CN113305368A - 一种倒棱与去毛刺装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数控滚齿机技术领域，具体为一种倒棱与去毛刺装置，包括底座、工件、第一直线滑台和滚齿刀，所述底座的上表面设置有工件夹具和工件固定组件，所述第一直线滑台的上表面滑动连接有滑座，所述滑座的上表面设置有支撑组件，所述支撑组件包括支撑座，所述支撑座的底端通过螺丝与滑座连接固定，且支撑座背离滑座的一端通过转轴转动连接有第二直线滑台，所述第二直线滑台背离支撑座的一侧活动连接有第一液压油缸和连接座，且第一液压油缸背离第二直线滑台的一端通过铰接轴与滑座的上表面转动连接。本发明将滚齿与剃齿结合，使滚齿动作与剃齿动作同时进行，并在加工后期直接进行倒棱作业，提高加工效率。

Description

一种倒棱与去毛刺装置

技术领域

本发明涉及数控滚齿机技术领域，具体为一种倒棱与去毛刺装置。

背景技术

蜗轮蜗杆结构常用来传递两交错轴之间的运动和动力。蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮与齿条，蜗杆又与螺杆形状相似。

蜗轮蜗杆结构特点是可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑，两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构，并且还具有自锁性，应用广泛。

组合涡轮是涡轮中的一种，特点是涡轮与轴一体化加工，或轴上一体化加工两个或两个以上涡轮，此种结构加工比单独加工涡轮繁琐，优点是一体化结构强度可靠，精度高，加工组合涡轮需要用到数控滚齿机。

现有的数控滚齿机在加工组合涡轮时，是直接滚齿，由于滚齿切削能力差，齿需要缓慢滚出，效率较低，且滚齿结束后，两端还需要倒棱，也有在滚齿机上增加剃齿刀，可以先切削处一半齿槽，再滚齿，此方式提高了加工效率，但是需要先更换剃齿刀头再换上滚齿刀，操作麻烦，或安装两个工位，一个负责剃齿，一个负责滚齿，增加了投入成本，无法滚齿剃齿同时进行，影响加工效率，无法在滚齿的同时对齿两端进行倒棱，因此亟需设计一种倒棱与去毛刺装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种倒棱与去毛刺装置，以解决上述背景技术中提出的无法滚齿剃齿同时进行的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种倒棱与去毛刺装置，包括底座、工件、第一直线滑台和滚齿刀，所述底座的上表面设置有工件夹具和工件固定组件，所述第一直线滑台的上表面滑动连接有滑座，所述滑座的上表面设置有支撑组件，所述支撑组件包括支撑座，所述支撑座的底端通过螺丝与滑座连接固定，且支撑座背离滑座的一端通过转轴转动连接有第二直线滑台，所述第二直线滑台背离支撑座的一侧活动连接有第一液压油缸和连接座，且第一液压油缸背离第二直线滑台的一端通过铰接轴与滑座的上表面转动连接，所述第一液压油缸的输出端通过铰接轴与第二直线滑台的侧面转动连接，所述连接座背离第二直线滑台的一侧固定有滚齿组件。

优选的，所述工件夹具包括第一活动座，所述第一活动座的底端与底座活动连接，所述第一活动座的上表面转动连接有活动杆，且活动杆的外表固定有夹具。

优选的，所述工件固定组件包括第一步进电机，所述第一步进电机的底端与底座连接固定，所述第一步进电机的顶端通过联轴器固定有第二活动座，所述第二活动座顶部滑动连接有滑块，所述滑块的数量为三个，三个所述滑块呈等距环形排布，所述滑块的顶端固定有夹块，所述滑块的底端通过铰接轴转动连接有第一连杆。

优选的，所述第一连杆背离滑块的一端通过铰接轴转动连接有转盘，且转盘的下表面中心处通过连接轴固定有涡轮，所述涡轮的外表面啮合有蜗杆，所述蜗杆的后端与第二活动座转动连接，且蜗杆的前端与第二活动座通过螺纹连接。

优选的，所述第二直线滑台的内部设置有链条，所述链条的两端皆设置有链轮，所述链轮的两侧皆通过转轴与第二直线滑台的内部转动连接，所述第二直线滑台的外表面固定有第二步进电机，所述第二步进电机的输出端与链轮联动，所述连接座固定于链条上。

优选的，所述滚齿组件包括外壳、第三步进电机和第二液压油缸，所述外壳固定于连接座上，所述外壳的内部转动连接有驱动轴，所述驱动轴的顶端固定有从动齿轮，所述从动齿轮的外表面啮合有主动齿轮，且主动齿轮装在第三步进电机的输出端上，所述第三步进电机通过螺丝与外壳的内壁连接固定。

