CN115673437B - 一种数控插齿机用的刀架机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控插齿机用的刀架机构，包括刀架座、定位片、加强筋和架体机构，刀架座右侧设置有架体机构，本发明通过优化设置了架体机构，在移位结构的作用下使第一刀头和第二刀头的高度位置进行调节，以改变加工的深度，提高机构的实用性：在刀头结构纵向移位的过程中，齿柱在内齿套内部移动位置以保证传动的稳定性，在刀头结构的作用下使相向设置的第一刀头和第二刀头向外侧转出以进行加工，在不加工时向内侧转入以避免刀头暴露在外，减少刀头在外侧被撞裂的可能性；在换向结构的作用下以使第一刀头和第二刀头相互转换位置，改变刀头进行加工，在一定程度上提高了加工的工作效率。

Description

一种数控插齿机用的刀架机构

技术领域

本发明涉及数控加工相关领域，具体是一种数控插齿机用的刀架机构。

背景技术

齿扇插齿机是一种专门用于加工扇形齿轮的插齿机，为减少加工扇形齿轮的空加工行程，一般采用齿条刀具进行加工，其加工过程相当于一对齿轮齿条进行啮合运动，所以齿扇插齿机相对于普通插齿机，其刀架只需要保证刀轴高速上下往复运动，而不需要刀轴旋转；

目前，中国专利申请号：CN202022505519.9公开了一种齿扇插齿机刀架上的双圆轴静压导向装置，齿扇插齿机本体包括床身，所述床身的顶部一侧通过直线滑动配合安装有中床身，所述中床身的顶部固定安装有立柱，所述立柱的头部安装有刀架，所述刀架的内部滑动配合安装有两根平行布置的刀轴，所述刀轴的顶端通过顶部铰接机构与用于驱动其上下往复运动的插齿动力装置相连，所述刀架的内部设置有用于对刀轴进行导向的导向结构；所述刀轴的底端通过安装有插齿刀组件；所述床身的顶部另一侧，并位于插齿刀组件的正下方设置有用于装夹工件的工作台，所述工作台与床身上的滑轨构成滑动配合，

但，现有技术的刀架结构相对简单，由于刀头的位置固定，在使用过程中，刀头的行程短，不便进行调节，并且通常仅能安装一个刀头，在对不同的加工要求中，不便快速对刀头进行转换使用，加工的工作效率差，同时在加工结束后，刀头的切削处暴露在外，在有硬物撞击时容易使刀头切削处断裂，需对整个整个刀头进行更换，提高了使用的生产成本。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种数控插齿机用的刀架机构。

本发明是这样实现的，构造一种数控插齿机用的刀架机构，该装置包括刀架座、定位片、加强筋和架体机构，所述刀架座前端面连接有定位片，所述刀架座右部前侧焊接固定有加强筋，左侧与刀架座相固定的架体机构，所述架体机构包括左端面与刀架座相固定的框罩、安装于框罩内部左侧的移位结构、贯穿滑动于移位结构右侧内部的限位柱、连接于移位结构右端部的刀头结构、开设于框罩底部右侧的穿槽以及连接于刀头结构顶部的换向结构，所述框罩前端面左侧与加强筋相连接，所述限位柱底部与框罩相固定，所述刀头结构贯穿穿槽内侧与其相接触，所述换向结构顶部与框罩相连接。

优选的，所述移位结构包括底部与所述框罩相固定的支框、连接于支框顶部的伺服电机、连接于伺服电机底部输出轴的联轴器、安装于联轴器另一侧的螺杆、螺纹连接于螺杆外表面的螺纹套以及固定于螺纹套前后两侧的横架，所述螺杆上下两侧均与支框转动连接，所述螺纹套左侧与支框纵向滑动连接，横架右端部与所述刀头结构转动连接。

