CN114473095B - 一种齿轮铣刀整体加工精密分切装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮铣刀整体加工精密分切装置及方法，包括基座以及基座嵌入固定在基座中心孔的定心块，所述定心块的中央上部开设有一组直径逐渐缩小的圆锥台孔，在定心块的中央下部开设有与最小圆锥台孔连通的排削孔。本发明采用一个自动定位装置放置于三爪卡盘的中心部位，通过带有一组圆锥台孔的定心块来固定约束圆柱工件，即通过圆锥台孔与圆柱工件端面外圆接触，通过圆锥台孔的锥面来约束固定住圆柱工件，使圆柱工件在水平和垂直方向上不能移动，从而使得圆柱工件能够被夹持牢固，大幅度减少U钻加工失效事故的发生。

Description

一种齿轮铣刀整体加工精密分切装置及方法

技术领域

本发明涉及一种齿轮铣刀整体加工精密分切装置及方法，属于齿轮铣刀加工技术领域。

背景技术

齿轮加工铣刀一般都是采用单片加工方式进行制造，这种方式效率较为低下，而且精度难以保证，并且在加工过程中容易磕碰造成报废。对此，可以考虑将数把铣刀做成一个整体，整体刀具完成刃部磨削和铲齿精密磨削加工后再进行线切割分割，因此，需要设计一种齿轮铣刀整体加工精密分切装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作方便、加工精度高、提高加工效率的齿轮铣刀整体加工精密分切装置及方法，以克服现有技术中的不足。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种齿轮铣刀整体加工精密分切装置，包括线切割机床、调节机构、齿轮铣刀装夹定位机构以及接料结构，在线切割机床的床身上安装有调节机构，在调节机构的顶部固定安装有齿轮铣刀装夹定位机构，在齿轮铣刀装夹定位机构的下方安装有接料结构；所述调节机构包括L型调节块以及设置在L型调节块顶部的L型基座，在L型调节块的顶部设置有半圆凸台，在半圆凸台中部开设有台阶孔，在台阶孔中穿入有预紧螺钉，且预紧螺钉的头部完全沉入台阶孔中并与台阶孔的内壁之间预留有0.5～1mm的间隙，所述L型调节块通过预紧螺钉预紧在床身上，在L型基座的底部开设有与半圆凸台滑动配合的弧形槽，在L型基座的底部且位于弧形槽的两侧对称地开设有通孔，在通孔内穿入有角度调节螺钉，且角度调节螺钉的螺杆与通孔的内壁之间预留有0.5～1mm的间隙，所述L型基座通过角度调节螺钉与L型调节块连接，且L型基座的底部与L型调节块的顶部之间预留有1～2mm的间隙，在L型调节块的侧部螺纹连接有轴向调节螺钉，且轴向调节螺钉的端部与床身接触。

进一步，所述齿轮铣刀装夹定位机构包括固定安装在L型基座顶部的胀紧套以及穿入胀紧套的胀紧芯轴，所述胀紧套的一端为圆筒结构，另一端均布有一圈胀紧片，在胀紧片的内壁设置有内圆锥面，在L型基座的顶部开设有定位孔，所述胀紧套的圆筒结构安装在定位孔中，并通过定位孔侧部的锁紧螺钉固定，所述胀紧芯轴的一端设置有与内圆锥面配合的外圆锥面，胀紧芯轴的另一端为螺纹杆，所述螺纹杆伸出胀紧套后与锁紧螺母螺纹连接。

进一步，所述接料结构包括线切割机床的线切割臂，在线切割臂安装有U型支架，在U型支架的一侧螺纹连接有顶紧螺钉，且顶紧螺钉的端部与线切割臂顶紧，在U型支架的一侧设置有接料杆，在接料杆的上部开设有条形槽，在条形槽内穿入有连接螺钉，且连接螺钉与U型支架固定连接，在接料杆的下端固定连接有接料槽，在接料槽内盛装有高浓度溶液。

进一步，所述接料槽的口部设置有导料斜面。

进一步，所述预紧螺钉的杆部套有碟簧。

同时，本发明还提供一种基于上述齿轮铣刀整体加工精密分切装置的分切方法，包括以下步骤：

步骤一、工件装夹：将胀紧套伸入完成刃部磨削和铲齿精密磨削加工后的整体齿轮铣刀的中心孔中，然后缓慢拧紧胀紧芯轴端部的锁紧螺母，使胀紧芯轴上的外圆锥面与胀紧套上的内圆锥面相对运动，进而使胀紧套上的胀紧片撑开，直至胀紧片与整体齿轮铣刀的中心孔贴紧，从而达到固定整体齿轮铣刀的目的；

