CN114346330A - 可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头，其装在数控车床上，可以配合数控车床系统实现插齿、插槽，包括有底板、主机座、动力轴、刀具、第一驱动机构、第二驱动机构以及让刀机构；该主机座可上下浮动地安装在底板上；该动力轴可前后来回移动并可来回旋转地设置于主机座上；该第二驱动机构设置于主机座上并带动动力轴来回旋转。通过将主机座内设置有让刀机构，并配合第一驱动机构在带动动力轴移动的同时控制让刀机构，实现同步联动让刀，结构紧凑，占据空间小，为棒件的插齿插槽提高了精度，为数控车床增加了功能，为加工作业带来了便利，为插齿刀具延长刀具的使用寿命，并且提高了机器的产能。

Description

可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头

技术领域

本发明涉及插齿、插槽设备领域技术，尤其是指一种可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头。

背景技术

插齿、插槽机是一种金属切削机床，是使用插齿刀按展成法加工内﹑外直齿和斜齿圆柱齿轮以及其它齿形件的齿轮加工机床。

插齿、插槽机分立式和卧式两种，前者使用最普遍。立式插齿、插槽机又有刀具让刀和工件让刀两种形式。高速和大型插齿、插槽机用刀具让刀，中小型插齿、插槽机一般用工件让刀。在立式插齿、插槽机上，插齿刀装在刀具主轴上，同时作旋转运动和上下往复插削运动﹔工件装在工作台上，作旋转运动，工作台(或刀架)可横向移动实现径向切入运动。刀具回程时，刀架向后稍作摆动实现让刀运动或工作台作让刀运动。加工斜齿轮时，通过装在主轴上的附件(螺旋导轨)使插齿刀随上下运动而作相应的附加转动。20世纪60年代出现高速插齿、插槽机，其主要特点是采用硬质合金插齿刀，刀具主轴的冲程数高达2000次/分﹔采用静压轴承和静压滑块﹔由刀架摆动让刀，以减少冲击。卧式插齿、插槽机具有两个独立的刀具主轴，水平布置作交错往复运动，主要用来加工无空刀槽人字齿轮和各种轴齿轮等。此外，还有使用梳齿刀的插齿、插槽机，工作时梳齿刀作往复切削运动和让刀运动，工件作相应的转动，并在平行于梳齿刀节线方向上作直线运动，两者构成展成运动，工件的分齿是间歇的。

动力头是插齿、插槽机的重要组成部分，目前的插齿、插槽机的让刀机构均设置在动力头外，占据了较大的空间，并且难以实现同步联动让刀，为加工作业带来不便。因此，有必要对目前的动力头进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头，其集成了让刀机构，可实现同步联动让刀。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头，包括有底板、主机座、动力轴、刀具、第一驱动机构、第二驱动机构以及让刀机构；该主机座可上下浮动地安装在底板上；该动力轴可前后来回移动并可来回旋转地设置于主机座上；该刀具安装在动力轴的前端随动力轴前后移动和旋转；该第一驱动机构设置于主机座上并带动动力轴前后来回移动；该第二驱动机构设置于主机座上并带动动力轴来回旋转；该让刀机构设置于主机座内，让刀机构由第一驱动机构带动并作用于底板上而促使主机座上下浮动。

作为一种优选方案，所述主机座的前后两侧贯穿形成有安装孔，该动力轴位于安装孔中，动力轴的前端向前伸出安装孔。

作为一种优选方案，所述第一驱动机构包括有第一减速机、第一伺服电机、曲轴和星型齿轮；该第一减速机固定于主机座上，该第一伺服电机固定于第一减速机上并带动第一减速机运转，该曲轴由第一减速机带动转动，该星型齿轮由曲轴带动转动，该动力轴上开设有环形凹槽，该星型齿轮的下端插入环形凹槽中并带动动力轴前后来回活动。

作为一种优选方案，所述让刀机构包括有活动齿条板、向下传动轴、第一齿轮、第二齿轮、楔形让刀块、滑动件和顶压件；该活动齿条板可横向左右来回活动地设置于主机座内，活动齿条板上开设有定位孔，前述星型齿轮的下端插装在定位孔中，活动齿条板的外侧具有第一齿条部，星型齿轮来回转动而带动活动齿条板横向左右来回活动；该向下传动轴可转动地安装在主机座内并竖向延伸；该第一齿轮固定于向下传动轴的上端并与第一齿条部啮合；该第二齿轮固定于向下传动轴的下端；该楔形让刀块可上下活动地设置于主机座内，楔形让刀块的内侧开设有水平滑槽，楔形让刀块向下伸出主机座的底部；该滑动件可滑动地安装在水平滑槽中，滑动件的内侧具有倾斜滑槽；该顶压件可横向左右来回活动地设置于主机座内并卡于倾斜滑槽中，顶压件横向左右来回活动而通过滑动件促使楔形让刀块上下来回活动，顶压件的内侧具有第二齿条部，该第二齿条部与第二齿轮啮合。

