CN211539781U - 一种多联行星齿轮复合加工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于齿轮加工领域，具体涉及一种多联行星齿轮复合加工装置。该装置包括：插齿刀杆(1)、第一插齿刀(2)、第二插齿刀(3)、插齿夹具(4)，其中，第一插齿刀(2)和第二插齿刀(3)设置在插齿刀杆(1)上；第一插齿刀(2)的前刀面向下，第二插齿刀(3)的前刀面向上；插齿刀杆(1)与插齿夹具(4)间隔预定距离。本实用新型能够用于空刀槽小，结构特殊不能滚齿或磨齿加工，齿与齿之间对称度又要求很高的零件，实现了齿轮精度与对称度同时保证的目的。

Description

一种多联行星齿轮复合加工装置

技术领域

本实用新型属于齿轮加工领域，具体涉及一种多联行星齿轮复合加工装置。

背景技术

多联行星齿轮是旋转作动器中的核心零件，既与固定齿轮啮合又与输出齿轮啮合，同时还和中心轮啮合的一种行星齿轮。传动需求往往需要几个不同参数齿轮之间有对齿要求。该多联齿轮按结构可分为对称布置型和非对称布置型两种类型，其中以对称布置型最常见，现有加工技术也只针对对称布置型，采用滚齿加成型磨齿的加工方法实现，保证齿轮精度的同时保证严格的对称度要求。对于小空刀槽非对称布置型的多联齿，齿与齿之间对称度要求高的零件还没有合适的加工方法。

实用新型内容

本实用新型的目的：提供一种用于制造对称度要求高的小空刀槽非对称布置型的不能滚齿或磨齿加工的多联齿的多联行星齿轮复合加工装置。

本实用新型解决的技术问题：

第一方面，提供了一种多联行星齿轮复合加工装置，包括：插齿刀杆1、第一插齿刀2、第二插齿刀3、插齿夹具4，

其中，第一插齿刀2和第二插齿刀3设置在插齿刀杆1上，第一插齿刀2位于第二插齿刀3上方，第一插齿刀2的前刀面向下，第二插齿刀3的前刀面向上，插齿刀杆1与插齿夹具4间隔预定距离。

可选地，在第一插齿刀2和第二插齿刀3之间还设置有垫块9，第一插齿刀2和第二插齿刀3通过垫块9隔开预定距离。

可选地，第一插齿刀2和第二插齿刀3通过角向定位销16定位。

可选地，插齿夹具4包括心轴8和夹具体，其中，心轴8沿竖直方向，心轴8的上端露出夹具体的上端面，心轴8的下端通过弹性部件设置在夹具体上，夹具体的上端面设置有拨爪用于与零件的下端面嵌入式连接，心轴8上设置有与零件下端中心孔锥面匹配的锥形端面，弹性部件在自然状态下，心轴8的锥形端面位于夹具体的上端面上方。

可选地，心轴8的下端通过弹性部件设置在夹具体上，具体包括：

弹性部件的上端设置在衬套12内，衬套12与心轴通过内六方螺钉10连接，弹性部件下端设置在夹具体上。

可选地，弹性部件下端设置在夹具体上，具体包括：弹性部件下端通过螺帽13和垫圈14设置在夹具体上。

可选地，弹性部件包括弹簧。

可选地，还包括辅助支撑件5，辅助支撑件5的内壁面与插齿夹具4的外壁面无间隙配合。

本实用新型的有益效果：

本装置适用于多联行星齿轮的加工，用于齿与齿之间距离紧凑无法滚齿、磨齿只能插齿的零件，保证齿轮的高对称度要求。齿轮A、B的加工精度可保证6级以上。齿轮A与齿轮B的对称度可保证0.010-0.10mm。

附图说明

图1为两联行星齿轮示意图；

图2为三联行星齿轮示意图；

图3为根据本实用新型的多联行星齿轮加工装置示意图；

图4为根据本实用新型的多联行星齿轮加工装置的插齿夹具示意图；

图5为根据本实用新型的多联行星齿轮加工装置的插齿刀与插齿刀杆连接图；

图6为待加工零件示意图；

图7为待加工零件的齿B加工工位示意图；

图8为待加工零件的齿A加工工位示意图。

其中，1插齿刀杆 2第一插齿刀 3第二插齿刀 4插齿夹具 5辅助支撑件 6零件 7机床上顶尖 8心轴 9垫块 10内六方螺钉 11弹簧 12衬套 13螺帽 14垫圈 15长螺钉 16角向定位销

具体实施方式

本实用新型装置适用于下图所示的多联行星齿轮，两联、三联甚至更多，A齿与B齿参数不同，齿轮A与齿轮B之间的空刀槽小对称度高，齿轮精度等级GB10095的6级以上。通常多联齿轮齿与齿之间必须有一定宽度的空刀槽，用于让开加工刀具直径及跃出距离，滚齿与磨齿的空刀槽宽度必须满足刀具的最小制造直径，目前国内外可制造的滚刀与磨轮最小直径φ15mm，所需的空刀槽宽度≥6.7mm。而插齿加工所需的空刀槽宽度只需要刀具跃出一定距离，与刀具直径无关，通常空刀槽宽度2mm即可，比滚齿与磨齿的最小空刀槽宽度要小。