步骤二、校正：将检查芯轴插入整体齿轮铣刀的中心孔中，将千分表架设在线切割臂上，并使千分表指针分别接触检查芯轴的上母线和侧母线，然后调节角度调节螺钉和轴向调节螺钉，由于预紧螺钉的头部与台阶孔的内壁之间预留有0.5～1mm的间隙，同时角度调节螺钉的螺杆与通孔的内壁之间预留有0.5～1mm的间隙，调节角度调节螺钉时，L型基座可以围绕L型调节块上的半圆凸台的中心线左右偏摆，调节轴向调节螺钉时，L型调节块则以预紧螺钉的中心线左右移动，这样便可达到微调检查芯轴相对线切割臂上切割线的相对位置，直到检查芯轴与切割线垂直为止，即整体齿轮铣刀与切割线垂直，然后卸下检查芯轴；

步骤三、分割：调节顶紧螺钉和连接螺钉，将接料槽移动至整体齿轮铣刀正下方，然后启动线切割机床，通过线切割机床的切割线逐一切割整体齿轮铣刀上的单个齿轮铣刀，使切割下来的单个齿轮铣刀落入接料槽中，由于接料槽中盛装有高浓度溶液，这样便可通过高浓度溶液缓冲落入接料槽中单个齿轮铣刀，避免单个齿轮铣刀碰伤。

上述方法中，所述检查芯轴与整体齿轮铣刀的中心孔为间隙配合。

由于采用了上述技术方案，本发明的具有以下优点：本发明通过齿轮铣刀装夹定位机构将整体齿轮铣刀装夹固定，并通过调节机构来调节装夹好的整体齿轮铣刀，使整体齿轮铣刀与线切割机床的切割线垂直，这样便可逐一切割整体齿轮铣刀上的单个齿轮铣刀，从而实现齿轮铣刀的大批量高效制造，极大的缩短精密齿轮铣刀的制造周期，极大的提升产品的精度和品质。

附图说明

图1是本发明实施时的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是L型调节块的结构示意图；

图4是L型基座的结构示意图；

图5是胀紧套的结构示意图；

图6是胀紧芯轴的结构示意图；

图7是U型支架的结构示意图；

图8是接料杆和接料槽的结构示意图。

附图标记说明：1-线切割臂；2-切割线；3-整体齿轮铣刀；4-锁紧螺钉；5-胀紧套；6-胀紧芯轴；7-锁紧螺母；8-L型基座；9-角度调节螺钉；10-L型调节块；11-碟簧；12-预紧螺钉；13-床身；14-轴向调节螺钉；15-高浓度溶液；16-接料杆；17-检查芯轴；18-顶紧螺钉；19-U型支架；20-连接螺钉；21-半圆凸台；22-台阶孔；23-条形槽；24-接料槽；25-定位孔；26-通孔；27-弧形槽；28-圆筒结构；29-胀紧片；30-外圆锥面；31-螺纹杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

本发明的实施例：请参阅图1、图3及图4，一种齿轮铣刀整体加工精密分切装置及方法，包括线切割机床、调节机构、齿轮铣刀装夹定位机构以及接料结构，在线切割机床的床身13上安装有调节机构，在调节机构的顶部固定安装有齿轮铣刀装夹定位机构，在齿轮铣刀装夹定位机构的下方安装有接料结构；所述调节机构包括L型调节块10以及设置在L型调节块10顶部的L型基座8，在L型调节块10的顶部设置有半圆凸台21，在半圆凸台21中部开设有台阶孔22，在台阶孔22中穿入有预紧螺钉12，且预紧螺钉12的头部完全沉入台阶孔22中并与台阶孔22的内壁之间预留有0.8mm的间隙，所述L型调节块10通过预紧螺钉12预紧在床身13上，所述预紧螺钉12的杆部套有碟簧11，避免预紧螺钉12在使用过程中松动。在L型基座8的底部开设有与半圆凸台21滑动配合的弧形槽27，在L型基座8的底部且位于弧形槽27的两侧对称地开设有通孔26，在通孔26内穿入有角度调节螺钉9，且角度调节螺钉9的螺杆与通孔26的内壁之间预留有1mm的间隙，所述L型基座8通过角度调节螺钉9与L型调节块10连接，且L型基座8的底部与L型调节块10的顶部之间预留有2mm的间隙，在L型调节块10的侧部螺纹连接有轴向调节螺钉14，且轴向调节螺钉14的端部与床身13接触。