优选的，所述驱动轴的外表面靠近从动齿轮的下方通过轴承转动连接有连接架，所述连接架的一端贯穿设置有导杆，所述导杆的外表面靠近连接架的底端套设有弹簧，所述弹簧的两端分别与连接架和连接桩相抵，所述导杆的两端皆固定有连接桩，所述连接桩与外壳的内壁连接固定。

优选的，所述连接架背离导杆的一端固定有连接筒，所述连接筒的内腔呈圆形，且连接筒内腔的底部扁平，所述连接筒的内部活动连接有凸轮，所述凸轮的两端皆与连接筒的内壁相抵，所述凸轮的外表面通过铰接轴转动连接有第二连杆，所述第二连杆的一侧设置有第二液压油缸，且第二连杆背离凸轮的一端通过铰接轴与第二液压油缸的输出端转动连接，所述第二液压油缸的外表面固定有防护壳，且防护壳的底端与外壳的内壁连接固定，所述凸轮通过转轴与防护壳转动连接，所述驱动轴的底部靠近防护壳的一侧设置有连接组件。

优选的，所述连接组件包括轴承座，所述轴承座通过螺栓与外壳连接固定，所述驱动轴的底部套接有直线轴承，且直线轴承通过轴承与轴承座转动连接，所述驱动轴穿过轴承座的中心处，所述驱动轴的底端固定有滚齿刀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该数控滚齿机的组合涡轮加工装置将滚齿与剃齿结合，使滚齿动作与剃齿动作同时进行，并在加工后期直接进行倒棱作业，提高加工效率。

(1)通过将滚齿刀装在驱动轴上，并将驱动轴通过连接架和导杆升降连接，第二液压油缸通过第二连杆驱动凸轮循环转动，能推动连接筒上下运动，从而带动驱动轴上下升降，同时第三步进电机又通过主动齿轮驱动从动齿轮旋转，使驱动轴带动滚齿刀上下升降的同时能转动，利用滚齿刀上下切削，能迅速开出齿槽，同时利用滚齿刀旋转对齿槽进行加工，使滚齿动作与剃齿动作同时进行，提高加工效率。

(2)通过将滚齿组件装在支撑组件上，第二步进电机驱动链轮驱动链条滚动，能带动连接座升降，使连接座带动滚齿组件升降调整滚齿刀的加工高度，在滚齿加工后期，调整滚齿刀高度能对齿两端进行精加工，通过降低第一步进电机转速，调整滚齿刀和工件之间的转速比，使滚齿刀升降对齿侧边进行倒棱，解决无法在滚齿的同时对齿两端进行倒棱的问题，进一步提高滚齿加工效率，同时第一液压油缸推拉第二直线滑台在支撑座上旋转，还能调整滚齿组件的倾斜角度，从而调整倒棱角度。

附图说明

图1为本发明的结构正视示意图；

图2为本发明的结构正视剖视示意图；

图3为本发明图2中滚齿组件的结构结构局部正视剖视示意图；

图4为本发明图3中连接组件的结构正视剖视示意图；

图5为本发明图3中连接筒的结构侧视示意图；

图6为本发明图2中工件固定组件和工件的结构局部正视剖视示意图；

图7为本发明图6中转盘和第一连杆的结构俯视示意图。

图中：1、底座；2、工件夹具；21、第一活动座；22、活动杆；23、夹具；3、工件固定组件；31、第一步进电机；32、第二活动座；33、滑块；34、夹块；35、转盘；36、第一连杆；37、涡轮；38、蜗杆；4、工件；5、第一直线滑台；6、滑座；7、支撑组件；71、支撑座；72、第二直线滑台；73、第二步进电机；74、第一液压油缸；75、链轮；76、链条；77、连接座；8、滚齿组件；81、外壳；82、驱动轴；83、第三步进电机；84、主动齿轮；85、从动齿轮；86、连接组件；861、轴承座；862、直线轴承；87、连接架；88、导杆；89、连接桩；810、连接筒；811、防护壳；812、第二液压油缸；813、第二连杆；814、凸轮；815、弹簧；9、滚齿刀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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1-7，本发明提供的一种实施例：一种倒棱与去毛刺装置，包括底座1、工件4、第一直线滑台5和滚齿刀9，底座1的上表面设置有工件夹具2和工件固定组件3，第一直线滑台5的上表面滑动连接有滑座6，滑座6的上表面设置有支撑组件7，滚齿组件8用于驱动滑座6左右滑动，从而带动支撑组件7左右滑动，滑座6与支撑组件7的工作原理相同。

