CN112059322A

CN112059322A - 一种斜齿轮磨齿机

Info

Publication number: CN112059322A
Application number: CN202010922385.2A
Authority: CN
Inventors: 苏建新; 李晨; 郭浩; 程琛
Original assignee: Henan University of Science and Technology
Current assignee: Henan University of Science and Technology
Priority date: 2020-09-04
Filing date: 2020-09-04
Publication date: 2020-12-11

Abstract

本发明涉及一种斜齿轮磨齿机，包括：底座、立柱、Z向滑台、砂轮磨削装置以及工件回转台，还包括十字滑台结构，包括可沿前后X向滑动的X向滑台和可沿左右Y向滑动的Y向滑台；所述工件回转台通过倾角调整机构倾角可调的安装在所述十字滑台结构上，通过倾角调整机构调整工件回转台的回转中心轴线与所述砂轮轴线的夹角，保证磨削加工得到的斜齿轮的倾斜角。由于通过调整工件回转台保证加工后的斜齿轮具有设定的倾斜角，在整个加工过程中，方便保证工件回转台的回转中心轴线位置不变，磨削砂轮在加工过程中，如果需要后退修型的话，可沿Z向直接上升即可，完全不需要进行转动调整，砂轮轴线的角度始终不变，消除了往复摆动调整过程中带来的误差。

Description

一种斜齿轮磨齿机

技术领域

本发明属于齿轮磨削加工技术领域，具体涉及一种斜齿轮磨齿机。

背景技术

国内越来越重视硬齿面齿轮的发展情况，由之前的软齿面齿轮，向高精度、高稳定性、振动小低噪音、运行反馈、硬齿面、变速装置的功率与体积比高的趋势发展。要提高齿轮的精度和硬度主要的方法是磨削。现在国内外有很多种类的直齿磨齿机，但是斜齿轮的磨削机床种类较少。

在授权公告号为CN202052992U的中国实用新型专利中公开了一种数控成形砂轮磨齿机，在主立柱上从上向下依次布置有修整轮和磨削砂轮，磨削砂轮用于对工件回转部上的待加工齿轮进行磨齿加工，修整轮用于修整磨削砂轮，磨削砂轮通过砂轮回转部安装在主立柱上，砂轮回转部能够带动磨削砂轮沿X方向偏转，调整磨削砂轮轴线与待加工齿轮轴线的夹角，用于磨削加工斜齿轮。类似的方案，也有如授权公告号为CN204735794U的中国实用新型专利中公开的齿轮成形磨削机构，对应配置砂轮和砂轮修型部件，砂轮可由伺服电机通过蜗轮蜗杆机构驱动调整角度，可完成斜齿轮的磨削加工。

在砂轮加工过程中，经常需要对砂轮进行修型，修型方法是将砂轮移动到金刚轮旁边，由金刚轮磨削砂轮实现修整。在整个修型过程中，金刚轮只绕着自身轴线旋转，而不会摆动角度，因此，目前常见的磨齿机在修型时需要将砂轮轴线旋转到与金刚轮主线垂直的位置，在修型结束后，再将砂轮旋转回复到加工位置，在这个过程中不容易保证回复到原位，容易出现误差，影响加工精度，或者可以采用较为精准的检测装置或检测方法，保证能够回复原位，这样一来，又必然会增加成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斜齿轮磨齿机，以解决现有技术中修型后的砂轮在摆动回到磨削加工位置时容易出现误差的技术问题。

为实现上述目的，本发明所提供的斜齿轮磨齿机的技术方案是：一种斜齿轮磨齿机，包括：

底座；

立柱，设置在底座上；

Z向滑台，沿上下Z向可滑动的安装在立柱上；

砂轮磨削装置，安装在所述Z向滑台上，包括磨削砂轮，磨削砂轮的砂轮轴线沿左右Y向延伸；

工件回转台，用于安装待加工齿坯，在磨削加工完成一个齿后回转以备加工下一个齿；

十字滑台结构，包括可沿前后X向滑动的X向滑台和可沿左右Y向滑动的Y向滑台；

所述工件回转台通过倾角调整机构倾角可调的安装在所述十字滑台结构上，通过倾角调整机构调整工件回转台的回转中心轴线与所述砂轮轴线的夹角，保证磨削加工得到的斜齿轮的倾斜角。