优选的，所述支框前后两侧右部开设有滑槽，并且横架贯穿滑槽内侧与其纵向滑动连接，所述横架中部开设有圆口，并且圆口包裹于所述限位柱外表面与其滑动连接。

优选的，所述刀头结构包括左侧与所述移位结构转动连接的动力组件、连接于动力组件底端部的套座、贯穿转动于套座顶部中侧的转动轴、包裹于转动轴外表面底侧的主动齿轮、分别啮合于主动齿轮左右两侧的第一从动齿轮和第二从动齿轮、贯穿固定于第一从动齿轮内部中侧的第一支柱、贯穿固定于第二从动齿轮内部中侧的第二支柱、通过螺栓紧固于第一支柱底侧的第一刀头以及通过螺栓紧固于第二支柱底侧的第二刀头，动力组件顶部中侧与所述换向结构相连接，所述转动轴底部与套座转动连接，所述第一支柱和第二支柱顶端部均与套座转动连接。

优选的，所述第一从动齿轮和第二从动齿轮的结构大小相同，所述第一支柱和第二支柱的结构大小相同，并且第一从动齿轮和第二从动齿轮在套座内部中侧对称设置。

优选的，所述套座内部左右两侧均设置有支承套，并且两个支承套分别包裹于第一支柱和第二支柱外侧与其转动连接。

优选的，所述动力组件包括左侧与所述移位结构转动连接的框罩座、连接于框罩座内部左侧的驱动电机、连接于驱动电机右部输出端的蜗杆、啮合于蜗杆前部中侧的蜗轮以及贯穿固定于蜗轮内部中侧的动力杆，框罩座底侧与所述套座相固定，所述蜗杆右端部插入框罩座内侧与其转动连接，所述动力杆顶端部与框罩座转动连接。

优选的，所述动力杆底部内侧设置有孔槽，并且所述转动轴顶部插入动力杆的孔槽内与其相卡位配合。

优选的，所述框罩座左侧中部开设有弧形槽，并且弧形槽内侧与所述横架横向滑动连接。

优选的，所述换向结构包括顶部与所述框罩相固定的安装座、安装于安装座内部的小电机、连接于小电机右部输出端的主动锥齿轮、啮合于主动锥齿轮底侧的从动锥齿轮、固定于从动锥齿轮顶部中侧的定位轴、竖直固定于从动锥齿轮底部中侧的内齿套以及啮合于内齿套内部的齿柱，定位轴顶端部与所述框罩转动连接，所述齿柱底端部与所述刀头结构相连接。

优选的，所述第一刀头和第二刀头相向设置。

优选的，所述横架采用钨钢材质制成。

本发明具有如下优点：本发明通过改进在此提供一种数控插齿机用的刀架机构，与同类型设备相比，具有如下改进：

优点1：本发明所述一种数控插齿机用的刀架机构，通过优化设置了架体机构，在移位结构的作用下使第一刀头和第二刀头的高度位置进行调节，以改变加工的深度，在刀头结构纵向移位的过程中，齿柱在内齿套内部移动位置以保证传动的稳定性，在刀头结构的作用下使相向设置的第一刀头和第二刀头向外侧转出以进行加工，在不加工时向内侧转入以避免刀头暴露在外，减少刀头在外侧被撞裂的可能性，在换向结构的作用下以使第一刀头和第二刀头相互转换位置，改变刀头进行加工，在一定程度上提高了加工的工作效率。

优点2：本发明所述一种数控插齿机用的刀架机构，支框前后两侧右部开设有滑槽，并且横架贯穿滑槽内侧与其纵向滑动连接，进一步对横架起到限位移动的作用，横架中部开设有圆口，并且圆口包裹于限位柱外表面与其滑动连接，保证横架在限位柱表面移动，同时限位柱对横架起到辅助支撑限位的作用，进一步保证横架的稳定性。

优点3：本发明所述一种数控插齿机用的刀架机构，第一从动齿轮和第二从动齿轮的结构大小相同，第一支柱和第二支柱的结构大小相同，并且第一从动齿轮和第二从动齿轮在套座内部中侧对称设置，以使第一支柱和第二支柱作反向转动，将第一刀头和第二刀头分别向外转出或向内转入，套座内部左右两侧均设置有支承套，并且两个支承套分别包裹于第一支柱和第二支柱外侧与其转动连接，以提高第一支柱和第二支柱转动的稳定性。

