CN111761315B

CN111761315B - 一种齿圈的生产工艺

Info

Publication number: CN111761315B
Application number: CN202010561482.3A
Authority: CN
Inventors: 刘芳菲; 谢维木; 李佳伟; 吕贤芝
Original assignee: Jinan Tianshun Keda Electromechanical Technology Co ltd
Current assignee: Jinan Tianshun Keda Electromechanical Technology Co ltd
Priority date: 2020-06-18
Filing date: 2020-06-18
Publication date: 2022-04-19
Anticipated expiration: 2040-06-18
Also published as: CN111761315A

Abstract

本发明涉及齿圈加工的技术领域，具体公开了一种齿圈的生产工艺，依次包括圈料冲压整形、粗车外圆、精车内孔、铣齿、齿圈自动翻转进行两侧面磨削的步骤。本发明的有益效果为：能够快速对坯料进行冲压整形，确定中心线，便于后期车加工和铣齿，磨削步骤中，在对工件完成一面的磨削后，通过本装置可以自动将多个工件自动翻转过来，对工件的另一侧进行磨削，降低了人员的操作难度，提高了工作效率。

Description

一种齿圈的生产工艺

技术领域

本发明涉及齿圈生产的技术领域，尤其是涉及一种齿圈的生产工艺。

背景技术

在齿圈的生产工艺中，包括下料、车床加工、铣齿、磨削等步骤，尤其关于整形和磨削的步骤，整形关乎工件坯料的基准问题、磨削关乎齿圈的光滑度及质量问题，皆为关键性步骤。

关于坯料冲压整形的步骤，现有技术中，存在加工处理速度慢，基准定位精度差等问题。

关于磨削步骤，现有技术中的磨床，例如中国公开专利（专利号：ZL201610253203.0，专利名称：一种数控平面磨床），其采用的技术方案为：一种数控平面磨床，其特征在于，包括：底座，底座采用长方体结构形式，材料选择铸铁材料，底座上方为长方体工作台，工作台上设置了条纹结构，在工作台上方设置了电磁吸盘，电磁吸盘采用长方体结构，电磁盘内设置了电磁盘磁励线圈，电磁吸盘连接着控制电路，并且在电磁吸盘上端连接设置了工件放置盘，在底座上连接设置了控制器，控制器设置了控制命令按钮，并通过数据线连接了平面磨床，通过控制器控制平面磨床的工作，在底座上方固定设置了磨床床身，磨床床身采用立柱结构，材料选择合金钢材料或者铸铁材质，为了调整磨床床身和底座之间的相对位置，在磨床床身上设置了左右移动手轮，在磨床床身上连接了横向支撑板，所述的横向支撑板能够沿着磨床床身上下移动，为了精确记录移动位置，在所述的磨床床身上设置了刻度尺，为了移动方便，在横向支撑板上设置了上下移动手轮，在横向支撑板上固定设置了砂轮电机，砂轮电机通过电机主轴连接了皮带，在平磨过程中，为了防止碎片向上飞出，并起到保护砂轮的目的，在砂轮上固定设置了砂轮护套，为了提高工件平磨效果，在所述的横向支撑板顶端设置了照明装置。

然而上述技术方案依然存在以下问题：

在对工件进行磨削时，磨削完工件的一个面后，需要人工将工件取下来或者翻转过来，由于刚刚磨削完一侧的工件，其表面温度较高，需要借助其他工具进行翻转，给操作人员造成了不便，增加了操作难度，降低了工作效率。

因此，针对上述技术问题有必要提出一种齿圈的生产工艺，以解决上述技术问题。

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齿圈的生产工艺，能够快速对坯料进行冲压整形，确定中心线，便于后期车加工和铣齿，磨削步骤中，在对工件完成一面的磨削后，通过本装置可以自动将多个工件自动翻转过来，对工件的另一侧进行磨削，降低了人员的操作难度，提高了工作效率。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得易实现的：

一种齿圈的生产工艺，依次包括圈料冲压整形、粗车外圆、精车内孔、铣齿、齿圈自动翻转进行两侧面磨削的步骤。

通过采用上述技术方案：首先对切割后的圈料进行整形，使不规则的圈料呈圆环状，确定其中心轴线，便于后期车加工和铣齿等，在进行磨削时，可以对工件磁盘上的工件进行自动翻转，减少了人工操作，提高了加工效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：依次包括如下步骤：

