐齿一体化的齿轮加工装置，其特征在于：上固定台面的底部中心固定连接有呈八棱柱结构的第二支撑块，剐齿加工机构固定安装在第二支撑块的底部，剐齿加工机构包括第一C型固定板、第一垂直升降减速电机、第二丝杠、两根竖向光杠、第二滑动块、第二C型固定板、水平移动减速电机、第三丝杠、第三滑动块、剐齿减速电机和剐齿刀具，第一C型固定板竖向设置且第一C型固定板的底部位于第一支撑块的正上方，第一C型固定板的上侧板通过若干根竖直杆固定连接在第二支撑块的底部，第一垂直升降减速电机固定安装在第一C型固定板的上侧板的上表面且位于第一C型固定板的上侧板和第二支撑块之间，第一垂直升降减速电机和第二丝杠的中心线重合且均竖向设置，第一垂直升降减速电机的驱动轴向下穿过第一C型固定板的上侧板并与第二丝杠的上端传动连接，第二丝杠的下端转动安装在第一C型固定板的下侧板上，两根竖向光杠均与第二丝杠平行，第二丝杠位于两根竖向光杠的中间，两根竖向光杠的上下两端分别固定连接在第一C型固定板的上侧板和下侧板上，第二丝杠和两根竖向光杠均穿过第二滑动块，第二丝杠与第二滑动块之间螺纹传动连接，两根竖向光杠与第二滑动块之间滑动连接，第二C型固定板沿左右方向水平设置，第二C型固定板的上侧、前侧和后侧均敞口，第二C型固定板的左侧板固定连接在第二滑动块上，水平移动减速电机和第三丝杠的中心线重合且均沿左右方向水平设置，水平移动减速电机固定安装在第二C型固定板的右侧板的右侧面，水平移动减速电机的驱动轴向左穿过第二C型固定板的右侧板并与第三丝杠的右端传动连接，第三丝杠的左端转动安装在第二C型固定板的左侧板上，第三丝杠穿过第三滑动块的上侧部，第三丝杠与第三滑动块之间螺纹传动连接，第二C型固定板的下侧板中部沿左右方向开设有导向长孔，第三滑动块的下侧部穿过导向长孔，第三滑动块滑动卡设在导向长孔中，剐齿减速电机竖向设置，剐齿减速电机固定安装在第三滑动块的底部，剐齿刀具固定安装在剐齿减速电机的驱动轴下端。

7.根据权利要求6所述的超声剐齿一体化的齿轮加工装置，其特征在于：超声加工机构围绕第二支撑块圆周阵列设置有八个，各个超声加工机构的结构相同，八个超声加工机构分别与第二支撑块的八个侧面在径向方向一一对应，其中的一个超声加工机构包括第三支座、第二径向移动减速电机、第四丝杠、两根径向光杠、第四滑动块、第四支座、第二垂直升降减速电机、第五丝杠、两根竖向导杆、封板、第五滑动块、换能器、变幅杆和超声加工刀具，第三支座固定连接在上固定台面的底部边沿侧，第三支座与第二支撑块的一侧面在径向方向上对应，第二径向移动减速电机和第四丝杠的中心线重合且均沿上固定台面的径向设置，第二径向移动减速电机固定安装在第三支座的外侧面上，第二径向移动减速电机的驱动轴向内穿过第三支座并传动连接第四丝杠的外端，第四丝杠的内端转动连接在第二支撑块的相应侧面上，两根径向光杠上下并列设置且均与第四丝杠平行，两根径向光杠的外端和内端分别固定连接在第三支座和第二支撑块的相应侧面上，第四丝杠和两根径向光杠均穿过第四滑动块，第四丝杠与第四滑动块之间螺纹传动连接，两根径向光杠与第四滑动块之间滑动连接，第四支座固定连接在第四滑动块的底部，第二垂直升降减速电机和第五丝杠的中心线重合且均竖向设置，第二垂直升降减速电机固定安装在第四支座上，两根竖向导杆的上侧部分别固定连接在第四支座的两侧，封板水平设置且封板的底部高于工件安装座，两根竖向导杆的下端分别与封板的两侧边一体固定连接，第二垂直升降减速电机的驱动轴与第五丝杠的上端传动连接，第五丝杠的下端转动连接在封板上，第五丝杠穿过第五滑动块，第五丝杠与第五滑动块之间螺纹传动连接，第五滑动块位于两根竖向导杆的中间，第五滑动块的两侧部分别开设有与两根竖向导杆匹配卡接的导槽，第五滑动块的两侧部分别与两根竖向导杆滑动连接，换能器和变幅杆均竖向设置，换能器的顶部通过法兰板固定安装在第五滑动块上，变幅杆的顶部固定连接在换能器的底部，超声加工刀具固定安装在变幅杆的底部，超声波发生器通过传输导线与换能器信号连接。