优点4：本发明所述一种数控插齿机用的刀架机构，框罩座左侧中部开设有弧形槽，并且弧形槽内侧与横架横向滑动连接，以使框罩座可在横架上进行转位，齿柱底端部与刀头结构相连接，齿柱可在内齿套内部纵向移位，从而在纵向移位后齿柱仍在内齿套的作用下进行转动。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明的主视图；

图3是本发明架体机构的结构示意图；

图4是本发明移位结构的结构示意图；

图5是本发明刀头结构的结构示意图；

图6是本发明图5中A处的局部结构放大图；

图7是本发明换向结构结构示意图。

其中：刀架座-1、定位片-2、加强筋-3、架体机构-4、框罩-41、移位结构-42、限位柱-43、刀头结构-44、穿槽-45、换向结构-46、支框-421、伺服电机-422、联轴器-423、螺杆-424、螺纹套-425、横架-426、动力组件-441、套座-442、转动轴-443、主动齿轮-444、第一从动齿轮-445、第二从动齿轮-446、第一支柱-447、第二支柱-448、第一刀头-449、第二刀头-4410、框罩座-4411、驱动电机-4412、蜗杆-4413、蜗轮-4414、动力杆-4415、支承套-4421、安装座-461、小电机-462、主动锥齿轮-463、从动锥齿轮-464、定位轴-465、内齿套-466、齿柱-467。

实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明，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。

请参阅图1和图2，本发明的一种数控插齿机用的刀架机构，包括刀架座1、定位片2、加强筋3和架体机构4，刀架座1前端面连接有定位片2，以便于进行安装定位，刀架座1右部前侧焊接固定有加强筋3，架体机构4左侧与刀架座1相固定，在加强筋3的作用下以提高架体机构4的稳定性。

请参阅图2和图3，本发明的一种数控插齿机用的刀架机构，架体机构4包括左端面与刀架座1相固定的框罩41，且框罩41前端面左侧与加强筋3相焊接，进而以提高框罩41的稳定性，安装于框罩41内部左侧的移位结构42、贯穿滑动于移位结构42右侧内部的限位柱43，连接于移位结构42右端部的刀头结构44，限位柱43起到限位的作用，以保证刀头结构44的稳定性，开设于框罩41底部右侧的穿槽45以及连接于刀头结构44顶部的换向结构46，在换向结构46的作用下使刀头结构44整体转动动作，限位柱43底部与框罩41相固定，刀头结构44贯穿穿槽45内侧与其相接触，进一步保证刀头结构44的稳定性，换向结构46顶部与框罩41相连接，起到安装定位的作用。

请参阅图3和图4，本发明的一种数控插齿机用的刀架机构，移位结构42包括底部与框罩41相固定的支框421，起到安装定位的作用，连接于支框421顶部的伺服电机422、连接于伺服电机422底部输出轴的联轴器423、安装于联轴器423另一侧的螺杆424、伺服电机422作为动力源，通过联轴器423使螺杆424进行转动，螺纹连接于螺杆424外表面的螺纹套425以及固定于螺纹套425前后两侧的横架426，在螺杆424的作用下使螺纹套425进行移位，螺杆424上下两侧均与支框421转动连接，保证螺杆424转动的稳定性，螺纹套425左侧与支框421纵向滑动连接，保证螺纹套425稳定的纵向移位，横架426右端部与刀头结构44转动连接，在横架426的作用下使刀头结构44同步动作；

支框421前后两侧右部开设有滑槽，并且横架426贯穿滑槽内侧与其纵向滑动连接，进一步对横架426起到限位移动的作用，横架426中部开设有圆口，并且圆口包裹于限位柱43外表面与其滑动连接，保证横架426在限位柱43表面移动，同时限位柱43对横架426起到辅助支撑限位的作用，进一步保证横架426的稳定性。