S1、下料：通过锯床将管状材料进行切割，形成单个的齿圈坯料；

S2、坯料冲压整形：将上述坯料通过冲压机进行整形，使坯料呈圆圈状，使坯料具有中心基准线；

S3、粗车外圆和精车内孔：通过车床对上述圆圈状坯料进行外圆的粗车和内孔的精车；

S4、铣齿：通过自动铣床对精车内孔的坯料进行铣齿，形成雏形齿圈；

S5、自动磨削：将多个雏形齿圈依次放置到磨的工件磁台上，磨床具有工件自动翻转装置，磨削完齿圈的一个侧面后，通过工件自动翻转装置将工件进行翻转，对未磨削的另一侧面进行磨削，形成齿圈；

S5、清毛刺：通过砂轮机对齿圈的表面毛刺进行清除，之后进行检验包装，完成齿圈的生产。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在清毛刺步骤完成后，还包括外协电镀的步骤。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：工件自动翻转装置包括翻转磁盘组件和回放磁盘组件；

所述翻转磁盘组件包括翻转磁盘，设置在磨床机体上的安装支架，所述安装支架包括横梁以及与横梁一端连接的第一竖梁和与横梁另一端连接的第二竖梁，设置在第一竖梁和第二竖梁上的、用于驱动翻转磁盘滑动的滑动机构，所述翻转磁盘设置在滑动机构上，还包括驱动翻转磁盘转动的转动机构；

所述的回放磁盘组件包括回放磁盘，设置在横梁上的、驱动回放磁盘上下移动的移动机构。

在工件的一个侧面磨削完成后，对工件撤磁，翻转磁盘下降，靠近工件，施加磁场吸附工件磨削的一面，之后提升至一定高度，通过翻转机构将翻转磁盘180°翻转，断磁，之后回放磁盘下降，靠近翻转磁盘，通电形成磁场吸附翻转磁盘上的工件，翻转磁盘通过滑动机构移动，为回放磁盘的继续下降提供空间，回放磁盘下放至工件磁台处将工件放置工件磁台上进行另一侧的磨削，实现了多个工件同时磨削和自动翻转的功能，降低了操作难度，提高了磨削效率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述滑动结构包括横向滑动机构和竖向滑动机构；

所述的竖向滑动机构包括两组，每组所述的竖向滑动机构均包括设置在第一竖梁上的第一滑轨，所述的第一滑轨上设有第一滑块，所述第一滑块与第一液压缸的伸缩杆连接，所述第一液压缸固定在横梁上；

所述的横向滑动机构包括两组，每组所述的横向滑动机构均包括设置在第一竖梁和第二竖梁上的第一电机，与所述第一电机的转动轴连接的丝杠，与丝杆螺纹连接的第二滑块，所述第二滑块与第一滑动滑动连接；还包括设置两个所述第二滑块上的轴承，设置在两个轴承之间的转动轴，所述翻转磁盘安装在转动轴上。

通过采用上述技术方案：竖向滑动机构主要是实现翻转磁盘组件下降，吸附工件磁台上的已经磨削完一个侧面的工件，横向滑动机构主要是实现翻转磁盘组件的横向移动，在回放磁盘吸附到工件后，需要继续下降至工件磁台处放下工件，这时就需要横向滑动机构将翻转磁盘组件横向移动，为回放磁盘的下放提供一个空间，完成工件的放置。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述转动机构包括安装在第二滑块上的翻转电机，安装在转动轴两端的第一锥形齿轮，所述翻转电机的输出轴连接第二锥形齿轮，所述第一锥形齿轮与第二锥形齿轮咬合。

通过采用上述技术方案：第一锥形齿轮与第二锥形齿轮咬合，将翻转电机的转动转变成转动轴的转动，从而实现翻转磁盘的翻转，通过磨床控制系统的控制，实现翻转磁盘的180°翻转，将工件未进行过磨削的一面带动到向上的方向，之后由回放磁盘吸附放置工件磁台上进行本面的磨削。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的移动机构包括设置在横梁上的第二液压缸，所述第二液压缸与回放磁盘的背面固定连接。

通过采用上述技术方案：结构简单，易实现，控制方便。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的第二滑块上设有电机安装板，所述翻转电机安装在电机安装板上。

通过采用上述技术方案：使翻转电机与第二滑块间接固定连接，便于驱动转动轴的转动，实现翻转磁盘的翻转。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述的翻转电机为自锁止电机。

