专利名称：半自动弧齿锥齿轮齿顶倒棱机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种半自动弧齿锥齿轮齿顶倒棱机。
背景技术：
弧齿锥齿轮广泛应用在汽车的传动系统中，由于在机加工时存在误 差，以及在热处理时存在变形，如不对弧齿锥齿轮的齿顶倒棱，难于 保证配套的弧齿锥齿轮做到平稳、顺利地啮合，会产生振动和噪音，影响整机性能；现有的倒棱方式，普遍采用人工手持角磨机对齿顶两 侧进行倒棱，生产效率低，也难于保证磨削的均勻性；后来天津第一 机床总厂研制出专利号为ZL200510122359的数控弧齿锥齿轮齿顶倒 棱机，它采用三个伺服电机控制磨头机构在三维方向上的运动轨迹， 达到对齿顶进行倒棱的目的，但该设备的成本较高。
实用新盤内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的上迷不足，提供一种成本较 低、生产效率高、能保证磨削均匀性的半自动弧齿锥齿轮齿顶倒棱机。
为达到上述目的，本实用新型的半自动弧齿锥齿轮齿顶倒棱机，包 括电控拒、机身、安装于机身上的工件主轴和位置调整机构、设置于 位置调整机构上的磨头机构，其特征在于还包括与工件主轴固联的工 作台、设置于位置调整机构上的磨头摆动机构、以及设置于工件主轴 上的装夹机构和分度机构；
所述位置调整机构包括通过丝杆-螺母副安装在机身上的纵向气 缸、通过滑槽套装在纵向气缸活塞杆上的水平支架、与水平支架固连 的纵向锁紧套、与锁紧套通过键连接的轴套，其中纵向气缸上设有纵 向导向孔，水平支架上设有与纵向导向孔匹配的纵向导向杆，锁紧套与水平支架设有相匹配的水平轴段和轴孔，在水平支架上还设有横向 的导向杆和导向孔，在水平支架上方的气缸活塞杆上通过螺紋设有锁紧手柄，在锁紧套上设有紧定螺^T和纵向的导向孔；
所述磨头摆动机构包括通过轴承安装于轴套内的转轴和固定于轴 套上的基^反，在转轴上端通过销子还装有连接套，连接套上固连有连 接板，在连接板上设有位于连接板与基板之间的拨杆，在转轴下端固 连一挂板，在挂板上设有水平的内、外层轴套，内、外层轴套在纵向 呈间隙设置，在内、外层轴套的两侧壁厚中分别设有水平的径向销轴， 内层轴套可绕两水平的径向销轴在垂直面内一定范围内转动，外层轴 套通过带螺紋的轴段和锁紧手柄安装于挂板上，外层轴套还设有水平丝杆，水平丝杆上装有调节螺母；在基板上还安装一气缸，该气缸的 活塞杆与连接板铰接，在基板上还设有与拨杆相对应的两行程开关以 及与锁紧套上的导向孔相匹配的导向杆，通过两行程开关限定转轴转 动的角度；
所述磨头机构包括气动马达、与气动马达输出轴通过键相联的砂轮 轴，砂轮轴上设有垫套，两斜面砂轮通过压板和螺母相对的安装于垫 套上，砂轮轴通过轴承安装在砂轮轴套内，砂轮轴套又安装于内层轴套中，在妙-轮轴套上还固定有与外层轴套上的水平丝杆相装配的螺紋孔板，气动马达与水平支架通过弹簧连接；
所述装夹机构包括安装于工件主轴内的拉杆，拉杆上端的压头高于 工作台，拉杆的下端依次装有气腔室和进气座，在气腔室内的拉杆上 固定安装有滑板，在滑板和气腔室的底板上设有数组对应的凹槽，数 根复位弹簧和导向杆分别置于每组凹槽中，拉杆内设气道，气道的进 口位于滑板与气腔室的顶板之间的拉杆表面，出口位于进气座内拉杆 表面；
所述分度机构包括通过键安装于工件主轴上的棘轮和分度盘，与棘 轮相配的棘爪安装于推杆上，推杆的一端与安装在机身上的气缸的活
