CN117182195B - 一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机，包括机架，机架上设有工作台、磨孔机构和修齿机构，磨孔机构下端设有杆状的磨孔刀具，工作台上升降并转动连接有连接有一锯片定位台，锯片定位台的中部升降连接有一定位杆，锯片定位台下端设有升降机构、驱动其旋转的驱动机构和锁紧块，当锯片定位台降下后被锁定无法进行转动，当锯片定位台升起后锁定解除可进行旋转，磨孔刀具上还具有一圆柱，圆柱的底部转动连接有一压环，当修齿机构对锯片的齿座进行修齿时，磨孔刀具和定位杆相插接组成锯片磨齿时的定位柱，本发明将磨孔机和修齿机有机组合为一体，以减少设备占用空间、并可提高加工效率。

Description

一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机

技术领域

本发明涉及锯片加工用高精度磨孔修齿一体机。

背景技术

现有技术中锯片的加工孔方式一般为铰刀铰孔，其制造精度差，孔面光洁度达不到设计要求；还有一种孔加工方式为车孔，这种孔加工方式难定位，同心度偏差大，且不能批量化作业；

由于孔加工精度的不足，多片锯片的径向方向齿与齿之间会存在较大的差距，即齿部对锯片中心孔轴线的径向圆跳动超标，给锯片的锯齿焊接和研磨带来困难，具体表现为：锯齿焊接后径向圆跳动大，研磨时需要设定的研磨量大，这样会浪费砂轮，且会对锯齿刃精度和光洁度造成负面影响，导致锯片整体的精度较差。

为提高锯片的加工精度，可考虑的方案是先对锯片的中心孔进行精磨，再对锯片的齿顶端进行修齿，但这样的锯片的后期精加工则需要中心孔精磨和修齿两台独立的设备及对应的工序，加工时需将锯片分别安装至对应的设备上进行单独的中心孔精磨和修齿加工，如此又会产生相应的下述不足：两台设备的体积均较大庞大，占用了较多的厂房内空间；加工时需将锯片反复进行上料下料以及进行搬运，造成了二次装夹误差，且未必可适应批量化加工，这些都会对加工效率产生较大的影响。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种将磨孔机和修齿机有机组合为一体，以避免二次装夹误差、减少设备占用空间、并可进行批量化加工的高精度磨孔修齿一体机。

本发明的技术方案是：一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机，包括机架，所述机架上升降连接有磨孔机构，所述磨孔机构下端设有杆状的磨孔刀具，所述机架一侧左右移动连接有修齿机构，所述修齿机构一侧设有修齿砂轮；

所述机架上还固定有一工作台，所述工作台顶部具有一安装孔，所述安装孔内升降连接有一锯片定位台，所述锯片定位台还与安装孔相转动连接；

所述锯片定位台的中部具有一与安装孔同轴设置的通孔，一定位杆升降连接在通孔上，所述定位杆还与杆状的磨孔刀具同轴设置，所述磨孔刀具的下端具有对应定位杆的定位孔，对锯片的中心孔进行磨孔时，所述定位杆的上端穿过锯片上粗加工出的中心孔，所述磨孔刀具的定位孔套置在定位杆上端；

所述锯片定位台的底部还连接有一转环，所述转环底部连接驱动锯片定位台进行升降的升降机构，所述锯片定位台的下端外周还具有一圈齿环，所述齿环位于安装孔的下端，所述齿环一侧的工作台内转动连接有一传动齿轮，所述传动齿轮连接驱动机构，所述传动齿轮的长度与锯片定位台的升降行程相对应，所述齿环与传动齿轮相啮合并可沿传动齿轮的齿纹进行上下位移，所述齿环另一侧的工作台内设有一锁紧块，所述锁紧块的内侧上端具有对应对应齿环的齿纹；

当锯片定位台降下后，所述齿环与锁紧块内侧的齿纹相啮合，此时锯片定位台被锁定无法进行转动；当锯片定位台升起后，所述齿环与锁紧块内侧的齿纹脱离，此时锯片定位台可被传动齿轮驱动进行旋转；

所述杆状的磨孔刀具上还具有一外径大于磨孔刀具外径的圆柱，所述圆柱的底部转动连接有一压环，当修齿机构对锯片进行修齿时，压环配合升起的锯片定位台对锯片进行夹持，而锯片可随锯片定位台的旋转而转动；

