CN211387226U - 一种结构改进的内齿轮加工装置 - Google Patents

Abstract

一种结构改进的内齿轮加工装置，包括围绕工作轴线旋转的工件和围绕刀具轴线旋转的齿轮形刀具，刀具轴线倾斜于工作轴线，所述齿轮形刀具的上端和下端分别设有上端切削刃和下端切削刃，所述内齿轮加工装置还包括移动机构，所述移动机构包括依次连接且相互配合的Z轴轨道、固定块、固定臂、第一活动臂、第二活动臂、摆动件、刀具支撑件以及齿轮形刀具。本实用新型的加工分成两个阶段，第一阶段由齿轮形刀具下端的切削刃对工件进行从上往下的加工，并在靠近工件的下端面时，减小切削深度；在第二阶段中，上端的切削刃按照较大的切削深度自工件的下端面，自下往上切削，通过上述这两个阶段的配合便能有效避免毛刺的产生。

Description

一种结构改进的内齿轮加工装置

技术领域

本实用新型属于齿轮加工领域，特别是指一种可避免齿槽端部形成毛刺的内齿轮加工装置。

背景技术

内齿圈广泛应用在汽车自动变速箱和混合动力汽车的动力传动系统中。为了获得高品质内齿圈，目前普遍采用热处理后成形磨削加工方法，该方法属于间歇分度、单齿加工，加工效率低，而且当内齿圈直径较小时，砂轮容易与齿圈发生干涉，以致无法磨削。因此目前也有采用硬齿面内齿圈的加工方法。例如专利CN109807404A便公开了一种内齿圈锥形螺旋齿砂轮磨齿方法，和其它的现有技术类似，它通过砂轮和工件的相对运动完成内齿轮的加工，其动作过程大致如下：工件和砂轮同时运动，其中工件按预定的速度旋转；砂轮按预定速度旋转的同时还会沿着工件的齿槽轨道从上端逐渐运动至下端，这种加工方式必然会导致齿槽的下端出现毛刺，即在工件的一个齿槽端部会形成毛刺。

因此由上述方法制成的工件必须在后续加工过程中增加专门的工序将毛刺去除，而工件表面处理所需的额外工序必然会导致制造成本的增加。

实用新型内容

本实用新型提供了一种结构改进的内齿轮加工装置，其目的在于克服现有技术存在的内齿轮加工过程中无法避免齿槽端部形成毛刺的问题。

为了达到目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种结构改进的内齿轮加工装置，包括围绕工作轴线旋转的工件和围绕刀具轴线旋转的齿轮形刀具，所述刀具轴线倾斜于工作轴线，并且齿轮形刀具和工件以预定的角速度比同步旋转，所述齿轮形刀具的上端和下端分别设有上端切削刃和下端切削刃，所述内齿轮加工装置还包括移动机构，所述移动机构包括Z轴轨道、可在Z轴轨道上移动的固定块、固定臂、第一活动臂、第二活动臂、刀具支撑件以及控制刀具支撑件摆动的摆动件，所述固定臂的一端固定于固定块；另一端通过连接轴连接于第一活动臂的一端，所述第一活动臂的另一端通过连接轴连接于第二活动臂的一端，所述第二活动臂的另一端通过转轴连接摆动件，所述摆动件包括摆动件本体和摆动轴，该摆动轴的一端连接摆动件本体，另一端连接刀具支撑件，所述齿轮形刀具安装于刀具支撑件的下端。

进一步的，所述内齿轮加工装置还包括控制器、用于控制固定块移动的第一电动缸、用于带动控制第一活动臂摆动的第二电动缸、用于带动第二活动臂摆动的第三电动缸、以及用于带动连接有摆动件的转轴转动的转轴电机，所述第一电动缸、第二电动缸、第三电动缸以及转轴电机分别与控制器连接。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：本实用新型的加工过程分成两个阶段，第一阶段由齿轮形刀具的下端切削刃对工件进行从上往下的加工，假设切削深度为d，当其切削至靠近工件的下端面时，通过移动机构减小切削深度并一直按照减小的切削深度切削至工件的下端面，假设此时的切削深度为d1，则d1＜d，至此第一阶段完成，此时在切削深度减小的区域会形成毛刺。接着通过移动机构将齿轮形刀具下移并使其上端切削刃对准工件的切削深度减小的区域，然后正式开始第二阶段，在第二阶段中，上端切削刃按照切削深度d自工件的下端面，自下往上对切削深度减小的毛刺区域进行切削，通过上述这两个阶段的配合便能有效避免毛刺的产生。

附图说明

图1为齿轮形刀具的下端切削刃工作时的结构示意图。

图2为下端切削刃进行切削时的剖面结构示意图。

图3为下端切削刃完成切削时的剖面结构示意图。

图4为齿轮形刀具的上端切削刃工作时的结构示意图。

图5为上端切削刃进行切削前的剖面结构示意图。

图6为上端切削刃完成切削时的剖面结构示意图。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合实施例对本实用新型作详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参照图1和图4，一种结构改进的内齿轮加工装置，包括：

工件，该工件1呈圆环形，它安装于如图1所示的工作台2上，绕工件1的工作轴线α可旋转地支撑，工作台2使用多个卡盘20固定地支撑待加工的工件1，并且由工作台电机（图中未画出）旋转驱动。关于工件1在工作台2上的安装在现有技术中较为常见，在此不再赘述。