8.如权利要求7中所述的超声剐齿一体化的齿轮加工装置的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、将内齿轮毛坯件固定安装在工件安装座中；

（2）、将磨料悬浮液箱内的磨料悬浮液通过各根第二供液管流入工作台面上的储液槽内，启动循环泵和超声波发生器，八个超声加工机构同时一次对内齿轮毛坯件的其中八个内齿进行粗加工，然后通过旋转减速电机调节工件安装座的角度，以便完成对内齿轮毛坯件的所有内齿的粗加工；

（3）、将储液槽内的磨料悬浮液排净，然后将水箱内的冷却水通过各根第一供液管流入储液槽内，启动循环泵和旋转减速电机，通过剐齿加工机构对内齿轮毛坯件的所有内齿进行精加工；

（4）、精加工完成后，从工件安装座中取下加工好的内齿轮毛坯件，重新将一个新的内齿轮毛坯件固定安装在工件安装座中，重复步骤（2）和步骤（3），如此，便能够对多个内齿轮毛坯件的内齿进行加工。

9.根据权利要求8中所述的超声剐齿一体化的齿轮加工装置的加工方法，其特征在于：步骤（1）具体为：首先，启动各个第二垂直升降减速电机，各个第二垂直升降减速电机的驱动轴传动各个第五丝杠转动，各个第五丝杠驱动各块第五滑动块向上移动，各块第五滑动块便带动各个换能器、变幅杆和超声加工刀具一起向上移动，使各个超声加工刀具的高度高于封板的高度，再启动各个第二径向移动减速电机，各个第二径向移动减速电机的驱动轴传动各根第四丝杠转动，各根第四丝杠驱动各块第四滑动块分别沿径向向外移动，各块第四滑动块便带动各个第四支座向外移动，则各个第四支座便带动各个第二垂直升降减速电机、第五丝杠、两根竖向导杆、封板、第五滑动块、换能器、变幅杆和超声加工刀具均向外移动，直至各块第四滑动块移动到靠近各个第三支座处，从而确保各个第二垂直升降减速电机、第五丝杠、两根竖向导杆、封板、第五滑动块、换能器、变幅杆和超声加工刀具与工件安装座之间具有较大的空间，再启动第一垂直升降减速电机，第一垂直升降减速电机的驱动轴传动第二丝杠转动，第二丝杠驱动第二滑动块沿两根竖向光杠向上移动，第二滑动块带动第二C型固定板向上移动，使剐齿刀具向上移动直至剐齿刀具高于第一C型固定板的下侧板，如此以便将内齿轮毛坯件放置到工件安装座的内部，此时，根据内齿轮毛坯件的尺寸，分别通过各个推送气缸调节各个弧形夹板的位置，同时启动各个第一径向减速电机，各个第一径向减速电机的驱动轴传动各根第一丝杠转动，各根第一丝杠驱动各块第一滑动块沿径向在相应的各条导轨上滑动，各块第一滑动块带动各根衔铁柱沿径向移动，以便对内齿轮毛坯件的底部进行支撑，各个弧形夹板分别作用在内齿轮毛坯件的外圆周上，使内齿轮毛坯件安装时能够与工件安装座同轴心，并夹紧内齿轮毛坯件，同时将缠绕在各根衔铁柱外圆周上的电磁线圈通电，如此，各根衔铁柱便会产生磁性将内齿轮毛坯件牢牢吸附，完成内齿轮毛坯件的固定安装工作；

