CN1966170A - 挤齿加工用自动对齿装置 - Google Patents

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Abstract

一种挤齿加工用自动对齿装置，在工件托盘(4)侧有安装在油缸(10)输出轴上的V形块(9)，V形块(9)上有挡块(11)，挤轮主轴(1)上的连接板(12)下表面轨道上连有水平滑板(13)和压套(14)，连接板(12)左右两端有定位块(16)，其中一个定位块(16)与水平滑板(13)之间有弹簧(17)，水平滑板(13)一端设有与V形块(9)上的挡块(11)位置相对应的拨杆(18)，压套(14)下端连有压盘(19)，压盘(19)下端外径与工件托盘(4)上端内径相配合。本发明取代了传统人工对齿操作，整个对齿过程完全自动化，减轻了工人劳动强度，大大提高了生产效率，同时也能显著提高加工精度。

Description

挤齿加工用自动对齿装置
技术领域
本发明属于齿轮加工技术领域，具体地说，涉及挤齿加工用自动对齿装置。
背景技术
轿车及中小型汽车同步器内齿套是一种典型的齿向带倒锥的缺齿或联齿型内齿轮，加工时通常先用成形法拉制出齿轮的齿形(齿轮是缺齿时，还要先切除相应位置的齿)，然后再实施倒锥的加工。加工倒锥的方法很多，如插齿法、刀具与工件联动展成加工法、膨胀式刀具压制法、电腐蚀法及挤齿法等，其中以挤齿法最为常用，挤齿法加工倒锥时，将工件放进工件托盘后要靠人工操作进行对齿工序，使挤轮与工件上的已成形齿啮合，然后进入挤压工序，这样不仅费时费力，而且容易出错，生产效率不高，不能与机床上装配的自动上下料装置配合使用，难以实现整个加工过程的完全自动化。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种挤齿加工用自动对齿装置，用该装置可代替人工操作而准确、高效地实现挤齿加工中的对齿工序，为整个齿轮加工的全自动化创造了条件。
为解决上述问题，本发明所述的挤齿加工用自动对齿装置，含有挤轮主轴、滚压轮、工作台、工件托盘及伺服电机，挤轮主轴上端安装在垂直滑板上，垂直滑板限位在机床立柱的直线导轨上，伺服电机位于工作台下方，工件托盘放置在工作台上，滚压轮位于工件托盘一侧，在工件托盘的另一侧有V形块，V形块安装在油缸输出轴上，V形块上有挡块，挤轮主轴上安装有连接板，连接板下表面的轨道上连接有水平滑板和压套，水平滑板与压套之间有滚动轴承，连接板的左右两端有定位块，其中一个定位块与水平滑板之间设有弹簧，水平滑板的一端设有与V形块上的挡块位置相对应的拨杆，压套下端连接有压盘，压盘下端外径与工件托盘上端内径相配合。
在对齿之前，挤轮主轴停在移动行程的上极限位置。整个对齿工序由三个步骤构成：首先坯件被放进工件托盘内，然后油缸启动，油缸驱动V形块推着工件托盘向停在原点位置的滚压轮趋近直到相互顶住为止，此时，工件托盘中心与挤轮主轴中心重合，完成“对中”步骤；由“对中”信号使垂直滑板带动挤轮主轴向下移动，挤轮主轴与伺服电机驱动轴接合，并且压盘下端进入工件托盘内但不与坯件上端面接触，同时水平滑板上的拨杆与V形块上的挡块接触，此时机床控制系统发出信号，使油缸驱动V形块后退，V形块上的挡块通过水平滑板上的拨杆拖着水平滑板、压套、压盘及工件托盘一起后退，坯件在工件托盘内随工件托盘后退过程中坯件齿顶圆与挤轮齿顶圆相接触，完成“对齿顶”步骤；由“对齿顶”信号，使伺服电机转动，在V形块油缸拉力的作用下，转动的挤轮齿与坯件的内齿进入啮合状态，即完成“对啮合”步骤，至此整个对齿工序完成。然后由“对啮合”信号，伺服电机旋转，滚压轮趋近工件托盘对工件托盘进行滚压，从而实现挤齿加工。之所以将对齿工序分为上述三个步骤，是为了便于理解，实际上在机床控制系统的作用下对齿工序的各动作是自动连续完成的，结合机床自动上下料装置及其它齿轮自动加工机械就可实现整个齿轮的全自动加工。
本发明取得的技术效果是：取代了传统人工对齿操作，整个对齿过程完全自动化，减轻了工人劳动强度，大大提高了生产效率，同时也能显著提高加工精度，在数控挤齿机上配置自动上下料机械手、工件自动传输及存储等装置，可构成柔性制造单元，从而纳入柔性全自动生产线。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2(a)、图2(b)和图2(c)分别是本发明中对齿工序三个组成步骤的状态示意图。
图中各标号的意义是：1-挤轮主轴；2-滚压轮；3-工作台；4-工件托盘；5-伺服电机；6-垂直滑板；7-机床立柱；8-直线导轨；9-V形块；10-油缸；11-挡块；12-连接板；13-水平滑板；14-压套；15-滚动轴承；16-定位块；17-弹簧；18-拨杆；19-压盘；20-行程开关；21-行程开关；22-行程开关；23-碰块；24-行程开关；25-行程开关；26-碰块；27-坯件；28-挤轮。
具体实施方式
如图1所示，挤轮主轴1上端安装在垂直滑板6上，垂直滑板6限位在机床立柱7的直线导轨8上，垂直滑板6可带动挤轮主轴1作升降运动。伺服电机5位于工作台3下方，工件托盘4放置在工作台3上，滚压轮2位于工件托盘4一侧，在工件托盘4的另一侧有V形块9。V形块9安装在油缸10输出轴上，V形块9上有挡块11，挤轮主轴1上安装有连接板12，连接板12下表面的轨道上连接有水平滑板13和压套14，水平滑板13和压套14可沿连接板12下表面的轨道左右滑动。水平滑板13与压套14之间有滚动轴承15，以确保挤压加工时水平滑板13不会随压套14一起转动。连接板12的左右两端有定位块16，其中一个定位块16与水平滑板13之间设有弹簧17，水平滑板13的一端设有与V形块9上的挡块11位置相对应的拨杆18，压套14下端连接有压盘19，压盘19下端外径与工件托盘4上端内径相配合，当压盘19下端进入工件托盘4内后可带动工件托盘4同步移动，当挤齿加工完成后，压盘19下端退出工件托盘4后，水平滑板13在弹簧17的作用下自动回到原始位置，为下一个齿轮的挤压工作作准备。
从图1还可看出：油缸10的安装座外侧面上设有三个行程开关20、21和22，V形块9导杆上设有分别与这三个行程开关20、21和22相对应的碰块23，当V形块9拖着工件托盘4后退时，碰块23先后与三个行程开关20、21和22接触，发出信号控制油缸10的启停；机床立柱7上设有两个行程开关24、25，垂直滑板6上设有与这两个行程开关24、25相对应的两个碰块26，当垂直滑板6带动挤轮主轴1下降运动时，碰块26分别先后接触两个行程开关24、25，发出信号控制垂直滑板6的启停。
工作原理：在对齿之前，挤轮主轴1停在移动行程的上极限位置，滚压轮2位于其原点位置。为便于理解，将整个对齿工序分为以下三个步骤：
(一)、把坯件27放进工件托盘4内，然后启动油缸10，使油缸10驱动V形块9推着工件托盘4向停在原点位置的滚压轮2趋近直到相互顶住为止，此时，工件托盘4的中心与挤轮主轴1的中心重合，完成“对中”步骤，此时碰块23与行程开关20接触，发出“对中”信号到控制系统，如图2(a)所示；
(二)、由“对中”信号使垂直滑板6带动挤轮主轴1向下移动，挤轮主轴1与伺服电机5的驱动轴接合，并且压盘19下端进入工件托盘4内但不与坯件27上端面接触，同时水平滑板13上的拨杆18与V形块9上的挡块11接触，此时碰块26与行程开关24接触，机床控制系统据此发出信号，使油缸10驱动V形块9后退，V形块9上的挡块11通过水平滑板13上的拨杆18拖着水平滑板13、压套14、压盘19及工件托盘4一起后退，坯件27在工件托盘4内随工件托盘4后退过程中坯件27齿顶圆与挤轮28齿顶圆相接触，完成“对齿顶”步骤，此时碰块23与行程开关21接触，发出“对齿顶”信号到控制系统，如图2(b)所示；
(三)、由“对齿顶”信号，使伺服电机5转动，在V形块9及油缸10拉力的作用下，转动的挤轮28的齿与坯件27的内齿进入啮合状态，即完成“对啮合”步骤，此时碰块23与行程开关22接触，发出“对啮合”信号到控制系统，至此整个对齿工序完成，如图2(c)所示。
完成上述对齿工序后，由“对啮合”信号，压盘19继续下移并压紧坯件27，这时碰块26与行程开关25接触，发出信号使伺服电机5旋转，滚压轮2趋近工件托盘4对工件托盘4进行滚压，从而实现挤齿加工。挤齿加工完成后，挤轮主轴1在垂直滑板6的带动下上升，压盘19退出工件托盘4并且水平滑板13上的拨杆18与V形块9上的挡块11脱离接触，水平滑板13在弹簧17的作用下，带动压套14和压盘19一起自动回到原来位置。
在机床控制系统的作用下上述各动作是自动连续完成的，结合机床自动上下料装置及其它齿轮自动加工机械可实现整个齿轮的全自动化加工。