支撑组件7包括支撑座71，支撑座71的底端通过螺丝与滑座6连接固定，且支撑座71背离滑座6的一端通过转轴转动连接有第二直线滑台72，第二直线滑台72的内部设置有链条76，链条76的两端皆设置有链轮75，链轮75的两侧皆通过转轴与第二直线滑台72的内部转动连接，第二直线滑台72的外表面固定有第二步进电机73，第二步进电机73的输出端与链轮75联动，连接座77固定于链条76上，通过第二步进电机73驱动链轮75旋转，能带动链条76滚动，从而驱动连接座77在第二直线滑台72内升降，第二直线滑台72背离支撑座71的一侧活动连接有第一液压油缸74和连接座77，且第一液压油缸74背离第二直线滑台72的一端通过铰接轴与滑座6的上表面转动连接，第一液压油缸74的输出端通过铰接轴与第二直线滑台72的侧面转动连接，连接座77背离第二直线滑台72的一侧固定有滚齿组件8，通过连接座77在第二直线滑台72内升降调整，能带动滚齿组件8升降调整滚齿刀9的加工高度，在滚齿加工后期，调整滚齿刀9高度能对齿两端进行精加工，通过第一液压油缸74伸缩能推拉第二直线滑台72，使第二直线滑台72在支撑座71上旋转，调整第二直线滑台72和滚齿组件8的倾斜角度，从而带动滚齿刀9调整倾斜角度，配合连接座77调整滚齿组件8高度，提高滚齿刀9的加工灵活性。

进一步的，如图1，工件夹具2包括第一活动座21，第一活动座21的底端与底座1活动连接，第一活动座21的上表面转动连接有活动杆22，且活动杆22的外表固定有夹具23，活动杆22可以通过气动旋转来带动夹具23夹持工件4，对工件4进行转运，此为现有技术，在此不做过多阐述，在底座1内装有伺服电机，能驱动第一活动座21旋转，切换第一活动座21上左右活动杆22的位置，带动夹具23夹持工件4切换位置，如图1中所示，左侧是滚齿加工工位，工件夹具2右侧可以安装卸料装料机械手臂，就能自动进行上料，配合上述滚齿组件8的滚齿剃齿一体加工结构，进一步提升了滚齿加工效率。

进一步的，如图2和图6所示，工件固定组件3包括第一步进电机31，第一步进电机31的底端与底座1连接固定，第一步进电机31的顶端通过联轴器固定有第二活动座32，第二活动座32顶部滑动连接有滑块33，滑块33的数量为三个，三个滑块33呈等距环形排布，滑块33的顶端固定有夹块34，滑块33的底端通过铰接轴转动连接有第一连杆36，第一连杆36背离滑块33的一端通过铰接轴转动连接有转盘35，且转盘35的下表面中心处通过连接轴固定有涡轮37，涡轮37的外表面啮合有蜗杆38，蜗杆38的后端与第二活动座32转动连接，且蜗杆38的前端与第二活动座32通过螺纹连接，如图1所示，蜗杆38的前端穿透第二活动座32表面且呈十字键形状，利于外部手动转动，转动蜗杆38能驱动涡轮37旋转，使转盘35通过第一连杆36拉动或推动滑块33收合，从而带动夹块34收合调整对工件4的夹持尺寸。

进一步的，如图2-3所示，滚齿组件8包括外壳81、第三步进电机83和第二液压油缸812，外壳81固定于连接座77上，外壳81的内部转动连接有驱动轴82，驱动轴82的顶端固定有从动齿轮85，从动齿轮85的外表面啮合有主动齿轮84，且主动齿轮84装在第三步进电机83的输出端上，第三步进电机83通过螺丝与外壳81的内壁连接固定，第三步进电机83通过主动齿轮84驱动从动齿轮85旋转，能带动驱动轴82转动，使驱动轴82驱动滚齿刀9旋转进行滚齿。

进一步的，如图2-3所示，驱动轴82的外表面靠近从动齿轮85的下方通过轴承转动连接有连接架87，连接架87的一端贯穿设置有导杆88，导杆88的外表面靠近连接架87的底端套设有弹簧815，弹簧815的两端分别与连接架87和连接桩89相抵，导杆88的两端皆固定有连接桩89，连接桩89与外壳81的内壁连接固定，连接桩89能对导杆88进行支撑，驱动轴82可以在连接架87内转动，连接架87则能带动驱动轴82升降，为驱动轴82旋转的同时能进行升降动作提供条件。