步骤（2）具体为：先关闭各根排液管和各根第一供液管上的阀门，再打开各根第二供液管上的阀门，将磨料悬浮液箱内的磨料悬浮液通过各根第二供液管流入工作台面上的储液槽内，储液槽中磨料悬浮液的液位达到一定高度时，关闭各根第二供液管上的阀门，再启动各个第二径向移动减速电机，各个第二径向移动减速电机的驱动轴反向传动各根第四丝杠转动，各根第四丝杠驱动各块第四滑动块分别沿径向向内移动，各块第四滑动块便带动各个第四支座向内移动，则各个第四支座便带动各个第二垂直升降减速电机、第五丝杠、两根竖向导杆、封板、第五滑动块、换能器、变幅杆和超声加工刀具均向内移动，直至八个超声加工刀具分别对应位于内齿轮毛坯件的其中八个内齿正上方，接着启动各个第二垂直升降减速电机，各个第二垂直升降减速电机的驱动轴反向传动各个第五丝杠转动，各个第五丝杠驱动各块第五滑动块向下移动，各块第五滑动块便带动各个换能器、变幅杆和超声加工刀具一起向下移动，使八个超声加工刀具分别对应与内齿轮毛坯件的其中八个内齿轮廓接触，然后启动循环泵和超声波发生器，则循环泵将储液槽中的磨料悬浮液通过第三供液管送入集液环箱中，集液环箱中的磨料悬浮液通过各根喷管朝向内齿轮毛坯件的内齿和各个超声加工刀具接触处喷射，磨料悬浮液进入工件安装座内便又会通过各个漏液孔落进储液槽内，从而形成循环利用，超声波发生器工作将超声频电振荡信号通过各根传输导线传至各个换能器，各个换能器将超声频电振荡信号转换成超声频的机械振动，各个换能器的超声频的机械振动通过各根变幅杆将振幅放大，各根变幅杆再将放大的振幅传递给各个超声加工刀具，各根变幅杆驱动各个超声加工刀具的工作端面做超声振动，各个超声加工刀具的工作端面迫使磨料悬浮液中的磨料颗粒不断撞击抛磨内齿轮毛坯件的内齿轮廓，如此，八个超声加工刀具便能同时一次对内齿轮毛坯件的其中八个内齿进行粗加工，当粗加工完内齿轮毛坯件的上述八个内齿后，关闭超声波发生器，并启动第二垂直升降减速电机，向上调节各个超声加工刀具，启动旋转减速电机，旋转减速电机的驱动轴便会带动工件安装座转动，使工件安装座旋转一定的角度，如此，便能够将内齿轮毛坯件转动一定的角度，使八个超声加工刀具分别与内齿轮毛坯件的另八个内齿上下对应，然后再通过第二垂直升降减速电机使八个超声加工刀具再次向下移动，使八个超声加工刀具分别对应与内齿轮毛坯件的另八个内齿轮廓接触，启动超声波发生器，进而，八个超声加工刀具便能同时一次对内齿轮毛坯件的另八个内齿进行粗加工，如此，重复以上操作，便能完成对内齿轮毛坯件的所有内齿的粗加工；