通过采用上述技术方案：当转动到特定角度后，具有自锁的功能，目的在于锁止翻转磁盘。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在冲压整形步骤中，所述的冲压机上设有导向柱，导向柱上设有上窄下宽的圆锥台模具，圆锥台模具的外周面为圆滑面，将工件套设在圆锥台磨具上，冲压头下压将不规则的圈料冲压呈圆环状，使其具有中心基准线，方便后续的车加工以及铣齿。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

能够快速对坯料进行冲压整形，确定中心线，便于后期车加工和铣齿，磨削步骤中，在对工件完成一面的磨削后，通过工件自动翻转装置，可以自动将多个工件自动翻转过来，对工件的另一侧进行磨削，降低了人员的操作难度，提高了工作效率。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2是本发明的工件自动翻转装置的正面截面结构示意图。

图3是本发明的图2中A处放大结构示意图。

图4是本发明的图1的部分侧面结构示意图。

图5是本发明的磨床的简易结构示意图。

图6是本发明的冲压机的简易结构示意图。

图中标记：

1000、翻转磁盘组件；1100、翻转磁盘；1200、安装支架；1210、横梁；1220、第一竖梁；1230、第二竖梁；1300、滑动机构；1310、横向滑动机构；1311、第一电机；1312、丝杠；1313、第二滑块；1314、轴承；1315、转动轴；1316、电机安装板；1320、竖向滑动机构；1321、第一滑轨；1322、第一滑块；1323、第一液压缸；1400、转动机构；1410、翻转电机；1420、第一锥形齿轮；1430、第二锥形齿轮；2000、回放磁盘组件；2100、回放磁盘；2200、移动机构；2210、第二液压缸；2220、连接板；3000、机体；3100、磨头；3200、主滑轨；3300、工件磁台；3400、操作控制系统；4000、冲压机；4100、导向柱；4200、圆锥台模具；4300、冲压头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图1，一种齿圈的生产工艺，依次包括圈料冲压整形、粗车外圆、精车内孔、铣齿、齿圈自动翻转进行两侧面磨削的步骤。

首先对切割后的圈料进行整形，使不规则的圈料呈圆环状，确定其中心轴线，便于后期车加工和铣齿等，在进行磨削时，可以对工件磁盘上的工件进行自动翻转，减少了人工操作，提高了加工效率。

为了更全面的介绍本工艺的整体步骤：本工艺依次包括如下步骤：

S2、坯料冲压整形：将上述坯料通过冲压机4000进行整形，使坯料呈圆圈状，使坯料具有中心基准线；

S5、自动磨削：将多个雏形齿圈依次放置到磨的工件磁台3300上，磨床具有工件自动翻转装置，磨削完齿圈的一个侧面后，通过工件自动翻转装置将工件进行翻转，对未磨削的另一侧面进行磨削，形成齿圈；

在清毛刺步骤完成后，还包括外协电镀的步骤。

参照图2，本实施例的工件自动翻转装置，包括翻转磁盘组件1000和回放磁盘组件2000；翻转磁盘组件1000用于对工件的翻转，回放磁盘组件2000用于将翻转后的工件重新放回到工件磁台3300上；

回放磁盘组件2000包括回放磁盘2100，设置在横梁1210上的、驱动回放磁盘2100上下移动的移动机构2200。

参照图3和图4，翻转磁盘组件1000包括翻转磁盘1100，设置在磨床机体3000上的安装支架1200，安装支架1200主要用于安装翻转磁盘组件1000和回放磁盘组件2000，为了安装的便利性，在本实施例中，安装支架1200包括横梁1210以及与横梁1210一端连接的第一竖梁1220和与横梁1210另一端连接的第二竖梁1230，设置在第一竖梁1220和第二竖梁1230上的、用于驱动翻转磁盘1100滑动的滑动机构1300，所述翻转磁盘1100设置在滑动机构1300上，主要用于对翻转磁盘1100的翻转，还包括驱动翻转磁盘1100转动的转动机构1400；

在本实施例中，工件具体的翻转过程为：在工件的一个侧面磨削完成后，对工件断磁，翻转磁盘1100下降，靠近工件，施加磁场吸附工件磨削的一面，之后提升至一定高度，通过翻转机构将翻转磁盘1100进行180°翻转，断磁之后回放磁盘2100下降，靠近翻转磁盘1100，通电形成磁场吸附翻转磁盘1100上的工件，翻转磁盘1100通过滑动机构1300移动，为回放磁盘2100的继续下降提供空间，回放磁盘2100下放至工件磁台3300处将工件放置工件磁台3300上进行另一侧的磨削，实现了多个工件同时磨削和自动翻转的功能，降低了操作难度，提高了磨削效率。