所述锯片定位台上还具有对应磨孔刀具的避位孔，当修齿机构对锯片的齿座进行修齿时，所述磨孔刀具的下端外周与锯片的中心孔内周相抵接，所述磨孔刀具的下端插入在避位孔内，所述定位杆的顶部与定位孔的顶壁相抵接，此时磨孔刀具和定位杆组成锯片磨齿时的定位柱。

具体的，所述驱动机构为伺服电机，所述升降机构为液压缸。

进一步的，还包括垫环，所述垫环设置于锯片的顶端，所述垫环有多层。

进一步的，还包括输送锯片组用的输送带和搬运锯片组用的机械臂。

进一步的，还包括压紧机构，所述压紧机构包括两设置在工作台上的旋转座、固定在旋转座底部且其活塞杆穿出旋转座顶部的液压缸以及固定在活塞杆顶部的压块，两所述旋转座对称设置于锯片定位台两侧，两所述旋转座下方的工作台内还分别设有驱动旋转座进行转动的驱动装置。

进一步的，所述修齿机构包括左右平移在工作台一侧的架体、上下移动连接在架体上的座体、固定在座体上的驱动电机以及位于座体下方并与驱动电机的输出轴相连接的修齿砂轮，驱动架体和座体进行位移的均为由伺服电机驱动的丝杆机构。

进一步的，所述磨孔机构包括一立柱、升降连接在立柱上的安装座、固定在安装座顶部的驱动电机以及设置在安装座底部并与驱动电机的输出轴相连接的磨孔刀具。

进一步的，所述锁紧块为弧形块，所述锁紧块内侧的齿纹顶部具有连续的三角状导向槽。

进一步的，所述锯片定位台的顶部还固定有一锯片托台，所述锯片设置在锯片托台上，所述锯片托台的外径小于锯片的外径。

进一步的，所述安装孔下方的工作台底部还固定有一支撑台，所述支撑台上具有对应定位杆的通孔，当锯片进行磨孔时，所述锯片定位台底部与支撑台的顶部相抵接。

本发明的有益效果是：本发明将磨孔机和修齿机有机结合为一体，可减少设备占用空间、避免二次装夹误差、并适应锯片的批量化精加工，同一组磨孔后的锯片其中心孔精度高度一致，确保了刀具的定位精度，之后再进行修齿，如此可保证径向方向齿与齿的跳动一致，进而使同一组锯片的精修齿具有较高的一致性，为后续焊接的一致性、研磨加工的一致性提供保障，以使最终加工的锯片精度得到显著的提高。

且相比两台独立的设备，本发明的制造成本也可得到显著的降低，其中：

1、设计了构造独特的锯片定位台结构，以适应磨孔和修齿对锯片定位台状态的不同需求，当锯片定位台降下后，齿环与锁紧块内侧的齿纹相啮合，此时锯片定位台被锁定无法进行转动；当锯片定位台升起后，齿环与锁紧块内侧的齿纹脱离，此时锯片定位台可被传动齿轮驱动进行旋转；

2、当修齿机构对锯片的齿座进行修齿时，磨孔刀具的下端外周与锯片的中心孔内周相抵接，磨孔刀具的下端插入在避位孔内，定位杆的顶部与定位孔的顶壁相抵接，此时磨孔刀具和定位杆组成锯片磨齿时的定位柱，即磨孔完毕切换至修齿工序后，磨孔刀具停留在精磨完毕的中心孔内，配合定位杆对锯片组继续保持定位；

3、特制的磨孔刀具结构，杆状的磨孔刀具上具有一外径大于磨孔刀具外径的圆柱，圆柱的底部转动连接有一压环，当修齿机构对锯片进行修齿时，压环配合升起的锯片定位台对锯片进行夹持，而此时锯片可随锯片定位台的旋转而转动，以使磨孔刀具还具备修齿时作为夹具的作用；

4、还设置了输送锯片组用的输送带和搬运锯片组用的机械臂，以使锯片加工实现自动化；

5、还设计了锯片托台，以适应修齿时锯片边缘露出在锯片托台上的需求，并便于机械臂夹取锯片组；还设计了支撑台，当锯片进行磨孔时，锯片定位台底部与支撑台的顶部相抵接，以避免锯片定位台受压时产生晃动导致锯片中心孔加工精度的下降。

附图说明

图1是本发明进行修齿加工时的结构示意图；

图2是图1中A部的放大图；

图3是本发明移除修齿机构后进行磨孔加工时的结构示意图；

图4是图3中B部的放大图；

图5是本发明一侧的结构示意图；

图6是本发明工作台内的结构示意图；

图7是本发明移除磨孔机构和修齿机构后的俯视图。

图中：磨孔刀具1、修齿砂轮2、工作台3、锯片定位台4、定位杆5、锯片6、转环7、升降机构8、齿环9、传动齿轮10、驱动机构11、锁紧块12、圆柱13、压环14、避位孔15、垫环16、旋转座17、活塞杆18、压块19、架体20、座体21、锯片托台22、支撑台23。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