塞杆相连，该气缸在活塞的两侧各设有一进气管，推杆的另一端安装 在固定于机身上的支座中，在推杆上还设有检测块，在机身上设有行 程检测开关；在机身上通过气缸设有与分度盘对应的定位杆，定位杆 与气缸的活塞杆连接，定位杆可卡入分度盘的两分度齿之间，对分度 盘定位；
本实用新型通过装夹机构将工件固定于工作台上，调整丝杆-螺母 副、纵向气缸在水平支架滑槽中的位置、轴套在锁紧套内的位置，使 磨头机构与工件位置对应，松开水平支架上的螺栓，调整锁紧套在垂 直面内的转动角度，使砂轮的斜面贴上齿棱边的一端点，通过基板上 的气缸和两行程开关使转轴带动磨头机构的砂轮在一定范围内摆动， 同时气动马达驱动砂轮旋转，加上水平支架上弹簧的拉紧作用，内层
轴套与石少轮轴套一起绕两水平的径向销轴在垂直面内 一 定范围内转动，可使两砂轮的斜面贴紧齿顶的两棱边并移动，达到倒棱的目的；当一个齿完成倒棱后，通过分度机构对工作台和工件分度，对下一个齿进行倒棱；
作为本实用新型的进一步改进，在两斜面砂轮之间设有垫片，便于 进行砂轮磨损补偿；
综上所述，本实用新型通过半自动控制实现倒棱，又避免使用伺服 电机等昂贵设备，具有成本较低、生产效率高、能保证磨削均匀性的 优点。
图1为本实用新型的主视图。
图2为图1的局部剖视俯视图。
图3为图1的A向局部视图。
图4为图1的B-B剖视图。
图5为图1的C-C剖视图。
图6为砂、轮工作状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。 由图l、图2和图3所示，本实用新型的半自动弧齿锥齿轮齿顶倒 棱机，包括电控柜(未示出)、机身1、通过轴承套3和轴承4安装 于机身1上的工件主轴5、与工件主轴5通过螺栓固联的工作台2、
设置于机身1上的位置调整机构、设置于位置调整机构上的磨头机构 和磨头摆动机构、以及设置于工件主轴5上的装夹机构和分度机构，
其中，位置调整机构包括通过丝杆-螺母副6安装在机身1上(如图 5所示)的纵向气缸8、通过自身的滑槽套装在纵向气缸8的活塞杆 上的水平支架9、与水平支架9通过螺栓连接的纵向锁紧套10、与锁 紧套10通过键69连接的轴套11,其中纵向气缸8上设有纵向导向 孔，水平支架9上设有与纵向导向孔匹配的纵向导向杆12，锁紧套 10与水平支架9设有相匹配的水平轴段70和轴孔，在水平支架9上 还设有橫向的导向杆13和导向孔，在水平支架9上方的气缸活塞杆 上通过螺紋设有锁紧手柄14，在锁紧套10上设有紧定螺钉15和纵 向的导向孔；
磨头摆动机构包括通过轴承16安装于轴套11内的转轴17和固定 于轴套11上的基板18,在转轴17上端通过销子19还装有连接套20, 连接套20上固连有连接板21，在连接板21上设有位于连接板21与 基板18之间的拨杆22，在转轴17下端固连一挂板23,在挂板23上 设有水平的内、外层轴套24、 25，内、外层轴套24、 25在纵向呈间 隙设置，在内、外层轴套24、 25的两侧壁厚中分别设有水平的径向 销轴26,内层轴套24可绕两水平的径向销轴26在垂直面内 一定范 围内转动，外层轴套25通过带螺紋的轴段和锁紧手柄27安装于挂板 23上，外层轴套25还设有水平丝杆28,水平丝杆28上装有调节螺 母29;在基板18上还安装一气缸30，该气缸30的活塞杆与连接板21铰接，在基板18上还设有与拨杆22相对应的两行程开关31以及 与锁紧套10上的导向孔相匹配的导向杆32,通过两行程开关31限 定转轴17转动的角度；