滑动结构包括横向滑动机构1310和竖向滑动机构1320；其中，竖向滑动机构1320包括两组，每组竖向滑动机构1320均包括设置在第一竖梁1220上的第一滑轨1321，第一滑轨1321上设有第一滑块1322，所述第一滑块1322与第一液压缸1323的伸缩杆连接，所述第一液压缸1323固定在横梁1210上；竖向滑动机构1320主要是实现翻转磁盘组件1000下降，吸附工件磁台3300上的已经磨削完一个侧面的工件。

横向滑动机构1310包括两组，每组横向滑动机构1310均包括设置在第一竖梁1220和第二竖梁1230上的第一电机1311，与所述第一电机1311的转动轴1315连接的丝杠1312，与丝杆螺纹连接的第二滑块1313，所述第二滑块1313与第一滑动滑动连接；还包括设置两个所述第二滑块1313上的轴承1314，设置在两个轴承1314之间的转动轴1315，所述翻转磁盘1100安装在转动轴1315上。

横向滑动机构1310主要是实现翻转磁盘组件1000的横向移动，在回放磁盘2100吸附到工件后，需要继续下降至工件磁台3300处放下工件，这时就需要横向滑动机构1310将翻转磁盘组件1000横向移动，为回放磁盘2100的下放提供一个空间，完成工件的放置。

转动机构1400包括安装在第二滑块1313上的翻转电机1410，安装在转动轴1315两端的第一锥形齿轮1420，所述翻转电机1410的输出轴连接第二锥形齿轮1430，所述第一锥形齿轮1420与第二锥形齿轮1430咬合。

第一锥形齿轮1420与第二锥形齿轮1430咬合，将翻转电机1410的转动转变成转动轴1315的转动，从而实现翻转磁盘1100的翻转，通过磨床控制系统的控制，实现翻转磁盘1100的180°翻转，将工件未进行过磨削的一面带动到向上的方向，之后由回放磁盘2100吸附放置工件磁台3300上进行本面的磨削。

移动机构2200包括设置在横梁1210上的第二液压缸2210，所述第二液压缸2210的伸缩杆与回放磁盘2100的背面固定连接。

为了使回放磁盘2100受力更为分散，可以在回放磁盘2100的背面设置连接板2220，第二液压缸2210的伸缩杆连接连接板2220，结构简单，稳定性好，易实现，控制方便。

第二滑块1313上设有电机安装板1316，所述翻转电机1410安装在电机安装板1316上。使翻转电机1410与第二滑块1313间接固定连接，便于驱动转动轴1315的转动，实现翻转磁盘1100的翻转。

翻转电机1410为自锁止电机。当转动到特定角度后，具有自锁的功能，目的在于锁止翻转磁盘1100。

参照图5，为了便于理解本实施例的磨削过程，提供了一种磨床，包括机体3000和设置在机体3000上的磨头3100，机体3000上设有主滑轨3200，所述主滑轨3200上滑动连接有工件磁台3300，工件磁台3300由直线驱动机构驱动，还包括权利要求1-7任意一项工件自动翻转装置，工件自动翻转装置设置在机体3000相对磨头3100的一侧。能够同时磨削多个工件，而且工件的一个侧面完成磨削完成后，可以对工件进行翻转，磨削工件的另一个侧面，减少了人工操作，提高了磨削效率。

具体工作过程：将待磨削的工件放置在工件磁台3300上，通过控制系统给工件磁台3300通磁，吸附多个工件，之后工件磁台3300滑动到磨头3100下侧，启动磨头3100对工件进行磨削，当磨削完成后，工件磁台3300回位，并断磁，翻转磁盘1100下降吸附磨削完一侧的工件，提升一定距离，腾出翻转空间，之后对工件进行翻转，使工件没有磨削的侧面朝上，翻转磁盘1100断磁，之后回放磁盘2100下降吸附工件，翻转磁盘1100移动出机体3000，为回放磁盘2100下降提供空间，回放磁盘2100继续下降将工件放置到工件磁台3300上，此时工件未磨削的侧面朝上，由工件磁台3300以及磨头3100对此面进行磨削，完成工件的两面磨削。

还包括操作控制系统3400，所述操作控制系统3400控制各个电机以及液压缸的工作。控制系统采用PLC控制，对磨床的各个电机以及液压缸进行控制，实现整个的磨削过程。

