CN112643144A - 一种珩齿加工装置及珩齿方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及齿轮加工领域，具体公开了一种珩齿加工装置及珩齿方法，包括安装台以及夹持和转动工件的夹持单元，还包括分段珩齿的珩齿单元，珩齿单元包括若干磨砂轮以及若干带动磨砂轮转动的动力部，安装台的上表面上设有环状的滑轨以及若干直线导轨，直线导轨的轴线与滑轨的半径共线，直线导轨的一端与滑轨的外圈固定连接并且连通；动力部滑动安装或锁止在滑轨和直线导轨上，若干磨砂轮由上至下错位设置在安装台的上表面上，且相邻两个磨砂轮之间滑动接触。本方案若干磨砂轮对工件的轮齿进行分段加工，使得宽度为109mm的轮齿一次性完成珩齿加工，珩齿加工的速度快，效率高，进而能够有效的降低工件珩齿加工的成本。

Description

一种珩齿加工装置及珩齿方法

技术领域

本发明属于齿轮加工领域，具体涉及一种珩齿加工装置及珩齿方法。

背景技术

磨齿加工是指对经过滚齿或插齿加工后得到齿轮零件的齿形进行精加工，纠正齿轮预加工的各项误差，提高齿的加工精度较高。常规的磨齿加工中，多采用蜗杆砂轮磨齿机来对齿轮的轮齿进行磨削，蜗杆砂轮的转速高，对轮齿的磨损较快，适用于中小模数齿轮的成批和大量生产中。

但是在对附图1中所示工件1上的轮齿11加工时，常规的蜗杆砂轮磨齿方式并不使用，该工件1上的轮齿11宽度达到了109mm，相应的轮齿11在进行磨削时，由于轮齿11的齿宽较大，蜗杆砂轮磨齿机无法对该轮齿11进行加工；同时采用成型磨齿的方式进行轮齿11精加工时，加工效率又较低，单个工件上轮齿11的加工时长会花25min左右，生产的效率极低，使得齿轮11加工的成本极高。

发明内容

本发明意在提供一种珩齿加工装置及珩齿方法，以解决工件上的轮齿精加工成本高，加工效率低的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种珩齿加工装置，包括安装台以及夹持和转动工件的夹持单元，还包括分段珩齿的珩齿单元，珩齿单元包括若干磨砂轮以及若干带动磨砂轮转动的动力部，安装台的上表面上设有环状的滑轨以及若干直线导轨，直线导轨的轴线与滑轨的半径共线，直线导轨的一端与滑轨的外圈固定连接并且连通；动力部滑动安装或锁止在滑轨和直线导轨上，若干磨砂轮由上至下错位设置在安装台的上表面上，动安装或锁止在滑轨和直线导且相邻两个磨砂轮之间滑动接触。

基础方案的原理及其优点：在对工件上的轮齿进行珩齿加工时，夹持单元先将工件固定，使得工件上的轮齿与若干磨砂轮相对，然后让动力部带动磨砂轮沿滑轨移动，当动力部移动至直线导轨处时，各个动力部分别向各个相对的直线导轨远离滑轨的一端滑动，使得磨砂轮与轮齿接触，然后夹持单元带动工件转动，动力部带动磨砂轮转动，若干磨砂轮对工件的轮齿进行分段加工，使得宽度为109mm的轮齿一次性完成珩齿加工，珩齿加工的速度快，效率高，进而能够有效的降低工件珩齿加工的成本。

进一步，动力部包括安装架、带动磨砂轮转动的主动齿轮、带动主动齿轮转动的电动机、滑块以及锁止滑块的锁止件，滑块滑动安装在滑轨或直线导轨上，锁止件可与滑轨或直线导轨相抵；安装架固定安装在滑块上，电动机固定安装在安装架上；磨砂轮呈环状，磨砂轮内圈上设有研磨齿；磨砂轮的外壁上设有与主动齿轮啮合的啮合齿。

通过上述设置，电动机启动时，能够有效的带动主动齿轮和磨砂轮转动，进而磨砂轮能够有效的对轮齿进行珩齿加工，在对珩齿单元的位置进行控制时，可方便的滑动滑块，带动珩齿单元总体移动；同时还可通过锁止件对滑块进行锁止，进而方便的控制珩齿单元的位置，便于磨砂轮上的研磨齿与轮齿接触，进行精准的珩齿加工。