有益效果是：本发明所提供的斜齿轮磨齿机在工作时，通过倾角调整机构调整工件回转台的倾角，使得工件回转台调整至工件回转台的回转中心轴线与磨削砂轮的砂轮轴线保持设定夹角，该夹角能够保证磨削加工得到的斜齿轮的倾斜角与设计倾斜角一致，然后通过十字滑台结构和Z向滑台联动实现插补法加工，在工件回转台和待加工的齿坯处于倾斜的状态下，由磨削齿轮在齿坯上加工一个齿，然后工件回转台回转再加工下一个齿，不断重复，加工得到完整的斜齿轮。由于通过调整工件回转台保证加工后的斜齿轮具有设定的倾斜角，在整个加工过程中，方便保证工件回转台的回转中心轴线位置不变，磨削砂轮在加工过程中，如果需要后退修型的话，可沿Z向直接上升即可，完全不需要进行转动调整，砂轮轴线的角度始终不变，消除了往复摆动调整过程中带来的误差。

作为进一步地改进，所述倾角调整机构包括蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构包括主动蜗杆和从动蜗轮，从动蜗轮的中心轴线沿前后X向延伸，从动蜗轮和工件回转台固定装配，以在从动蜗轮转动时带动工件回转台围绕所述从动蜗轮的中心轴线转动，进而调整工件回转台的回转中心轴线与所述砂轮轴线的夹角。

有益效果是：采用蜗轮蜗杆机构驱动工件回转台转动调整，适于应用于间歇调整的场所。

作为进一步地改进，所述倾角调整机构包括机构架，机构架设置在所述十字滑台结构上，所述主动蜗杆和从动蜗轮对应转动装配在所述机构架上。

有益效果是：采用机构架装配主动蜗杆和从动蜗轮，形成装配模块，方便组装。

作为进一步地改进，所述工件回转台通过紧固螺栓与所述从动蜗轮固定装配在一起。

有益效果是：通过紧固螺栓将工件回转台和从动蜗轮固定，方便紧固装配，也方便进行后期维护更换。

作为进一步地改进，所述主动蜗杆上设有把手，供人手动转动，或者所述主动蜗杆由伺服电机驱动转动。

作为进一步地改进，所述倾角调整机构包括啮合齿轮机构，啮合齿轮机构包括啮合传动的主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮的中心轴线沿前后X向延伸，从动齿轮和工件回转台固定装配，以在从动齿轮转动时带动工件回转台围绕所述从动齿轮的中心轴线转动，进而调整工件回转台的回转中心轴线与所述砂轮轴线的夹角。

作为进一步地改进，所述主动齿轮安装在主动轴上，主动轴上设置把手，供人手动转动，或者所述主动轴由伺服电机驱动转动。

作为进一步地改进，所述十字滑台结构中，Y向滑台沿左右Y向可移动的装配在所述底座上，X向滑台沿前后X向可移动的装配在所述Y向滑台上，所述工件回转台通过倾角调整机构倾角可调的安装在所述X向滑台上。

附图说明

图1为本发明所提供的斜齿轮磨齿机的实施例1的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1所示磨齿机中倾斜角调整机构采用蜗轮蜗杆调整机构的结构示意图。

附图标记说明：

1-底座，2-Y向滑台，3-X向滑台，41-工件回转台，4-安装座，5-砂轮磨削装置，51-砂轮架，6-Z向滑台，7-立柱，8-主动蜗杆，9-从动蜗轮，10-蜗轮蜗杆机构，11-把手，12-机构架。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

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，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明所提供的斜齿轮磨齿机的具体实施例1：