结合图1-7所示，一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机，包括机架，所述机架上升降连接有磨孔机构，所述磨孔机构下端设有杆状的磨孔刀具1，所述机架一侧左右移动连接有修齿机构，所述修齿机构一侧设有修齿砂轮2；

所述机架上还固定有一工作台3，所述工作台3顶部具有一安装孔，所述安装孔内升降连接有一锯片定位台4，所述锯片定位台4还与安装孔相转动连接；

所述锯片定位台4的中部具有一与安装孔同轴设置的通孔，一定位杆5升降连接在通孔上，所述定位杆5还与杆状的磨孔刀具1同轴设置，所述磨孔刀具1的下端具有对应定位杆5的定位孔，对锯片6的中心孔进行磨孔时，所述定位杆5的上端穿过锯片6上粗加工出的中心孔，所述磨孔刀具1的定位孔套置在定位杆5上端，该定位杆5对磨孔刀具1起到辅助定位和导向的作用；

所述锯片定位台4的底部还转动连接有一转环7，所述转环7底部连接驱动锯片定位台4进行升降的升降机构8，所述锯片定位台4的下端外周还具有一圈齿环9，所述齿环9位于安装孔的下端，所述齿环9一侧的工作台3内转动连接有一传动齿轮10，所述传动齿轮10连接驱动机构11，所述传动齿轮10的长度与锯片定位台4的升降行程相对应，所述齿环9与传动齿轮10相啮合并可沿传动齿轮10的齿纹进行上下位移，所述齿环9另一侧的工作台3内设有一锁紧块12，所述锁紧块12的内侧上端具有对应对应齿环9的齿纹；

当锯片定位台4降下后，所述齿环9与锁紧块12内侧的齿纹相啮合，此时锯片定位台4被锁定无法进行转动；当锯片定位台4升起后，所述齿环9与锁紧块12内侧的齿纹脱离，此时锯片定位台4可被传动齿轮10驱动进行旋转；

所述杆状的磨孔刀具1上还具有一外径大于磨孔刀具1外径的圆柱13，所述圆柱13的底部转动连接有一压环14，当修齿机构对锯片6进行修齿时，压环14配合升起的锯片定位台4对锯片6进行夹持，而锯片6可随锯片定位台4的旋转而转动；

所述锯片定位台4上还具有对应磨孔刀具1的避位孔15，所述磨孔刀具1的定位孔长度大于定位杆5凸起在锯片定位台4上的长度，以避免影响锯片定位台4的升降，当修齿机构对锯片6的齿座进行修齿时，所述磨孔刀具1的下端外周与锯片6的中心孔内周相抵接，所述磨孔刀具1的下端插入在避位孔15内，所述定位杆5的顶部与定位孔的顶壁相抵接，此时磨孔刀具1和定位杆5组成锯片6磨齿时的定位柱。

上述结构的工作原理是：加工前，锯片定位台4处于降下状态，锯片定位台4的顶面与工作台3的顶面相齐平，磨孔刀具1处于升起状态，定位杆5降下，磨孔刀具1和定位杆5脱离，修齿机构远离锯片定位台4设置，机架前方设有输送带，输送带上设有预堆叠好的锯片6，锯片6上设有粗加工好的中心孔；

进行加工时，定位杆5升起，机械臂夹取一组锯片6至锯片定位台4上，此时锯片6的粗加工出的中心孔与定位杆5同轴设置，定位杆5升起穿过各锯片6的中心孔，然后机械臂再夹取垫环16置于锯片组的顶部，使定位杆5位于垫环16下方，然后，锯片定位台4两侧的压紧机构启动，将锯片组连同垫环16压紧在锯片定位台4顶部使其无法转动；

锯片组定位完毕后，磨孔机构下降先对锯片6的中心孔进行磨孔加工，杆状的磨孔刀具1下行与定位杆5上端对接，至与锯片6相抵接后，磨孔机构驱动磨孔刀具1旋转并缓慢下行，对堆叠的各锯片6进行依次磨孔，使中心孔的尺寸、光洁度达到要求；

磨孔完毕后，磨孔刀具1保持静止不动，压紧机构复位；锯片定位台4在升降机构8作用下升起，由于各锯片6的中心孔经磨孔后已达到较高的精度，各锯片6随锯片定位台4的升起沿磨孔刀具1抬升；