请参阅图3、图4、图5和图6，本发明的一种数控插齿机用的刀架机构，刀头结构44包括左侧与移位结构42转动连接的动力组件441，在移位结构42的作用下使动力组件441同步动作，固定于动力组件441底端部的套座442、贯穿转动于套座442顶部中侧的转动轴443，保证转动轴443的稳定转动，包裹于转动轴443外表面底侧的主动齿轮444，在转动轴443的作用下使主动齿轮444同步转动，分别啮合于主动齿轮444左右两侧的第一从动齿轮445和第二从动齿轮446，在主动齿轮444转动时带动第一从动齿轮445和第二从动齿轮446反向旋转，贯穿固定于第一从动齿轮445内部中侧的第一支柱447，第一支柱447随着第一从动齿轮445同步动作，贯穿固定于第二从动齿轮446内部中侧的第二支柱448，第二支柱448随着第二从动齿轮446同步转动，通过螺栓紧固于第一支柱447底侧的第一刀头449以及通过螺栓紧固于第二支柱448底侧的第二刀头4410，第一刀头449和第二刀头4410相向设置，动力组件441顶部中侧与换向结构46相连接，在换向结构46的作用下使动力组件441进行旋转，转动轴443底部与套座442转动连接，保证转动轴443转动的稳定性，第一支柱447和第二支柱448顶端部均与套座442转动连接，起到限位转动的作用，保证第一支柱447和第二支柱448转动的稳定性；

第一从动齿轮445和第二从动齿轮446的结构大小相同，第一支柱447和第二支柱448的结构大小相同，并且第一从动齿轮445和第二从动齿轮446在套座442内部中侧对称设置，以使第一支柱447和第二支柱448作反向转动，将第一刀头449和第二刀头4410分别向外转出或向内转入，套座442内部左右两侧均设置有支承套4421，并且两个支承套4421分别包裹于第一支柱447和第二支柱448外侧与其转动连接，以提高第一支柱447和第二支柱448转动的稳定性；

动力组件441包括左侧与移位结构42转动连接的框罩座4411、连接于框罩座4411内部左侧的驱动电机4412、连接于驱动电机4412右部输出端的蜗杆4413、啮合于蜗杆4413前部中侧的蜗轮4414以及贯穿固定于蜗轮4414内部中侧的动力杆4415，在驱动电机4412的作用下使蜗杆4413带动蜗轮4414转动，蜗轮4414带动动力杆4415进行动作，框罩座4411底侧与套座442相固定，蜗杆4413右端部插入框罩座4411内侧与其转动连接，保证蜗杆4413转动的稳定性，动力杆4415顶端部与框罩座4411转动连接，避免动力杆4415在转动时产生移位，动力杆4415底部内侧设置有孔槽，并且转动轴443顶部插入动力杆4415的孔槽内与其相卡位配合在动力杆4415的作用下带动转动轴443进行动作，框罩座4411左侧中部开设有弧形槽，并且弧形槽内侧与横架426横向滑动连接，以使框罩座4411可在横架426上进行转位。

请参阅图3和图7，本发明的一种数控插齿机用的刀架机构，换向结构46包括顶部与框罩41相固定的安装座461、安装于安装座461内部的小电机462、连接于小电机462右部输出端的主动锥齿轮463、啮合于主动锥齿轮463底侧的从动锥齿轮464，在小电机462的作用下使主动锥齿轮463带动从动锥齿轮464进行转动，固定于从动锥齿轮464顶部中侧的定位轴465，起到支撑转动的作用，竖直固定于从动锥齿轮464底部中侧的内齿套466以及啮合于内齿套466内部的齿柱467，定位轴465顶端部与框罩41转动连接，保证定位轴465转动的稳定性，齿柱467底端部与刀头结构44相连接，齿柱467可在内齿套466内部纵向移位，从而在纵向移位后齿柱467仍在内齿套466的作用下进行转动。