本实用新型针对空刀槽宽度小，不能选用滚齿或成型磨齿的加工方案，只能选择插齿加工的多联齿轮。插齿加工有两种方式：一是可两次装夹分段加工，以一端齿定位加工另外一端，这种加工方法对称度只能保证在≥0.1mm；二是对称度要求0.01-0.10mm的零件只能选用一次装夹正反向的复合加工方法。为此在插齿机上设计两顶定位夹具和可以同时安装两种参数的插齿刀杆，一个正插一个反拉，以实现该类零件对称度的严格要求。

本实用新型多联行星齿轮加工装置如图3至图6所示。

图3至图5所示，在一个插齿刀杆1上安装两把插齿刀，第一插齿刀2前刀面向下，第二插齿刀3前刀面向上，以零件6两端中心孔定位，零件下端中心孔锥面与插齿夹具4的心轴8锥面接触，插齿夹具的夹具体用辅助支撑件5定位以提高夹具体的刚性，辅助支撑5的内壁面与夹具体的外壁面无间隙配合，零件上端中心孔锥面与机床上顶尖7锥面接触，两端中心孔定位方式起到定心的作用，机床上顶尖可以施加一定压力，带动零件与夹具的心轴8向下移动，零件与夹具体端面驱动拨爪嵌入式连接，起到驱动零件旋转的作用。心轴8的移动距离依靠弹簧11的弹性变形范围，弹簧上端固定在衬套12内，衬套与心轴的连接用内六方螺钉10，弹簧下端用螺帽13、垫圈14连接在夹具体上。弹簧11还可以用其他的弹性部件代替。

图5所示刀具与刀杆的连接方式，上刀2与下刀3用垫块9隔开一定距离，用长螺钉15连接在刀杆1上，两刀具用角向定位销16定位，这样两把刀具的安装角向位置确定，可起到粗定两齿轮角向位置的作用。

插齿加工时第一步用刀具2正向插削零件B齿，第二步用刀具3反向拉削齿A的下、中两联，首件加工完成后检测齿A与齿B的实际角度，根据检测结果调整机床的起始角度保证零件要求的对称度，本实用新型的加工装置和方法可实现的对称度0.010-0.10mm。

本实用新型的多联行星齿轮复合加工装置，适用于空刀槽小，结构特殊不能滚齿或磨齿加工，齿与齿之间对称度又要求很高的零件，采用两顶定位一次装夹插齿加工，刀具一正一反，正插加反拉的加工方法，实现齿轮精度与对称度同时保证的目的。正插与反拉结合的加工方法。插齿夹具结构原理——中心孔定位，端面驱动。刀杆与刀具的连接与安装方式——可实现一次装夹两个刀具，刀具之间距离可调整。

实施例：

以图6中的三联行星齿轮为例，其中两段A齿一段B齿，A齿与B齿参数不同，齿轮A与齿轮B之间的空刀槽只有2.28mm，A齿与B齿之间对称度0.025mm，A齿轮精度等级美国标准AGMA 2000-A88 Q9(相当于GB10095的6级)，B齿轮精度等级AGMA 2000-A88 Q8(相当于GB10095的7级)。使用本实用新型装置，零件两顶装夹端面驱动，刀杆安装两种插齿刀具，上刀加工展成原理正插齿B，保证齿B齿轮精度等级，下刀反拉分别加工齿A，也是展成原理，保证齿A的精度等级AGMA2000-A88 Q9级，通过计量首件齿A与齿B的角度误差，调整其中一联的起始角度，保证对称度0.025mm，实际加工步骤如图7和图8。

Claims (8)

1.一种多联行星齿轮复合加工装置，其特征在于，包括：插齿刀杆(1)、第一插齿刀(2)、第二插齿刀(3)、插齿夹具(4)，

其中，第一插齿刀(2)和第二插齿刀(3)设置在插齿刀杆(1)上，第一插齿刀(2)位于第二插齿刀(3)上方，第一插齿刀(2)的前刀面向下，第二插齿刀(3)的前刀面向上，插齿刀杆(1)与插齿夹具(4)间隔预定距离。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在第一插齿刀(2)和第二插齿刀(3)之间还设置有垫块(9)，第一插齿刀(2)和第二插齿刀(3)通过垫块(9)隔开预定距离。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，第一插齿刀(2)和第二插齿刀(3)通过角向定位销(16)定位。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，插齿夹具(4)包括心轴(8)和夹具体，其中，心轴(8)沿竖直方向，心轴(8)的上端露出夹具体的上端面，心轴(8)的下端通过弹性部件设置在夹具体上，夹具体的上端面设置有拨爪用于与零件的下端面嵌入式连接，心轴(8)上设置有与零件下端中心孔锥面匹配的锥形端面，弹性部件在自然状态下，心轴(8)的锥形端面位于夹具体的上端面上方。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，心轴(8)的下端通过弹性部件设置在夹具体上，具体包括：

弹性部件的上端设置在衬套(12)内，衬套(12)与心轴通过内六方螺钉(10)连接，弹性部件下端设置在夹具体上。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，弹性部件下端设置在夹具体上，具体包括：弹性部件下端通过螺帽(13)和垫圈(14)设置在夹具体上。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的装置，其特征在于，弹性部件包括弹簧。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括辅助支撑件(5)，辅助支撑件(5)的内壁面与插齿夹具(4)的外壁面无间隙配合。

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