当锯片定位台4升起至最高时，圆柱13的底部的压环14与垫环16相抵接，锯片定位台4和压环14对锯片组和垫环16进行夹持，由于此时锯片定位台4的齿环9与锁紧块12已经脱离，在驱动机构11作用下锯片定位台4可进行旋转；

此时，修齿机构向锯片定位台4靠拢，修齿砂轮2与锯片组的锯齿相抵接，修齿砂轮2旋转并进行上下位移，对锯片6进行修齿加工；当一排齿修齿完毕后，锯片定位台4旋转预设的角度，使下一排齿朝向修齿砂轮2进行再次修齿，由此进行循环，直至锯片6的所有齿修齿完毕，完成一组锯片6的磨孔和修齿加工；

加工完毕后，磨孔机构复位、修齿机构复位、中心杆复位，机械臂依次将垫环16及将加工完毕的锯片组由锯片定位台4上取下，锯片定位台4再复位，等待下一次的加工。

具体的，所述驱动机构11为伺服电机，所述升降机构8为液压缸。

具体的，还包括垫环16，所述垫环16设置于锯片6的顶端，所述垫环16有多层，按照锯片6的规格、堆叠的数量进行选用，以确保锯片组可被顺利压紧、定位为准。

在另一实施例中，还包括输送锯片组用的输送带和搬运锯片组用的机械臂，以使锯片6加工实现自动化。

在另一实施例中，结合图5和图7所示，所述压紧机构包括两设置在工作台3上的旋转座17、固定在旋转座17底部且其活塞杆18穿出旋转座17顶部的液压缸以及固定在活塞杆18顶部的压块19，两所述旋转座17对称设置于锯片定位台4两侧，两所述旋转座17下方的工作台3内还分别设有驱动旋转座17进行转动的驱动装置。

在另一实施例中，如图1所示，所述修齿机构包括左右平移在工作台3一侧的架体20、上下移动连接在架体20上的座体21、固定在座体21上的驱动电机以及位于座体21下方并与驱动电机的输出轴相连接的修齿砂轮2，驱动架体20和座体21进行位移的均为由伺服电机驱动的丝杆机构，以确保修齿机构位移的可靠性，进而确保修齿的精度。

在另一实施例中，所述磨孔机构包括一立柱、升降连接在立柱上的安装座、固定在安装座顶部的驱动电机以及设置在安装座底部并与驱动电机的输出轴相连接的磨孔刀具1。

在另一实施例中，结合图1和图6所示，所述锁紧块12为弧形块，以更好的贴合锯片定位台4的形状，以确保对锯片定位台4锁紧的效果。

在另一实施例中，所述锁紧块12内侧的齿纹具有连续的三角状导向槽，确保锯片定位台4降下时其齿环9与齿纹顺利相啮合。

在另一实施例中，结合图1、3和图6所示，所述锯片定位台4的顶部还固定有一锯片托台22，所述锯片6设置在锯片托台22上，所述锯片托台22的外径小于锯片6的外径，一方面便于机械臂夹取锯片组，另一方面以避免影响锯片6的修齿加工。

在另一实施例中，结合图1和图6所示，所述安装孔下方的工作台3底部还固定有一支撑台23，所述支撑台23上具有对应定位杆5的通孔，当锯片6进行磨孔时，所述锯片定位台4底部与支撑台23的顶部相抵接，以避免锯片定位台4受压时产生晃动导致锯片6中心孔加工精度的下降。

在另一实施例中，所述安装孔内还固定有一石墨环，所述石墨环的内周和锯片定位台4的外周相抵接，以避免锯片定位台4升降或旋转时与安装孔的内壁产生剧烈的摩擦。

Claims (10)

1.一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机，包括机架，其特征是，所述机架上升降连接有磨孔机构，所述磨孔机构下端设有杆状的磨孔刀具(1)，所述机架一侧左右移动连接有修齿机构，所述修齿机构一侧设有修齿砂轮(2)；

所述机架上还固定有一工作台(3)，所述工作台(3)顶部具有一安装孔，所述安装孔内升降连接有一锯片定位台(4)，所述锯片定位台(4)还与安装孔相转动连接；

所述锯片定位台(4)的中部具有一与安装孔同轴设置的通孔，一定位杆(5)升降连接在通孔上，所述定位杆(5)还与杆状的磨孔刀具(1)同轴设置，所述磨孔刀具(1)的下端具有对应定位杆(5)的定位孔，对锯片(6)的中心孔进行磨孔时，所述定位杆(5)的上端穿过锯片(6)上粗加工出的中心孔，所述磨孔刀具(1)的定位孔套置在定位杆(5)上端；