参见图5及图6，所述齿轮铣刀装夹定位机构包括固定安装在L型基座8顶部的胀紧套5以及穿入胀紧套5的胀紧芯轴6，所述胀紧套5的一端为圆筒结构28，另一端均布有一圈胀紧片29，在胀紧片29的内壁设置有内圆锥面，在L型基座8的顶部开设有定位孔25，所述胀紧套5的圆筒结构28安装在定位孔25中，并通过定位孔25侧部的锁紧螺钉4固定，所述胀紧芯轴6的一端设置有与内圆锥面配合的外圆锥面30，胀紧芯轴6的另一端为螺纹杆31，所述螺纹杆31伸出胀紧套5后与锁紧螺母7螺纹连接。

参见图2、图7及图8，所述接料结构包括线切割机床的线切割臂1，在线切割臂1安装有U型支架19，在U型支架19的一侧螺纹连接有顶紧螺钉18，且顶紧螺钉18的端部与线切割臂1顶紧，在U型支架19的一侧设置有接料杆16，在接料杆16的上部开设有条形槽23，在条形槽23内穿入有连接螺钉20，且连接螺钉20与U型支架19固定连接，在接料杆16的下端固定连接有接料槽24，在接料槽24内盛装有高浓度溶液15；所述接料槽24的口部设置有导料斜面，便于零件缓慢滑入接料槽24中。

采用上述齿轮铣刀整体加工精密分切装置分切整体齿轮铣刀时，可以采用以下步骤实施：

步骤一、工件装夹：将胀紧套5伸入完成刃部磨削和铲齿精密磨削加工后的整体齿轮铣刀3的中心孔中，然后缓慢拧紧胀紧芯轴6端部的锁紧螺母7，使胀紧芯轴6上的外圆锥面30与胀紧套5上的内圆锥面相对运动，进而使胀紧套5上的胀紧片29撑开，直至胀紧片29与整体齿轮铣刀3的中心孔贴紧，从而达到固定整体齿轮铣刀3的目的；

步骤二、校正：将检查芯轴17插入整体齿轮铣刀3的中心孔中，所述检查芯轴17与整体齿轮铣刀3的中心孔为间隙配合，且间隙值为0.005～0.01mm，将千分表架设在线切割臂1上，并使千分表指针分别接触检查芯轴17的上母线和侧母线，然后调节角度调节螺钉9和轴向调节螺钉14，由于预紧螺钉12的头部与台阶孔22的内壁之间预留有0.5～1mm的间隙，同时角度调节螺钉9的螺杆与通孔26的内壁之间预留有0.5～1mm的间隙，调节角度调节螺钉9时，L型基座8可以围绕L型调节块10上的半圆凸台21的中心线左右偏摆，调节轴向调节螺钉14时，L型调节块10则以预紧螺钉12的中心线左右移动，这样便可达到微调检查芯轴17相对线切割臂1上切割线2的相对位置，直到检查芯轴17与切割线2垂直为止，即整体齿轮铣刀3与切割线2垂直，然后卸下检查芯轴17；

步骤三、分割：调节顶紧螺钉18和连接螺钉20，将接料槽24移动至整体齿轮铣刀3正下方，然后启动线切割机床，通过线切割机床的切割线2逐一切割整体齿轮铣刀3上的单个齿轮铣刀，使切割下来的单个齿轮铣刀落入接料槽24中，由于接料槽24中盛装有高浓度溶液15，这样便可通过高浓度溶液15缓冲落入接料槽24中单个齿轮铣刀，避免单个齿轮铣刀碰伤。

Claims (7)

1.一种齿轮铣刀整体加工精密分切装置，包括线切割机床、调节机构、齿轮铣刀装夹定位机构以及接料结构，其特征在于：在线切割机床的床身（13）上安装有调节机构，在调节机构的顶部固定安装有齿轮铣刀装夹定位机构，在齿轮铣刀装夹定位机构的下方安装有接料结构；所述调节机构包括L型调节块（10）以及设置在L型调节块（10）顶部的L型基座（8），在L型调节块（10）的顶部设置有半圆凸台（21），在半圆凸台（21）中部开设有台阶孔（22），在台阶孔（22）中穿入有预紧螺钉（12），且预紧螺钉（12）的头部完全沉入台阶孔（22）中并与台阶孔（22）的内壁之间预留有0.5～1mm的间隙，所述L型调节块（10）通过预紧螺钉（12）预紧在床身（13）上，在L型基座（8）的底部开设有与半圆凸台（21）滑动配合的弧形槽（27），在L型基座（8）的底部且位于弧形槽（27）的两侧对称地开设有通孔（26），在通孔（26）内穿入有角度调节螺钉（9），且角度调节螺钉（9）的螺杆与通孔（26）的内壁之间预留有0.5～1mm的间隙，所述L型基座（8）通过角度调节螺钉（9）与L型调节块（10）连接，且L型基座（8）的底部与L型调节块（10）的顶部之间预留有1～2mm的间隙，在L型调节块（10）的侧部螺纹连接有轴向调节螺钉（14），且轴向调节螺钉（14）的端部与床身（13）接触。