Claims (2)

1、一种挤齿加工用自动对齿装置，包括挤轮主轴(1)、滚压轮(2)、工作台(3)、工件托盘(4)及伺服电机(5)，挤轮主轴(1)上端安装在垂直滑板(6)上，垂直滑板(6)限位在机床立柱(7)的直线导轨(8)上，伺服电机(5)位于工作台(3)下方，工件托盘(4)放置在工作台(3)上，滚压轮(2)位于工件托盘(4)一侧，其特征在于：在工件托盘(4)的另一侧有V形块(9)，V形块(9)安装在油缸(10)输出轴上，V形块(9)上有挡块(11)，挤轮主轴(1)上安装有连接板(12)，连接板(12)下表面的轨道上连接有水平滑板(13)和压套(14)，水平滑板(13)与压套(14)之间有滚动轴承(15)，连接板(12)的左右两端有定位块(16)，其中一个定位块(16)与水平滑板(13)之间设有弹簧(17)，水平滑板(13)的一端设有与V形块(9)上的挡块(11)位置相对应的拨杆(18)，压套(14)下端连接有压盘(19)，压盘(19)下端外径与工件托盘(4)上端内径相配合。
2、根据权利要求1所述的挤齿加工用自动对齿装置，其特征在于：所述油缸(10)的安装座侧面上设有三个行程开关(20、21、22)，V形块(9)导杆上设有与这三个行程开关(20、21、22)相对应的碰块(23)；机床立柱(7)上设有两个行程开关(24、25)，垂直滑板(6)上设有与这两个行程开关(24、25)相对应的碰块(26)。
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