本发明通过改进提供一种数控插齿机用的刀架机构，其工作原理如下；

通过定位片2将本设计安装定位在数控插齿机的立柱上，以进行使用；

第二，在使用时可启动驱动电机4412，在驱动电机4412的作用下使蜗杆4413带动蜗轮4414转动，蜗轮4414带动动力杆4415进行动作，动力杆4415启动后带动主动齿轮444转动，主动齿轮444转动使第一从动齿轮445和第二从动齿轮446同步动作，第一支柱447随着第一从动齿轮445同步动作，从而使相向设置的第一刀头449和第二刀头4410向外侧转出；

第三，可启动伺服电机422，伺服电机422启动后通过联轴器423使螺杆424进行转动，在螺杆424的作用下使螺纹套425进行移位，螺纹套425通过横架426使框罩座4411同步动作，横架426在移位时包裹在限位柱43外侧，进一步提高移位的稳定性，从而第一刀头449和第二刀头4410的高度位置进行调节，以改变加工的深度，在刀头结构44纵向移位的过程中，齿柱467在内齿套466内部移动位置，保证传动的稳定性；

第四，在需要改变刀头进行加工时，使用者可启动小电机462，在小电机462的作用下使主动锥齿轮463带动从动锥齿轮464进行转动，从动锥齿轮464通过内齿套466使齿柱467进行旋转，从而齿柱467带动框罩座4411在横架426内转动，同时套座442在穿槽45内转动，以使第一刀头449和第二刀头4410相互转换位置，改变刀头进行加工。

本发明通过改进提供一种数控插齿机用的刀架机构，通过优化设置了架体机构4，在移位结构42的作用下使第一刀头449和第二刀头4410的高度位置进行调节，以改变加工的深度，在刀头结构44纵向移位的过程中，齿柱467在内齿套466内部移动位置以保证传动的稳定性，在刀头结构44的作用下使相向设置的第一刀头449和第二刀头4410向外侧转出以进行加工，在不加工时向内侧转入以避免刀头暴露在外，减少刀头在外侧被撞裂的可能性，在换向结构46的作用下以使第一刀头449和第二刀头4410相互转换位置，改变刀头进行加工，在一定程度上提高了加工的工作效率；支框421前后两侧右部开设有滑槽，并且横架426贯穿滑槽内侧与其纵向滑动连接，进一步对横架426起到限位移动的作用，横架426中部开设有圆口，并且圆口包裹于限位柱43外表面与其滑动连接，保证横架426在限位柱43表面移动，同时限位柱43对横架426起到辅助支撑限位的作用，进一步保证横架426的稳定性；第一从动齿轮445和第二从动齿轮446的结构大小相同，第一支柱447和第二支柱448的结构大小相同，并且第一从动齿轮445和第二从动齿轮446在套座442内部中侧对称设置，以使第一支柱447和第二支柱448作反向转动，将第一刀头449和第二刀头4410分别向外转出或向内转入，套座442内部左右两侧均设置有支承套4421，并且两个支承套4421分别包裹于第一支柱447和第二支柱448外侧与其转动连接，以提高第一支柱447和第二支柱448转动的稳定性；框罩座4411左侧中部开设有弧形槽，并且弧形槽内侧与横架426横向滑动连接，以使框罩座4411可在横架426上进行转位，齿柱467底端部与刀头结构44相连接，齿柱467可在内齿套466内部纵向移位，从而在纵向移位后齿柱467仍在内齿套466的作用下进行转动。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种数控插齿机用的刀架机构，包括刀架座(1)，所述刀架座(1)前端面连接有定位片(2)，所述刀架座(1)右部前侧焊接固定有加强筋(3)；

其特征在于：还包括左侧与刀架座(1)相固定的架体机构(4)，所述架体机构(4)包括左端面与刀架座(1)相固定的框罩(41)、安装于框罩(41)内部左侧的移位结构(42)、贯穿滑动于移位结构(42)右侧内部的限位柱(43)、连接于移位结构(42)右端部的刀头结构(44)、开设于框罩(41)底部右侧的穿槽(45)以及连接于刀头结构(44)顶部的换向结构(46)；