步骤（3）具体为：内齿轮毛坯件的所有内齿的粗加工完成后，关闭循环泵和超声波发生器，然后启动各个第二垂直升降减速电机，各个第二垂直升降减速电机的驱动轴传动各根第五丝杠转动，各根第五丝杠驱动各块第五滑动块向上移动，各块第五滑动块带动各个超声加工刀具向上移动，使各个超声加工刀具与内齿轮毛坯件的内齿分离并高于封板的高度，然后打开各根排液管上的阀门，将储液槽内的磨料悬浮液通过各根排液管排净，关闭各根排液管上的阀门，打开各根第一供液管上的阀门，将水箱内的冷却水通过各根第一供液管流入储液槽内，储液槽中冷却水的液位达到一定高度时，关闭各根第一供液管上的阀门，启动水平移动减速电机，水平移动减速电机的驱动轴传动第三丝杠转动，第三丝杠驱动第三滑动块在导向长孔中左右水平移动，第三滑动块便带动剐齿电机和剐齿刀具左右水平移动，使剐齿刀具位于内齿轮毛坯件的右侧部内齿的正上方，然后启动第一垂直升降减速电机，第一垂直升降减速电机的驱动轴反向传动第二丝杠转动，第二丝杠驱动第二滑动块沿两根竖向光杠向下移动，第二滑动块带动第二C型固定板向上移动，使剐齿刀具向下移动直至剐齿刀具的右侧部与内齿轮毛坯件的右侧部内齿啮合接触，然后启动循环泵、旋转减速电机和剐齿减速电机，则循环泵将储液槽中的冷却水通过第三供液管送入集液环箱中，集液环箱中的冷却水通过各根喷管朝向内齿轮毛坯件的内齿和剐齿刀具的啮合接触处喷射，冷却水进入工件安装座内便又会通过各个漏液孔落进储液槽内，从而形成循环利用，剐齿减速电机的驱动轴带动剐齿刀具转动，同时，旋转减速电机的驱动轴带动工件安装座转动，进而带动内齿轮毛坯件转动，由于剐齿刀具和内齿轮毛坯件的内齿相啮合，所以剐齿刀具和内齿轮毛坯件的转动方向相反，如此，剐齿刀具便能够对内齿轮毛坯件的内齿进行精加工，冷却水能够对剐齿刀具和内齿轮毛坯件的内齿啮合作用产生的热量进行冷却，提高剐齿刀具的使用寿命。

10.根据权利要求8中所述的超声剐齿一体化的齿轮加工装置的加工方法，其特征在于：步骤（4）具体为：精加工完成后，关闭循环泵、旋转减速电机和剐齿减速电机，打开各根排液管上的阀门，将储液槽内的冷却水通过各根排液管排净，关闭各根排液管上的阀门，再启动第一垂直升降减速电机，第一垂直升降减速电机的驱动轴传动第二丝杠转动，第二丝杠驱动第二滑动块沿两根竖向光杠向上移动，第二滑动块带动第二C型固定板向上移动，使剐齿刀具向上移动直至剐齿刀具高于第一C型固定板的下侧板，再启动各个第二径向移动减速电机，各个第二径向移动减速电机的驱动轴传动各根第四丝杠转动，各根第四丝杠驱动各块第四滑动块分别沿径向向外移动，各块第四滑动块便带动各个第四支座向外移动，则各个第四支座便带动各个第二垂直升降减速电机、第五丝杠、两根竖向导杆、封板、第五滑动块、换能器、变幅杆和超声加工刀具均向外移动，直至各块第四滑动块移动到靠近各个第三支座处，从而确保各个第二垂直升降减速电机、第五丝杠、两根竖向导杆、封板、第五滑动块、换能器、变幅杆和超声加工刀具与工件安装座之间具有较大的空间，启动各个推送气缸，各个推送气缸的活塞杆带动各个弧形夹板向外移动，从而使各个弧形夹板与加工好的内齿轮毛坯件的外圆周分离，同时，将缠绕在各根衔铁柱外圆周上的电磁线圈断电，如此，各根衔铁柱的磁性消失，内齿轮毛坯件与各根衔铁柱脱离，然后，便能够从工件安装座中取下加工好的内齿轮毛坯件，此时，重新将一个新的内齿轮毛坯件放置工件安装座中，并通过步骤（1）中的方式将新的内齿轮毛坯件固定安装在工件安装座中，重复步骤（2）和步骤（3），如此，便能够对多个内齿轮毛坯件的内齿进行加工。

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