参照图6，为了实现整形和确定基准中心线，冲压机4000上设有导向柱4100，导向柱4100上设有上窄下宽的圆锥台模具4200，圆锥台模具4200的外周面为圆滑面，将工件套设在圆锥台磨具上，冲压头4300下压将不规则的圈料冲压呈圆环状，使其具有中心基准线，方便后续的车加工以及铣齿。

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

1.一种齿圈的生产工艺，其特征在于，依次包括如下步骤：

S2、坯料冲压整形：将上述坯料通过冲压机（4000）进行整形，使坯料呈圆圈状，使坯料具有中心基准线；

S5、自动磨削：将多个雏形齿圈依次放置到磨床的工件磁台（3300）上，磨床具有工件自动翻转装置，磨削完齿圈的一个侧面后，通过工件自动翻转装置将工件进行翻转，对未磨削的另一侧面进行磨削，形成齿圈；

S6、清毛刺：通过砂轮机对齿圈的表面毛刺进行清除，之后进行检验包装，完成齿圈的生产；

工件自动翻转装置包括翻转磁盘组件（1000）和回放磁盘组件（2000）；

所述翻转磁盘组件（1000）包括翻转磁盘（1100），设置在磨床机体（3000）上的安装支架（1200），所述安装支架（1200）包括横梁（1210）以及与横梁（1210）一端连接的第一竖梁（1220）和与横梁（1210）另一端连接的第二竖梁（1230），设置在第一竖梁（1220）和第二竖梁（1230）上的、用于驱动翻转磁盘（1100）滑动的滑动机构（1300），所述翻转磁盘（1100）设置在滑动机构（1300）上，还包括驱动翻转磁盘（1100）转动的转动机构（1400）；

所述的回放磁盘组件（2000）包括回放磁盘（2100），设置在横梁（1210）上的、驱动回放磁盘（2100）上下移动的移动机构（2200）；

所述滑动机构（1300）包括横向滑动机构（1310）和竖向滑动机构（1320）；

所述的竖向滑动机构（1320）包括两组，每组所述的竖向滑动机构（1320）均包括设置在第一竖梁（1220）上的第一滑轨（1321），所述的第一滑轨（1321）上设有第一滑块（1322），所述第一滑块（1322）与第一液压缸（1323）的伸缩杆连接，所述第一液压缸（1323）固定在横梁（1210）上；

所述的横向滑动机构（1310）包括两组，每组所述的横向滑动机构（1310）均包括设置在第一竖梁（1220）和第二竖梁（1230）上的第一电机（1311），与所述第一电机（1311）的转动轴（1315）连接的丝杠（1312），与丝杆螺纹连接的第二滑块（1313），所述第二滑块（1313）与第一滑块（1322）滑动连接；还包括设置两个所述第二滑块（1313）上的轴承（1314），设置在两个轴承（1314）之间的转动轴（1315），所述翻转磁盘（1100）安装在转动轴（1315）上。

2.根据权利要求1所述的一种齿圈的生产工艺，其特征在于，在清毛刺步骤完成后，还包括外协电镀的步骤。

3.根据权利要求1所述的一种齿圈的生产工艺，其特征在于，所述转动机构（1400）包括安装在第二滑块（1313）上的翻转电机（1410），安装在转动轴（1315）两端的第一锥形齿轮（1420），所述翻转电机（1410）的输出轴连接第二锥形齿轮（1430），所述第一锥形齿轮（1420）与第二锥形齿轮（1430）咬合。

4.根据权利要求3所述的一种齿圈的生产工艺，其特征在于，所述的移动机构（2200）包括设置在横梁（1210）上的第二液压缸（2210），所述第二液压缸（2210）与回放磁盘（2100）的背面固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种齿圈的生产工艺，其特征在于，所述的第二滑块（1313）上设有电机安装板（1316），所述翻转电机（1410）安装在电机安装板（1316）上。

6.根据权利要求5所述的一种齿圈的生产工艺，其特征在于，所述的翻转电机（1410）为自锁止电机。

7.根据权利要求1所述的一种齿圈的生产工艺，其特征在于，在冲压整形步骤中，所述的冲压机（4000）上设有导向柱（4100），导向柱（4100）上设有上窄下宽的圆锥台模具（4200），圆锥台模具（4200）的外周面为圆滑面，将工件套设在圆锥台模具（4200）上，冲压头（4300）下压将不规则的圈料冲压呈圆环状，使其具有中心基准线。