如图1至图3所示，该实施例中的斜齿轮磨齿机包括底座1，底座1上设有立柱7，立柱7上设有可沿上下方向往复升降的砂轮磨削装置5，砂轮磨削装置5包括磨削砂轮，在底座1上于立柱7旁侧设置有十字滑台结构，十字滑台结构上布置有工件回转台41，工件回转台41通过倾角调整结构倾角可调的安装在安装座4上，安装座4则固定安装在十字滑台结构上，进而可通过倾角调整机构调整工件回转台的回转中心轴线与磨削砂轮的砂轮轴线之间的夹角，保证磨削加工得到的斜齿轮的倾斜角。

具体的，立柱7沿上下Z向延伸，立柱7上设置Z向滑轨，Z向滑轨上导向移动装配有Z向滑台6，砂轮磨削装置5固定安装在Z向滑台6上。砂轮磨削装置包括安装支架，安装支架上设有砂轮架51，砂轮架51上转动装配有磨削砂轮（图中未显示），磨削砂轮由驱动电机驱动转动，驱动电机则对应固设在安装支架上。此处磨削砂轮的砂轮轴线沿左右Y向延伸，与十字滑台中前后X向和左右Y向形成的水平面平行，当然，上下Z向则与该水平面垂直布置。

十字滑台结构具体包括X向滑台3和Y向滑台2，在底座1上设有Y向导轨，Y向滑台2沿左右Y向导向移动装配在Y向导轨上，在Y向滑台2上固设有X向导轨，X向滑台3沿前后X向导向移动装配在X向导轨上，在X向滑台3上固设有安装座4，安装座4上听过倾角调整结构可调整的安装有工件回转台41，通过两滑台的往复移动，实现工件回转台41在前后X向和左右Y向上的往复移动，以满足磨削加工要求。

工件回转台41内部通过螺旋分度机构可回转，当待磨削加工的齿坯对应固定在安装座4上时，在磨削砂轮磨削加工完一个齿后，工件回转台回带着齿坯环绕工件回转台的回转中心轴线回转一个设定角度，以备加工下一个齿。工件回转台属于现有技术，可直接将现有技术中的工件回转台与倾角调整结构装配，只要不影响螺旋分度机构的正常工作即可，在此不再过多赘述。

工件回转台41自身通过倾角调整结构倾角可调的安装在安装座4上，具体的，倾角调整结构包括机构架12，机构架12位于安装座4内侧，具体的，机构架通常与安装座分体固定装配，当然，在其他实施例中，也可以直接在安装座4内侧一体加工制作机构架。机构架12上设有蜗轮蜗杆机构10，蜗轮蜗杆结构10包括主动蜗杆8和从动蜗轮9，主动蜗杆8和从动蜗轮9均转动装配在机构架12上，并且，从动蜗轮9的中心轴线沿前后X向延伸。工件回转台41具体通过紧固螺栓与从动蜗轮9固定装配在一起，在主动蜗杆8驱动从动蜗轮9转动时，可驱动工件回转台41围绕从动蜗轮9的中心轴线转动，进而可以调整工件回转台41的回转中心轴线与砂轮轴线的夹角，满足磨削砂轮磨削加工斜齿轮的要求，保证加工得到的斜齿轮具有设定的倾斜角。

在本实施例中，主动蜗杆8上设有把手11，供人手动转动，这样可以避免安装电动驱动机构带来的增重问题。

本实施例所提供的斜齿轮磨齿机在工作时，X向滑台3带着安装座4、工件回转台41平移到位，并由主动蜗杆8驱动从动蜗轮9转动，将工件回转台41调整至工件回转台41的回转中心轴线与磨削砂轮的砂轮轴线保持设定夹角，该夹角能够保证磨削加工得到的斜齿轮的倾斜角与设计倾斜角一致，通过Y向滑台2和Z向滑台6联动实现插补法加工，在工件回转台41和待加工的齿坯处于倾斜的状态下，由磨削齿轮在齿坯上加工一个齿。在加工完成一个齿后，Z向滑台6上行，Y向滑台2后退，工件回转台41转动一个设定角度，然后Y向滑台2和Z向滑台6联动实现插补法加工以加工下一个齿，不断重复，加工得到完整的斜齿轮。