进一步，还包括转动架，转动架的一侧上设有对磨砂轮进行限位的第一转动环，转动架的另一侧上设有对主动齿轮进行限位的第二转动环，转动架的中部转动安装在安装架上，且转动架的中部可相对安装架锁止，磨砂轮的半径可与滑轨的半径共线。

通过上述设置，转动架可相对安装架转动，进而第一转动环和第二转动环也可相对安装架转动，使得第一转动环内磨砂轮的位置调节更加方便，也便于在磨砂轮套设在工件的轮齿上后，移动整个珩齿单元；同时在进行转动架和安装架的锁止后，能对第一转动环和第二转动环进行锁止，使得磨砂轮也能与轮齿的待加工处稳定的贴合。

进一步，夹持单元包括转盘、若干夹持块和若干液压伸缩杆，安装台上竖直设置有供工件竖直穿过安装孔，安装孔与滑轨同轴设置，转盘转动安装在安装台的下表面上，转盘与安装孔同轴设置，夹持块水平滑动安装在转盘上，液压伸缩杆的一端与转盘固定连接，液压伸缩杆的另一端与夹持块固定连接，液压伸缩杆的轴线与滑轨的半径平行。

通过上述设置，夹持块在液压伸缩杆的控制下能够稳定的对工件的端部进行夹持，工件的夹持快速；同时在进行夹持后，转动的转盘还能带动工件转动，使得工件与磨砂轮之间的珩齿加工更高效。

进一步，夹持块远离液压伸缩杆的一侧呈弧形，若干夹持块沿安装孔的周向均匀设置。

通过上述设置，夹持块在对工件进行夹持时，夹持块的弧形能够更好的与工件的侧壁稳定的贴合，能够实现对工件的稳定夹持。

进一步，使用珩齿加工装置进行珩齿的方法，包括以下步骤：

步骤1：在安装台上安装三个珩齿单元，珩齿单元中的三个磨砂轮由上至下同轴设置且相邻的端面贴合在一起，且三个滑块分别分布在滑轨周围的三个直线导轨的靠近滑轨的一端处，研磨齿的宽度为50mm；

步骤2：工件竖直穿过安装孔，工件上的轮齿处位于安装台的上表面上；然后若干液压伸缩杆同步伸长，若干液压伸缩杆分别推动各个夹持块向工件的轴部处相抵，使得工件与三个磨砂轮和安装孔同轴设置；将工件待珩齿加工的轮齿由上至下分为第一待加工段、第二待加工段和第三待加工段，第二待加工段的宽度为50mm，第一待加工段与最上层的磨砂轮相对，第二待加工段与中间层的磨砂轮相对，第三待加工段与最底层的磨砂轮相对；

步骤3：滑块沿直线导轨向远离滑轨的一侧滑动，使得三个磨砂轮内壁上的研磨齿均与轮齿接触；

步骤4：启动三个电动机，电动机带动磨砂轮以200-300r/min的转速顺时针转动；与此同时，转盘带动工件以200-300r/min的转速逆时针转动；

步骤5：待步骤4进行4-5min后，关闭电动机和转盘，同时缩短所有的液压伸缩杆，工件被放松，取下珩齿加工后的工件。

通过上述设置，步骤1中，对珩齿单元的数量进行控制，同时控制了研磨齿的宽度，使得三个磨砂轮在拼合后即可同时对宽度为109mm的轮齿进行珩齿加工；同时，先对三个珩齿单元的位置进行控制，便于在安装工件后三个磨砂轮均套设在工件的轮齿外；步骤2中，对工件进行夹持，且让第一待加工段、第二待加工段和第三待加工段分别与三个磨砂轮准确相对，便于在步骤4中进行珩齿加工；步骤3中，对磨砂轮的位置进行调节，为步骤3中的珩齿加工做准备；同时步骤4中，工件与磨砂轮的转动方向相反，进而使得磨砂轮上的研磨齿能够快速的轮齿进行珩齿加工；步骤5中，只需关闭电动机和转盘，同时缩短液压伸缩杆，即可取下加工后的工件，整个工件上轮齿的珩齿加工效率高，总体时长控制在5-6min，能够有效降低加工成本。