作为一种优选方案，所述底板上开设有通孔，该通孔中安装有导套，该楔形让刀块的下端嵌于导套中。

作为一种优选方案，所述主机座的边缘上下表面贯穿形成有容置孔，主机座上设置有盖板，该盖板盖住容置孔的上端开口，该楔形让刀块位于容置孔中，且容置孔中设置有复位弹簧，该复位弹簧的两端分别抵于盖板和楔形让刀块之间。

作为一种优选方案，所述顶压件的外侧延伸出有导引部，该导引部与倾斜滑槽相适配并嵌于倾斜滑槽中沿倾斜滑槽来回活动。

作为一种优选方案，所述倾斜滑槽中凸设有两限位柱，该导引部来回活动于两限位柱之间。

作为一种优选方案，所述上凹腔的底面固定有安装板，该安装板上开设有横向延伸的让位槽孔，且安装板上凸设有第一导轨，该活动齿条板滑动安装在第一导轨上沿第一导轨横向来回活动，该星型齿轮的下端穿过让位槽孔。

作为一种优选方案，所述底板上设置有多个横向左右间隔排布的滑块，对应的，该主机座的底部设置有多个滑轨，多个滑轨分别滑动安装在对应的滑块上，每一滑轨均横向左右延伸。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

通过将主机座内设置有让刀机构，并配合第一驱动机构在带动动力轴移动的同时控制让刀机构，实现同步联动让刀，结构紧凑，占据空间小，为棒件的插齿插槽提高了精度，为数控车床增加了功能，为加工作业带来了便利，为插齿刀具延长刀具的使用寿命，并且提高了机器的产能。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之较佳实施例的立体示意图；

图2是本发明之较佳实施例另一角度的立体示意图；

图3是本发明之较佳实施例的截面图；

图4是本发明之较佳实施例另一角度的截面图；

图5是本发明之较佳实施例的局部组装示意图；

图6是本发明之较佳实施例的另一局部组装示意图；

图7是图6的局部分解图；

图8是图7另一角度示意图。

附图标识说明：

10、底板 11、滑块

12、通孔 13、导套

20、主机座 21、安装孔

22、容置孔 23、盖板

24、上凹腔 25、安装板

251、让位槽孔 252、第一导轨

26、下凹腔 27、第二导轨

28、支撑块 201、滑轨

202、四方转动盘 30、动力轴

31、环形凹槽 32、联接槽

33、套筒 34、换刀头

40、刀具 50、第一驱动机构

51、第一减速机 52、第一伺服电机

53、曲轴 531、第一轴部

54、星型齿轮 541、第一轴孔

542、第二轴部 543、轴套

60、第二驱动机构 61、第二减速机

62、第二伺服电机 63、联接轴

70、让刀机构 71、活动齿条板

711、定位孔 712、第一齿条部

72、向下传动轴 73、第一齿轮

74、第二齿轮 75、楔形让刀块

751、水平滑槽 76、滑动件

761、倾斜滑槽 762、限位柱

77、顶压件 771、第二齿条部

772、导引部 78、轴承

79、复位弹簧。

具体实施方式

请参照图1至图8所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括有底板10、主机座20、动力轴30、刀具40、第一驱动机构50、第二驱动机构60以及让刀机构70。

该底板10上设置有多个横向左右间隔排布的滑块11，滑块11为三个，并且底板10上开设有通孔12，该通孔12中安装有导套13。

该主机座20可上下浮动地安装在底板10上；在本实施例中，主机座20的前后两侧贯穿形成有安装孔21，该主机座20的边缘上下表面贯穿形成有容置孔22，主机座20上设置有盖板23，该盖板23盖住容置孔22的上端开口，以及主机座20的顶面凹设有上凹腔24，该上凹腔24连通安装孔21，上凹腔24的底面固定有安装板25，该安装板25上开设有横向延伸的让位槽孔251，且安装板25上凸设有第一导轨252，第一导轨252为两个，其分别位于让位槽孔251的两侧。另外，主机座20的底面凹设有下凹腔26，该下凹腔26的底面固定有第二导轨27和支撑块28，该支撑块28位于第二导轨27的下方。以及，该主机座20的底部设置有多个滑轨201，多个滑轨201分别滑动安装在对应的滑块11上，每一滑轨201均横向左右延伸，以协助让刀机构70做横向运动的同时减少侧面冲击力；此外，该主机座20内具有四方转动盘202。