进一步的，如图2、图3和图5所示，连接架87背离导杆88的一端固定有连接筒810，连接筒810的内腔呈圆形，且连接筒810内腔的底部扁平，连接筒810的内部活动连接有凸轮814，凸轮814的两端皆与连接筒810的内壁相抵，这样凸轮814旋转至连接筒810下半部腔室时，由于连接筒810下半部腔室时变小，使凸轮814能推动连接筒810下降，从而带动连接架87下降，凸轮814的外表面通过铰接轴转动连接有第二连杆813，第二连杆813背离凸轮814的一端通过铰接轴与第二液压油缸812的输出端转动连接，第二液压油缸812的外表面固定有防护壳811，且防护壳811的底端与外壳81的内壁连接固定，凸轮814通过转轴与防护壳811转动连接，驱动轴82的底部靠近防护壳811的一侧设置有连接组件86，通过第二液压油缸812推动第二连杆813，能带动凸轮814在防护壳811内旋转，凸轮814旋转能推动连接筒810反复升降，使连接筒810通过连接架87驱动驱动轴82反复升降，使驱动轴82驱动滚齿刀9旋转进行滚齿的同时，能驱动滚齿刀9升降进行剃齿。

进一步的，如图2和图4所示，连接组件86包括轴承座861，轴承座861通过螺栓与外壳81连接固定，驱动轴82的底部套接有直线轴承862，且直线轴承862通过轴承与轴承座861转动连接，驱动轴82穿过轴承座861的中心处，驱动轴82的底端固定有滚齿刀9，驱动轴82能在直线轴承862内升降，同时直线轴承862能通过轴承与轴承座861转动连接，使驱动轴82升降的同时能通过轴承在轴承座861内稳定的转动，提高加工精度。

工作原理：使用时，通过外接电源使该数控滚齿机的组合涡轮加工装置处于通电状态，通过活动杆22旋转带动夹具23夹持工件4，对工件4进行转运，底座1内装有伺服电机，能驱动第一活动座21旋转，切换第一活动座21上左右活动杆22的位置，带动夹具23夹持工件4切换位置，此为现有技术，在此不做过多阐述，将工件4转移至工件固定组件3上方，接着通过机械手臂或手动将工件4放到夹块34之间，通过夹块34夹持，通过转动蜗杆38能驱动涡轮37旋转，使转盘35通过第一连杆36拉动或推动滑块33收合，从而带动夹块34收合调整对工件4的夹持尺寸。

接着工件4固定后，夹具23张开，解除对工件4的夹持，通过第一步进电机31驱动第二活动座32旋转，能带动工件4转动，通过第一直线滑台5驱动滑座6向底座1方向移动，使滚齿刀9向工件4方向移动，通过第二步进电机73驱动链轮75旋转，能带动链条76滚动，从而驱动连接座77在第二直线滑台72内升降，调整滚齿组件8高度，通过第一液压油缸74升降能推拉第二直线滑台72，使第二直线滑台72在支撑座71上旋转，调整第二直线滑台72和滚齿组件8的倾斜角度，从而带动滚齿刀9调整倾斜角度，调整好滚齿刀9的高度角度后。

接着第三步进电机83通过主动齿轮84驱动从动齿轮85旋转，能带动驱动轴82转动，从而驱动滚齿刀9旋转滚齿，同时通过第二液压油缸812推动第二连杆813，能带动凸轮814在防护壳811内旋转，由于连接筒810下半部腔室时变小，这样凸轮814旋转至连接筒810下半部腔室时，使凸轮814能推动连接筒810下降，从而带动连接架87下降，使连接架87带动驱动轴82升降，从而带动滚齿刀9升降进行剃齿，使滚齿动作与剃齿动作同时进行。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (9)

1.一种倒棱与去毛刺装置，包括底座(1)、工件(4)、第一直线滑台(5)和滚齿刀(9)，其特征在于：所述底座(1)的上表面设置有工件夹具(2)和工件固定组件(3)，所述第一直线滑台(5)的上表面滑动连接有滑座(6)，所述滑座(6)的上表面设置有支撑组件(7)，所述支撑组件(7)包括支撑座(71)，所述支撑座(71)的底端通过螺丝与滑座(6)连接固定，且支撑座(71)背离滑座(6)的一端通过转轴转动连接有第二直线滑台(72)，所述第二直线滑台(72)背离支撑座(71)的一侧活动连接有第一液压油缸(74)和连接座(77)，且第一液压油缸(74)背离第二直线滑台(72)的一端通过铰接轴与滑座(6)的上表面转动连接，所述第一液压油缸(74)的输出端通过铰接轴与第二直线滑台(72)的侧面转动连接，所述连接座(77)背离第二直线滑台(72)的一侧固定有滚齿组件(8)。