所述锯片定位台(4)的底部还连接有一转环(7)，所述转环(7)底部连接驱动锯片定位台(4)进行升降的升降机构(8)，所述锯片定位台(4)的下端外周还具有一圈齿环(9)，所述齿环(9)位于安装孔的下端，所述齿环(9)一侧的工作台(3)内转动连接有一传动齿轮(10)，所述传动齿轮(10)连接驱动机构(11)，所述传动齿轮(10)的长度与锯片定位台(4)的升降行程相对应，所述齿环(9)与传动齿轮(10)相啮合并可沿传动齿轮(10)的齿纹进行上下位移，所述齿环(9)另一侧的工作台(3)内设有一锁紧块(12)，所述锁紧块(12)的内侧上端具有对应齿环(9)的齿纹；

当锯片定位台(4)降下后，所述齿环(9)与锁紧块(12)内侧的齿纹相啮合，此时锯片定位台(4)被锁定无法进行转动；当锯片定位台(4)升起后，所述齿环(9)与锁紧块(12)内侧的齿纹脱离，此时锯片定位台(4)可被传动齿轮(10)驱动进行旋转；

所述杆状的磨孔刀具(1)上还具有一外径大于磨孔刀具(1)外径的圆柱(13)，所述圆柱(13)的底部转动连接有一压环(14)，当修齿机构对锯片(6)进行修齿时，压环(14)配合升起的锯片定位台(4)对锯片(6)进行夹持，而锯片(6)可随锯片定位台(4)的旋转而转动；

所述锯片定位台(4)上还具有对应磨孔刀具(1)的避位孔(15)，当修齿机构对锯片(6)的齿座进行修齿时，所述磨孔刀具(1)的下端外周与锯片(6)的中心孔内周相抵接，所述磨孔刀具(1)的下端插入在避位孔(15)内，所述定位杆(5)的顶部与定位孔的顶壁相抵接，此时磨孔刀具(1)和定位杆(5)组成锯片(6)磨齿时的定位柱。

2.如权利要求1所述的一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机，其特征是，所述驱动机构(11)为伺服电机，所述升降机构(8)为液压缸。

3.如权利要求2所述的一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机，其特征是，还包括垫环(16)，所述垫环(16)设置于锯片(6)的顶端，所述垫环(16)有多层。

4.如权利要求3所述的一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机，其特征是，还包括输送锯片(6)组用的输送带和搬运锯片(6)组用的机械臂。

5.如权利要求4所述的一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机，其特征是，还包括压紧机构，所述压紧机构包括两设置在工作台(3)上的旋转座(17)、固定在旋转座(17)底部且其活塞杆(18)穿出旋转座(17)顶部的液压缸以及固定在活塞杆(18)顶部的压块(19)，两所述旋转座(17)对称设置于锯片定位台(4)两侧，两所述旋转座(17)下方的工作台(3)内还分别设有驱动旋转座(17)进行转动的驱动装置。

6.如权利要求5所述的一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机，其特征是，所述修齿机构包括左右平移在工作台(3)一侧的架体(20)、上下移动连接在架体(20)上的座体(21)、固定在座体(21)上的驱动电机以及位于座体(21)下方并与驱动电机的输出轴相连接的修齿砂轮(2)，驱动架体(20)和座体(21)进行位移的均为由伺服电机驱动的丝杆机构。

7.如权利要求6所述的一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机，其特征是，所述磨孔机构包括一立柱、升降连接在立柱上的安装座、固定在安装座顶部的驱动电机以及设置在安装座底部并与驱动电机的输出轴相连接的磨孔刀具(1)。

8.如权利要求7所述的一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机，其特征是，所述锁紧块(12)为弧形块，所述锁紧块(12)内侧的齿纹顶部具有连续的三角状导向槽。

9.如权利要求8所述的一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机，其特征是，所述锯片定位台(4)的顶部还固定有一锯片托台(22)，所述锯片(6)设置在锯片托台(22)上，所述锯片托台(22)的外径小于锯片(6)的外径。

10.如权利要求9所述的一种锯片加工用高精度磨孔修齿一体机，其特征是，所述安装孔下方的工作台(3)底部还固定有一支撑台(23)，所述支撑台(23)上具有对应定位杆(5)的通孔，当锯片(6)进行磨孔时，所述锯片定位台(4)底部与支撑台(23)的顶部相抵接。