由于通过调整工件回转台保证加工后的斜齿轮具有设定的倾斜角，在整个加工过程中，方便保证工件回转台的回转中心轴线位置不变，磨削砂轮在加工过程中，如果需要后退修型的话，可沿Z向直接上升即可，完全不需要进行转动调整，砂轮轴线的角度始终不变，消除了往复摆动调整过程中带来的误差。

本发明所提供的斜齿轮磨齿机的具体实施例2：

其与实施例1的不同之处主要在于：实施例1中，主动蜗杆上设置把手，以供人手动操作。在本实施例中，主动蜗杆可由伺服电机驱动转动，这样可以自动调整工件回转台的倾斜角度。

本发明所提供的斜齿轮磨齿机的具体实施例3：

其与实施例1的区别之处主要在于：实施例1中，倾角调整机构包括蜗轮蜗杆机构，在本实施例中，倾角调整机构则包括啮合齿轮机构，啮合齿轮机构包括啮合传动的主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮的中心轴线沿前后X向延伸，从动齿轮和工件回转台固定装配，以在从动齿轮转动时带动工件回转台围绕从动齿轮的中心轴线转动，进而调整工件回转台的回转中心轴线与所述砂轮轴线的夹角。

当然，主动齿轮安装在主动轴上，主动轴上可设置把手，供人手动转动，或者主动轴可由伺服电机驱动转动，实现自动调整。

本发明所提供的斜齿轮磨齿机的具体实施例4：

其与实施例1的区别主要在于：实施例1中，Y向滑台沿左右Y向导向移动装配在底座上，而X向滑台则沿前后X向导向移动装配在Y向滑台上。在本实施例中，十字滑台结构中，将X向滑台沿前后X向导向移动装配在底座上，而将Y向滑台沿左右方向导向移动装配在X向滑台上，工件回转台则通过倾角调整机构安装在Y向滑台上。

最后需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行不需付出创造性劳动的修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种斜齿轮磨齿机，包括：

底座；

立柱，设置在底座上；

Z向滑台，沿上下Z向可滑动的安装在立柱上；

其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的斜齿轮磨齿机，其特征在于，所述倾角调整机构包括蜗轮蜗杆机构，蜗轮蜗杆机构包括主动蜗杆和从动蜗轮，从动蜗轮的中心轴线沿前后X向延伸，从动蜗轮和工件回转台固定装配，以在从动蜗轮转动时带动工件回转台围绕所述从动蜗轮的中心轴线转动，进而调整工件回转台的回转中心轴线与所述砂轮轴线的夹角。

3.根据权利要求2所述的斜齿轮磨齿机，其特征在于，所述倾角调整机构包括机构架，机构架设置在所述十字滑台结构上，所述主动蜗杆和从动蜗轮对应转动装配在所述机构架上。

4.根据权利要求2所述的斜齿轮磨齿机，其特征在于，所述工件回转台通过紧固螺栓与所述从动蜗轮固定装配在一起。

5.根据权利要求2所述的斜齿轮磨齿机，其特征在于，所述主动蜗杆上设有把手，供人手动转动，或者所述主动蜗杆由伺服电机驱动转动。

6.根据权利要求1所述的斜齿轮磨齿机，其特征在于，所述倾角调整机构包括啮合齿轮机构，啮合齿轮机构包括啮合传动的主动齿轮和从动齿轮，从动齿轮的中心轴线沿前后X向延伸，从动齿轮和工件回转台固定装配，以在从动齿轮转动时带动工件回转台围绕所述从动齿轮的中心轴线转动，进而调整工件回转台的回转中心轴线与所述砂轮轴线的夹角。

7.根据权利要求6所述的斜齿轮磨齿机，其特征在于，所述主动齿轮安装在主动轴上，主动轴上设置把手，供人手动转动，或者所述主动轴由伺服电机驱动转动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的斜齿轮磨齿机，其特征在于，所述十字滑台结构中，Y向滑台沿左右Y向可移动的装配在所述底座上，X向滑台沿前后X向可移动的装配在所述Y向滑台上，所述工件回转台通过倾角调整机构倾角可调的安装在所述X向滑台上。