该动力轴30可前后来回移动并可来回旋转地设置于主机座20上；在本实施例中，该动力轴30位于安装孔21中，该动力轴30的前端向前伸出安装孔21，该动力轴30上开设有环形凹槽31，动力轴30的后端面凹设有联接槽32，该联接槽32径向贯穿动力轴30之后端的外侧面，且动力轴30的后端套设有套筒33，该套筒33位于联接槽32的外侧面；以及，动力轴30的后端具有换刀头34。

该刀具40安装在动力轴30的前端随动力轴30前后移动和旋转，在本实施例中，该刀具40可拆换地安装在换刀头34上，以便适用于不同种类的加工作业。

该第一驱动机构50设置于主机座20上并带动动力轴30前后来回移动。具体而言，该第一驱动机构50包括有第一减速机51、第一伺服电机52、曲轴53和星型齿轮54；该第一减速机51固定于主机座20上，第一减速机51为直角减速机，该第一伺服电机52固定于第一减速机51上并带动第一减速机51运转，该曲轴53由第一减速机51带动转动，该星型齿轮54由曲轴53带动转动，星型齿轮54位于四方转动盘202内转动，该星型齿轮54的下端插入环形凹槽31中并带动动力轴30前后来回活动，在本实施例中，该曲轴53的下端边缘向下延伸出有第一轴部531，该星型齿轮54的表面中心开设有第一轴孔541，该第一轴部531插装在第一轴孔541中，该星型齿轮54的底面边缘向下延伸出有第二轴部542，该第二轴部542上套设有一轴套543，该轴套543插入环形凹槽31中。

该第二驱动机构60设置于主机座20上并带动动力轴30来回旋转，使得动力轴30可实现360度旋转做到分度，并且角度可控。具体而言，该第二驱动机构60包括有第二减速机61、第二伺服电机62和联接轴63，该第二减速机61固定于主机座20的后侧上，该第二伺服电机62固定于第二减速机61上并带动第二减速机61运转，该联接轴63的后端与第二减速机61的输出端联接，联接轴63的前端插入联接槽32中，联接轴63的前端呈扁状并与联接槽32相适配，联接轴63相对联接槽32可轴向活动地设置。

该让刀机构70设置于主机座20内，让刀机构70由第一驱动机构50带动并作用于底板10上而促使主机座20上下浮动。具体而言，该让刀机构70包括有活动齿条板71、向下传动轴72、第一齿轮73、第二齿轮74、楔形让刀块75、滑动件76和顶压件77。

该活动齿条板71可横向左右来回活动地设置于主机座20内，活动齿条板71上开设有定位孔711，前述星型齿轮54的下端插装在定位孔711中，活动齿条板71的外侧具有第一齿条部712，星型齿轮54来回转动而带动活动齿条板71横向左右来回活动；在本实施例中，该活动齿条板71滑动安装在第一导轨252上沿第一导轨252横向来回活动，该星型齿轮54的下端（即轴套543）穿过定位孔711和让位槽孔251伸入环形凹槽31中。

该向下传动轴72可转动地安装在主机座20内并竖向延伸，在本实施例中，该向下传动轴72的上下两端均通过轴承78与主机座20安装连接。

该第一齿轮73固定于向下传动轴72的上端并与第一齿条部712啮合；该第二齿轮74固定于向下传动轴72的下端。

该楔形让刀块75可上下活动地设置于主机座20内，楔形让刀块75的内侧开设有水平滑槽751，楔形让刀块75向下伸出主机座20的底部；在本实施例中，该楔形让刀块75的下端嵌于导套13中，并且该楔形让刀块75位于容置孔22中，且容置孔22中设置有复位弹簧79，该复位弹簧79的两端分别抵于盖板23和楔形让刀块75之间。

该滑动件76可滑动地安装在水平滑槽751中，滑动件76的内侧具有倾斜滑槽761，倾斜滑槽761中凸设有两限位柱762。

该顶压件77可横向左右来回活动地设置于主机座20内并卡于倾斜滑槽761中，顶压件77横向左右来回活动而通过滑动件76促使楔形让刀块75上下来回活动，顶压件77的内侧具有第二齿条部771，该第二齿条部771与第二齿轮74啮合。在本实施例中，该顶压件77滑动安装在第二导轨27上并沿第二导轨27来回活动；以及，所述顶压件77的外侧延伸出有导引部772，该导引部772与倾斜滑槽761相适配并嵌于倾斜滑槽761中沿倾斜滑槽761来回活动，并且，该导引部772来回活动于两限位柱762之间。

详述本实施例的工作原理如下：

工作时，本发明其装在数控车床上，可以配合数控车床系统实现插齿、插槽，具体而言，第一伺服电机52通过第一减速机51带动曲轴53旋转，该曲轴53通过旋转让星型齿轮54在四方转动盘202内部由转动改变为直线往复运动的特征，再由星型齿轮54带动动力轴30前后运动，刀具40随动力轴30前后活动而对工件进行插齿、插花键等加工作业。