所述框罩(41)前端面左侧与加强筋(3)相连接，所述限位柱(43)底部与框罩(41)相固定，所述刀头结构(44)贯穿穿槽(45)内侧与其相接触，所述换向结构(46)顶部与框罩(41)相连接。

2.根据权利要求1所述一种数控插齿机用的刀架机构，其特征在于：所述移位结构(42)包括底部与所述框罩(41)相固定的支框(421)、连接于支框(421)顶部的伺服电机(422)、连接于伺服电机(422)底部输出轴的联轴器(423)、安装于联轴器(423)另一侧的螺杆(424)、螺纹连接于螺杆(424)外表面的螺纹套(425)以及固定于螺纹套(425)前后两侧的横架(426)；

所述螺杆(424)上下两侧均与支框(421)转动连接，所述螺纹套(425)左侧与支框(421)纵向滑动连接，横架(426)右端部与所述刀头结构(44)转动连接。

3.根据权利要求2所述一种数控插齿机用的刀架机构，其特征在于：所述支框(421)前后两侧右部开设有滑槽，并且横架(426)贯穿滑槽内侧与其纵向滑动连接，所述横架(426)中部开设有圆口，并且圆口包裹于所述限位柱(43)外表面与其滑动连接。

4.根据权利要求2所述一种数控插齿机用的刀架机构，其特征在于：所述刀头结构(44)包括左侧与所述移位结构(42)转动连接的动力组件(441)、连接于动力组件(441)底端部的套座(442)、贯穿转动于套座(442)顶部中侧的转动轴(443)、包裹于转动轴(443)外表面底侧的主动齿轮(444)、分别啮合于主动齿轮(444)左右两侧的第一从动齿轮(445)和第二从动齿轮(446)、贯穿固定于第一从动齿轮(445)内部中侧的第一支柱(447)、贯穿固定于第二从动齿轮(446)内部中侧的第二支柱(448)、通过螺栓紧固于第一支柱(447)底侧的第一刀头(449)以及通过螺栓紧固于第二支柱(448)底侧的第二刀头(4410)；

动力组件(441)顶部中侧与所述换向结构(46)相连接，所述转动轴(443)底部与套座(442)转动连接，所述第一支柱(447)和第二支柱(448)顶端部均与套座(442)转动连接。

5.根据权利要求4所述一种数控插齿机用的刀架机构，其特征在于：所述第一从动齿轮(445)和第二从动齿轮(446)的结构大小相同，所述第一支柱(447)和第二支柱(448)的结构大小相同，并且第一从动齿轮(445)和第二从动齿轮(446)在套座(442)内部中侧对称设置。

6.根据权利要求4所述一种数控插齿机用的刀架机构，其特征在于：所述套座(442)内部左右两侧均设置有支承套(4421)，并且两个支承套(4421)分别包裹于第一支柱(447)和第二支柱(448)外侧与其转动连接。

7.根据权利要求4所述一种数控插齿机用的刀架机构，其特征在于：所述动力组件(441)包括左侧与所述移位结构(42)转动连接的框罩座(4411)、连接于框罩座(4411)内部左侧的驱动电机(4412)、连接于驱动电机(4412)右部输出端的蜗杆(4413)、啮合于蜗杆(4413)前部中侧的蜗轮(4414)以及贯穿固定于蜗轮(4414)内部中侧的动力杆(4415)；

框罩座(4411)底侧与所述套座(442)相固定，所述蜗杆(4413)右端部插入框罩座(4411)内侧与其转动连接，所述动力杆(4415)顶端部与框罩座(4411)转动连接。

8.根据权利要求7所述一种数控插齿机用的刀架机构，其特征在于：所述动力杆(4415)底部内侧设置有孔槽，并且所述转动轴(443)顶部插入动力杆(4415)的孔槽内与其相卡位配合。

9.根据权利要求7所述一种数控插齿机用的刀架机构，其特征在于：所述框罩座(4411)左侧中部开设有弧形槽，并且弧形槽内侧与所述横架(426)横向滑动连接。

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