2.根据权利要求1所述的一种倒棱与去毛刺装置，其特征在于：所述工件夹具(2)包括第一活动座(21)，所述第一活动座(21)的底端与底座(1)活动连接，所述第一活动座(21)的上表面转动连接有活动杆(22)，且活动杆(22)的外表固定有夹具(23)。

3.根据权利要求1所述的一种倒棱与去毛刺装置，其特征在于：所述工件固定组件(3)包括第一步进电机(31)，所述第一步进电机(31)的底端与底座(1)连接固定，所述第一步进电机(31)的顶端通过联轴器固定有第二活动座(32)，所述第二活动座(32)顶部滑动连接有滑块(33)，所述滑块(33)的数量为三个，三个所述滑块(33)呈等距环形排布，所述滑块(33)的顶端固定有夹块(34)，所述滑块(33)的底端通过铰接轴转动连接有第一连杆(36)。

4.根据权利要求3所述的一种倒棱与去毛刺装置，其特征在于：所述第一连杆(36)背离滑块(33)的一端通过铰接轴转动连接有转盘(35)，且转盘(35)的下表面中心处通过连接轴固定有涡轮(37)，所述涡轮(37)的外表面啮合有蜗杆(38)，所述蜗杆(38)的后端与第二活动座(32)转动连接，且蜗杆(38)的前端与第二活动座(32)通过螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种倒棱与去毛刺装置，其特征在于：所述第二直线滑台(72)的内部设置有链条(76)，所述链条(76)的两端皆设置有链轮(75)，所述链轮(75)的两侧皆通过转轴与第二直线滑台(72)的内部转动连接，所述第二直线滑台(72)的外表面固定有第二步进电机(73)，所述第二步进电机(73)的输出端与链轮(75)联动，所述连接座(77)固定于链条(76)上。

6.根据权利要求1所述的一种倒棱与去毛刺装置，其特征在于：所述滚齿组件(8)包括外壳(81)和第三步进电机(83)，所述外壳(81)固定于连接座(77)上，所述外壳(81)的内部转动连接有驱动轴(82)，所述驱动轴(82)的顶端固定有从动齿轮(85)，所述从动齿轮(85)的外表面啮合有主动齿轮(84)，且主动齿轮(84)装在第三步进电机(83)的输出端上，所述第三步进电机(83)通过螺丝与外壳(81)的内壁连接固定。

7.根据权利要求6所述的一种倒棱与去毛刺装置，其特征在于：所述驱动轴(82)的外表面靠近从动齿轮(85)的下方通过轴承转动连接有连接架(87)，所述连接架(87)的一端贯穿设置有导杆(88)，所述导杆(88)的外表面靠近连接架(87)的底端套设有弹簧(815)，所述弹簧(815)的两端分别与连接架(87)和连接桩(89)相抵，所述导杆(88)的两端皆固定有连接桩(89)，所述连接桩(89)与外壳(81)的内壁连接固定。

8.根据权利要求7所述的一种倒棱与去毛刺装置，其特征在于：所述连接架(87)背离导杆(88)的一端固定有连接筒(810)，所述连接筒(810)的内腔呈圆形，且连接筒(810)内腔的底部扁平，所述连接筒(810)的内部活动连接有凸轮(814)，所述凸轮(814)的两端皆与连接筒(810)的内壁相抵，所述凸轮(814)的外表面通过铰接轴转动连接有第二连杆(813)，所述第二连杆(813)的一侧设置有第二液压油缸(812)，且第二连杆(813)背离凸轮(814)的一端通过铰接轴与第二液压油缸(812)的输出端转动连接，所述第二液压油缸(812)的外表面固定有防护壳(811)，且防护壳(811)的底端与外壳(81)的内壁连接固定，所述凸轮(814)通过转轴与防护壳(811)转动连接，所述驱动轴(82)的底部靠近防护壳(811)的一侧设置有连接组件(86)。

9.根据权利要求8所述的一种倒棱与去毛刺装置，其特征在于：所述连接组件(86)包括轴承座(861)，所述轴承座(861)通过螺栓与外壳(81)连接固定，所述驱动轴(82)的底部套接有直线轴承(862)，且直线轴承(862)通过轴承与轴承座(861)转动连接，所述驱动轴(82)穿过轴承座(861)的中心处，所述驱动轴(82)的底端固定有滚齿刀(9)。

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