在加工的过程中，该第二伺服电机62通过第二减速机61带动联接轴63，再由联接轴63带动动力轴30旋转作业，完成对齿和键的加工。

以及，星型齿轮54在转动的同时带动活动齿条板71一起做直线往复运动，该活动齿条板71带动第一齿轮73转动，使得向下传动轴72转动，第二齿轮74随下传动轴72来回转动，第二齿轮74带动顶压件77横向左右来回活动，并通过滑动件76控制楔形让刀块75上下伸缩，通过楔形让刀块75上下伸缩，使得主机座20上下浮动，以此来完成让刀和复位工作，楔形让刀组合与动力轴30运动到两端同步，实现每加工完成一个动作即可让刀。

本发明的设计重点在于：通过将主机座内设置有让刀机构，并配合第一驱动机构在带动动力轴移动的同时控制让刀机构，实现同步联动让刀，结构紧凑，占据空间小，为棒件的插齿插槽提高了精度，为数控车床增加了功能，为加工作业带来了便利，为插齿刀具延长刀具的使用寿命，并且提高了机器的产能。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头，其特征在于：包括有底板、主机座、动力轴、刀具、第一驱动机构、第二驱动机构以及让刀机构；该主机座可上下浮动地安装在底板上；该动力轴可前后来回移动并可来回旋转地设置于主机座上；该刀具安装在动力轴的前端随动力轴前后移动和旋转；该第一驱动机构设置于主机座上并带动动力轴前后来回移动；该第二驱动机构设置于主机座上并带动动力轴来回旋转；该让刀机构设置于主机座内，让刀机构由第一驱动机构带动并作用于底板上而促使主机座上下浮动；所述主机座的前后两侧贯穿形成有安装孔，该动力轴位于安装孔中，动力轴的前端向前伸出安装孔；所述第一驱动机构包括有第一减速机、第一伺服电机、曲轴和星型齿轮；该第一减速机固定于主机座上，该第一伺服电机固定于第一减速机上并带动第一减速机运转，该曲轴由第一减速机带动转动，该星型齿轮由曲轴带动转动，该动力轴上开设有环形凹槽，该星型齿轮的下端插入环形凹槽中并带动动力轴前后来回活动。

2.根据权利要求1所述的可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头，其特征在于：所述让刀机构包括有活动齿条板、向下传动轴、第一齿轮、第二齿轮、楔形让刀块、滑动件和顶压件；该活动齿条板可横向左右来回活动地设置于主机座内，活动齿条板上开设有定位孔，前述星型齿轮的下端插装在定位孔中，活动齿条板的外侧具有第一齿条部，星型齿轮来回转动而带动活动齿条板横向左右来回活动；该向下传动轴可转动地安装在主机座内并竖向延伸；该第一齿轮固定于向下传动轴的上端并与第一齿条部啮合；该第二齿轮固定于向下传动轴的下端；该楔形让刀块可上下活动地设置于主机座内，楔形让刀块的内侧开设有水平滑槽，楔形让刀块向下伸出主机座的底部；该滑动件可滑动地安装在水平滑槽中，滑动件的内侧具有倾斜滑槽；该顶压件可横向左右来回活动地设置于主机座内并卡于倾斜滑槽中，顶压件横向左右来回活动而通过滑动件促使楔形让刀块上下来回活动，顶压件的内侧具有第二齿条部，该第二齿条部与第二齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头，其特征在于：所述底板上开设有通孔，该通孔中安装有导套，该楔形让刀块的下端嵌于导套中。

4.根据权利要求2所述的可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头，其特征在于：所述主机座的边缘上下表面贯穿形成有容置孔，主机座上设置有盖板，该盖板盖住容置孔的上端开口，该楔形让刀块位于容置孔中，且容置孔中设置有复位弹簧，该复位弹簧的两端分别抵于盖板和楔形让刀块之间。

5.根据权利要求2所述的可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头，其特征在于：所述顶压件的外侧延伸出有导引部，该导引部与倾斜滑槽相适配并嵌于倾斜滑槽中沿倾斜滑槽来回活动。

6.根据权利要求5所述的可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头，其特征在于：所述倾斜滑槽中凸设有两限位柱，该导引部来回活动于两限位柱之间。

7.根据权利要求2所述的可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头，其特征在于：所述上凹腔的底面固定有安装板，该安装板上开设有横向延伸的让位槽孔，且安装板上凸设有第一导轨，该活动齿条板滑动安装在第一导轨上沿第一导轨横向来回活动，该星型齿轮的下端穿过让位槽孔。

8.根据权利要求1所述的可自动让刀和复位的插齿、插槽动力头，其特征在于：所述底板上设置有多个横向左右间隔排布的滑块，对应的，该主机座的底部设置有多个滑轨，多个滑轨分别滑动安装在对应的滑块上，每一滑轨均横向左右延伸。

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