附图说明

图1为背景技术中工件的结构示意图；

图2为本发明一种珩齿加工装置主视方向的俯视图；

图3为一种珩齿加工装置中去除珩齿单元、滑轨和直线导轨后A-A处的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：工件1、轮齿11、安装台10、安装孔101、磨砂轮20、安装架201、转动架202、第一转动环212、第二转动环222、插销232、主动齿轮203、第一电动机204、滑块205、挡杆206、螺栓207、转盘30、第二电动机301、夹持块302、液压伸缩杆303、滑轨40、直线导轨401。

实施例中的一种珩齿加工装置，基本如附图2和附图3所示：一种珩齿加工装置，包括安装台10、夹持单元和珩齿单元，珩齿单元包括若干磨砂轮20以及若干带动磨砂轮20转动的动力部，动力部包括安装架201、转动架202、带动磨砂轮20转动的主动齿轮203、带动主动齿轮203转动的第一电动机204、滑块205以及锁止滑块205的挡杆206，安装台10的上表面上设有环状的滑轨40以及若干直线导轨401，直线导轨401的轴线与滑轨40的半径共线，直线导轨401的一端与滑轨40的外圈焊接并且连通。

如图2和图3所示，滑块205滑动安装在滑轨40或直线导轨401上，挡杆206的一端上设有与挡杆206螺纹连接的螺栓207，螺栓207可与直线导轨401的内壁相抵；安装架201焊接在滑块205上，第一电动机204焊接在安装架201上；如图3所示，转动架202靠近滑轨40内圈的一侧上设有对磨砂轮20进行限位的第一转动环212，转动架202的另一侧上设有对主动齿轮203进行限位的第二转动环222，转动架202的中部转动安装在安装架201上，转动架202和安装架201之间竖直设置有插销232，插销232可嵌入到安装架201内，磨砂轮20的半径可与滑轨40的半径共线；若干磨砂轮20由上至下错位设置，且相邻两个磨砂轮20之间滑动接触。

如图2所示，夹持单元包括转盘30、带动齿盘转动的第二电动机301、三个夹持块302和三根液压伸缩杆303，安装台10上竖直设置有供工件1竖直穿过安装孔101，安装孔101与滑轨40同轴设置，转盘30转动安装在安装台10的下表面上，转盘30与安装孔101同轴设置，夹持块302水平滑动安装在转盘30上，液压伸缩杆303的一端与夹持块302焊接，液压伸缩杆303的轴线与滑轨40的半径平行，液压伸缩杆303的另一端上连通有液压泵，液压泵与液压伸缩杆303的端部焊接，同时液压泵与转盘30的上表面焊接；夹持块302远离液压伸缩杆303的一侧呈弧形，三个夹持块302沿安装孔101的周向均匀设置；磨砂轮20呈环状，磨砂轮20内圈上设有研磨齿，磨砂轮20的外壁上设有与主动齿轮203啮合的啮合齿；第二电动机301与安装台10的下表面焊接。

此外，当插销232插入到安装架201内时，第一转动环212、第二转动环222和安装孔101的轴心均位于同一竖直平面上。

使用珩齿加工装置进行珩齿的方法，具体包括以下步骤：

步骤1：在安装台10上安装三个珩齿单元，珩齿单元中的三个磨砂轮20由上至下同轴设置且相邻的端面贴合在一起，且三个滑块205分别分布在滑轨40周围的三个直线导轨401的靠近滑轨40的一端处，同时插销232插入到安装架201内，单个珩齿单元中第一转动环212、第二转动环222和安装孔101的轴心均位于同一竖直平面上，且三个磨砂轮20处于同轴状态，研磨齿的宽度为50mm；

步骤2：工件1竖直穿过安装孔101，工件1上的轮齿11处位于安装台10的上表面上；然后启动三个液压泵，三个液压伸缩杆303同步伸长，三个液压伸缩杆303分别推动各个夹持块302向工件1的轴部处相抵，使得工件1与三个磨砂轮20和安装孔101同轴设置；将工件1待珩齿加工的轮齿11由上至下分为第一待加工段、第二待加工段和第三待加工段，第二待加工段的宽度为50mm，第一待加工段与最上层的磨砂轮20相对，第二待加工段与中间层的磨砂轮20相对，第三待加工段与最底层的磨砂轮20相对；