2.根据权利要求1所述的齿轮铣刀整体加工精密分切装置，其特征在于：所述齿轮铣刀装夹定位机构包括固定安装在L型基座（8）顶部的胀紧套（5）以及穿入胀紧套（5）的胀紧芯轴（6），所述胀紧套（5）的一端为圆筒结构（28），另一端均布有一圈胀紧片（29），在胀紧片（29）的内壁设置有内圆锥面，在L型基座（8）的顶部开设有定位孔（25），所述胀紧套（5）的圆筒结构（28）安装在定位孔（25）中，并通过定位孔（25）侧部的锁紧螺钉（4）固定，所述胀紧芯轴（6）的一端设置有与内圆锥面配合的外圆锥面（30），胀紧芯轴（6）的另一端为螺纹杆（31），所述螺纹杆（31）伸出胀紧套（5）后与锁紧螺母（7）螺纹连接。

3.根据权利要求2所述的齿轮铣刀整体加工精密分切装置，其特征在于：所述接料结构包括线切割机床的线切割臂（1），在线切割臂（1）安装有U型支架（19），在U型支架（19）的一侧螺纹连接有顶紧螺钉（18），且顶紧螺钉（18）的端部与线切割臂（1）顶紧，在U型支架（19）的一侧设置有接料杆（16），在接料杆（16）的上部开设有条形槽（23），在条形槽（23）内穿入有连接螺钉（20），且连接螺钉（20）与U型支架（19）固定连接，在接料杆（16）的下端固定连接有接料槽（24），在接料槽（24）内盛装有高浓度溶液（15）。

4.根据权利要求3所述的齿轮铣刀整体加工精密分切装置，其特征在于：所述接料槽（24）的口部设置有导料斜面。

5.根据权利要求4所述的齿轮铣刀整体加工精密分切装置，其特征在于：所述预紧螺钉（12）的杆部套有碟簧（11）。

6.一种基于权利要求5所述的齿轮铣刀整体加工精密分切装置的分切方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、工件装夹：将胀紧套（5）伸入完成刃部磨削和铲齿精密磨削加工后的整体齿轮铣刀（3）的中心孔中，然后缓慢拧紧胀紧芯轴（6）端部的锁紧螺母（7），使胀紧芯轴（6）上的外圆锥面（30）与胀紧套（5）上的内圆锥面相对运动，进而使胀紧套（5）上的胀紧片（29）撑开，直至胀紧片（29）与整体齿轮铣刀（3）的中心孔贴紧，从而达到固定整体齿轮铣刀（3）的目的；

步骤二、校正：将检查芯轴（17）插入整体齿轮铣刀（3）的中心孔中，将千分表架设在线切割臂（1）上，并使千分表指针分别接触检查芯轴（17）的上母线和侧母线，然后调节角度调节螺钉（9）和轴向调节螺钉（14），这样便可达到微调检查芯轴（17）相对线切割臂（1）上切割线（2）的相对位置，直到检查芯轴（17）与切割线（2）垂直为止，即整体齿轮铣刀（3）与切割线（2）垂直，然后卸下检查芯轴（17）；

步骤三、分割：调节顶紧螺钉（18）和连接螺钉（20），将接料槽（24）移动至整体齿轮铣刀（3）正下方，然后启动线切割机床，通过线切割机床的切割线（2）逐一切割整体齿轮铣刀（3）上的单个齿轮铣刀，使切割下来的单个齿轮铣刀落入接料槽（24）中，由于接料槽（24）中盛装有高浓度溶液（15），这样便可通过高浓度溶液（15）缓冲落入接料槽（24）中单个齿轮铣刀，避免单个齿轮铣刀碰伤。

7.根据权利要求6所述的齿轮铣刀整体加工精密分切装置的分切方法，其特征在于：所述检查芯轴（17）与整体齿轮铣刀（3）的中心孔为间隙配合。