移动机构，该移动机构的主要目的是带动齿轮形刀具3平移和上/下移动。同时参照图1和图4，所述移动机构包括Z轴轨道4、固定块40、固定臂51、第一活动臂52、第二活动臂53、刀具支撑件6以及摆动件。如图所示，Z轴轨道4为竖直的轨道，固定块40安装于Z轴轨道4上，它通常由第一电动缸（图中未画出）带动，实现其上、下移动和定位。所述固定臂51、第一活动臂52和第二活动臂53都为条状体，固定臂51的一端固定于固定块40，另一端通过连接轴71连接于第一活动臂52的一端。上述第一活动臂52与相应的第二电动缸（图中未画出）配合运动，第二电动缸的活塞杆连接并作用于第一活动臂52的一个侧面，通常位于该侧面的中部或者靠近第二活动臂53的位置，通过活塞杆的伸缩来控制第一活动臂52的摆动。

所述第一活动臂52的另一端通过连接轴72连接于第二活动臂53的一端，上述第二活动臂53与相应的第三电动缸（图中未画出）配合运动，第三电动缸的活塞杆连接并作用于第二活动臂53的一个侧面，通常位于该侧面的中部或者靠近摆动件的位置，通过活塞杆的伸缩来控制第二活动臂53的摆动。

所述第二活动臂53的另一端通过转轴73连接摆动件，上述转轴73的转动由转轴电机70控制，通常为步进电机，通过转轴73的转动便能实现摆动件的角度调整。

所述摆动件包括摆动件本体81和摆动轴82，该摆动轴82的一端连接摆动件本体81，另一端连接刀具支撑件6，摆动轴82运动带动刀具支撑件6摆动，摆动轴82的运动可以由电机进行驱动。

齿轮形刀具，所述齿轮形刀具3安装于刀具支撑件6的下端，它随着刀具支撑件6一同摆动，而齿轮形刀具3的转动则由刀具电机30驱动，从图1和图4可以看出，齿轮形刀具3围绕刀具轴线β旋转，并且刀具轴线β倾斜于工作轴线α。在工作时，齿轮形刀具3和工件1以预定的角速度比同步旋转，另外，齿轮形刀具3的上端和下端分别设有上端切削刃31和下端切削刃32。

控制器，该控制器在图中未画出，它用于控制工件1和齿轮形刀具3的转动，同时还控制移动机构的运动。通常情况下，固定块40、第一活动臂52、第二活动臂53、刀具支撑件6等的运动都受到相应传感器的监测，这些监测的数据会实时反馈至控制器。

本实用新型的动作过程主要可分成第一阶段和第二阶段，其具体动作过程如下：

如图2和图3所示，第一阶段的动作过程又分为两步，首先，齿轮形刀具3利用下端切削刃32以切削深度d逐渐向下进行切削，直至切削至靠近工件1的下端面，如图2所示，此时减小切削深度并以切削深度d1（d1＜d）切削至工件的下端面，如图3所示。接着通过移动机构将齿轮形刀具3移动至如图5所示的位置，准备进行第二阶段的工作。如图6所示，在第二阶段过程中，齿轮形刀具3利用上端切削刃31以切削深度d逐渐向上进行切削，直至切削至靠近工件1的中部，此时整个工作过程完成。

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：本实用新型的加工过程分成两个阶段，第一阶段由齿轮形刀具3的下端切削刃32对工件进行从上往下的加工，假设切削深度为d，当其切削至靠近工件1的下端面时，通过移动机构减小切削深度并一直按照减小的切削深度切削至工件1的下端面，假设此时的切削深度为d1，则d1＜d，至此第一阶段完成，此时在切削深度减小的区域会形成毛刺。接着通过移动机构将齿轮形刀具3下移并使其上端的切削刃对准工件的切削深度减小的区域，然后正式开始第二阶段，在第二阶段中，上端切削刃31按照切削深度d自工件的下端面，自下往上对切削深度减小的毛刺区域进行切削，通过上述这两个阶段的配合便能有效避免毛刺的产生。

以上结合实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (2)

1.一种结构改进的内齿轮加工装置，包括围绕工作轴线旋转的工件和围绕刀具轴线旋转的齿轮形刀具，所述刀具轴线倾斜于工作轴线，并且齿轮形刀具和工件以预定的角速度比同步旋转，其特征在于：所述齿轮形刀具的上端和下端分别设有上端切削刃和下端切削刃，所述内齿轮加工装置还包括移动机构，所述移动机构包括Z轴轨道、可在Z轴轨道上移动的固定块、固定臂、第一活动臂、第二活动臂、刀具支撑件以及控制刀具支撑件摆动的摆动件，所述固定臂的一端固定于固定块；另一端通过连接轴连接于第一活动臂的一端，所述第一活动臂的另一端通过连接轴连接于第二活动臂的一端，所述第二活动臂的另一端通过转轴连接摆动件，所述摆动件包括摆动件本体和摆动轴，该摆动轴的一端连接摆动件本体，另一端连接刀具支撑件，所述齿轮形刀具安装于刀具支撑件的下端。

2.根据权利要求1所述的一种结构改进的内齿轮加工装置，其特征在于：所述内齿轮加工装置还包括控制器、用于控制固定块移动的第一电动缸、用于带动控制第一活动臂摆动的第二电动缸、用于带动第二活动臂摆动的第三电动缸、以及用于带动连接有摆动件的转轴转动的转轴电机，所述第一电动缸、第二电动缸、第三电动缸以及转轴电机分别与控制器连接。

Images