步骤3：滑块205沿直线导轨401向远离滑轨40的一侧滑动，使得三个磨砂轮20内壁上的研磨齿均与轮齿11接触；

步骤4：启动三个第一电动机204，第一电动机204带动磨砂轮20以150r/min的转速顺时针转动；与此同时，启动第二电动机301，进而转盘30带动工件1以150r/min的转速逆时针转动；

步骤5：待步骤4进行4.5min后，关闭第一电动机204和第二电动机301，同时控制液压泵缩短所有的液压伸缩杆303，工件1被放松，取下珩齿加工后的工件1。

Claims (6)

1.一种珩齿加工装置，包括安装台以及夹持和转动工件的夹持单元，其特征在于，还包括分段珩齿的珩齿单元，所述珩齿单元包括若干磨砂轮以及若干带动磨砂轮转动的动力部，安装台的上表面上设有环状的滑轨以及若干直线导轨，直线导轨的轴线与滑轨的半径共线，直线导轨的一端与滑轨的外圈固定连接并且连通；所述动力部滑动安装或锁止在滑轨和直线导轨上，若干磨砂轮由上至下错位设置在安装台的上表面上，且相邻两个磨砂轮之间滑动接触。

2.根据权利要求1所述的一种珩齿加工装置，其特征在于，所述动力部包括安装架、带动磨砂轮转动的主动齿轮、带动主动齿轮转动的电动机、滑块以及锁止滑块的锁止件，滑块滑动安装在滑轨或直线导轨上，锁止件可与滑轨或直线导轨相抵；所述安装架固定安装在滑块上，电动机固定安装在安装架上；磨砂轮呈环状，磨砂轮内圈上设有研磨齿，磨砂轮的外壁上设有与主动齿轮啮合的啮合齿。

3.根据权利要求2所述的一种珩齿加工装置，其特征在于，还包括转动架，所述转动架的一侧上设有对磨砂轮进行限位的第一转动环，转动架的另一侧上设有对主动齿轮进行限位的第二转动环，转动架的中部转动安装在安装架上，且转动架的中部可相对安装架锁止，磨砂轮的半径可与滑轨的半径共线。

4.根据权利要求3所述的一种珩齿加工装置，其特征在于，所述夹持单元包括转盘、若干夹持块和若干液压伸缩杆，安装台上竖直设置有供工件竖直穿过安装孔，安装孔与滑轨同轴设置，转盘转动安装在安装台的下表面上，转盘与安装孔同轴设置，夹持块水平滑动安装在转盘上，液压伸缩杆的一端与转盘固定连接，液压伸缩杆的另一端与夹持块固定连接，液压伸缩杆的轴线与滑轨的半径平行。

5.根据权利要求4所述的一种珩齿加工装置，其特征在于，所述夹持块远离液压伸缩杆的一侧呈弧形，若干所述夹持块沿安装孔的周向均匀设置。

6.根据权利要求5所述的使用珩齿加工装置进行珩齿的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在安装台上安装三个珩齿单元，珩齿单元中的三个磨砂轮由上至下同轴设置且相邻的端面贴合在一起，且三个滑块分别分布在滑轨周围的三个直线导轨的靠近滑轨的一端处，研磨齿的宽度为50mm；

步骤2：工件竖直穿过安装孔，工件上的轮齿处位于安装台的上表面上；然后若干液压伸缩杆同步伸长，若干液压伸缩杆分别推动各个夹持块向工件的轴部处相抵，使得工件与三个磨砂轮和安装孔同轴设置；将工件待珩齿加工的轮齿由上至下分为第一待加工段、第二待加工段和第三待加工段，第二待加工段的宽度为50mm，第一待加工段与最上层的磨砂轮相对，第二待加工段与中间层的磨砂轮相对，第三待加工段与最底层的磨砂轮相对；

步骤3：滑块沿直线导轨向远离滑轨的一侧滑动，使得三个磨砂轮内壁上的研磨齿均与轮齿接触；

步骤4：启动三个电动机，电动机带动磨砂轮以200-300r/min的转速顺时针转动；与此同时，转盘带动工件以200-300r/min的转速逆时针转动；

步骤5：待步骤4进行4-5min后，关闭电动机和转盘，同时缩短所有的液压伸缩杆，工件被放松，取下珩齿加工后的工件。

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