所述磨头机构如图4所示，包括气动马达33、与气动马达33输出 轴通过键34相联的砂轮轴35,砂轮轴35上设有垫套36,两斜面砂 轮37通过压板38和螺母39相对的安装于垫套36上，在两斜面砂轮 37之间设有垫片40，砂轮轴35通过轴承41安装在砂轮轴套42内， 砂轮轴套42又安装于内层轴套24中，在砂轮轴套42上还固定有与 外层轴套25上的水平丝杆28相装配的螺紋孔板43,气动马达33与 锁紧套10通过弹簧44连接；
所述装夹机构包括安装于工件主轴5内的拉杆45，拉杆45上端的 压头高于工作台2,拉杆45的下端依次装有气腔室46和进气座47, 在气腔室46内的^立杆45上通过锁紧螺母49套固定安装有滑板48， 在滑板48和气腔室46的底板上设有数组对应的凹槽，数根复位弹簧 50和导向杆51分别置于每组凹槽中，拉杆45内设气道52,气道52 的出口 53位于滑板48与气腔室46的顶板之间的拉杆表面上，进口 54位于进气座47内拉杆表面上；
所述分度机构包括通过键55安装于工件主轴5上的棘轮56和分度 盘57，与棘轮56相配的棘爪58安装于推杆59上，推杆59的一端 与安装在机身1上的气缸60的活塞杆相连，该气缸60在活塞的两侧 各设有一进气管61、 62,推杆59的另一端安装在固定于机身1上的
支座63中，在推杆59上还设有检测块64,在机身1上设有行程检 测开关65;在机身1上通过气缸66设有与分度盘57对应的定位杆 67,定位杆67与气缸66的活塞杆连接，定位杆67可卡入分度盘57 的两分度齿之间，对分度盘57定位；
本实用新型的工作过程为将工件放置于工作台2上，当向进气座 47通入高压气体，向下推动滑板48,使拉杆45向下移动，拉杆4压 紧工件；当需分度时，与定位杆67连接的气缸66进气，活塞及定位 杆67后退，定位杆67退出两分度齿之间，然后与推杆59连接的气 缸60的活塞下端进气管61进气，活塞及推杆59前移，棘爪58推动 棘轮56转动，带动工件主轴5、工作台2、工件、分度盘57转动， 当行程检测开关65检测到推杆59上的检测块64时，表示分度到位， 电控拒控制与推杆59连接的气缸活塞下端的进气管61断气，上端进 气管62进气，棘爪58及推杆59后退，回到初始位置；同时与定位 杆6 连接的气缸66断气，定位杆67在气缸66内弹簧的作用下前进， 卡入新一组两分度齿之间，完成一次分度；停止向进气座47通入高 压气体，滑板48在复位弹簧50的作用下上移，拉杆45上升，松开 工件，取出后安装下一工件；
工件装夹完成后，通过调整丝杆-螺母副6、纵向气缸8在水平支 架9滑槽中的位置、轴套11在锁紧套10内的位置，并锁紧水平支架 9和挂板23上的锁紧手柄14、 27以及锁紧套10上的紧定螺钉15, 可调整磨头机构在三维方向的位置，使其与工件位置对应，水平支架
9上的橫向导向杆13和导向孔、锁紧套10的纵向导向孔和基板18 上的导向杆32、锁紧套10与轴套11之间的4定69可防止调整时在此 两方向上产生转动，然后调整外层轴套25的水平丝杆28上的调节螺 母29,使磨头机构水平移动，调整两砂轮37中心线至转轴17的轴 线距离R约等于锥齿4仑每个齿两侧凸、凹面加工半径的平均值，再松 开水平支架9上的螺栓，通过水平轴段70转动锁紧套10在垂直面的 角度，使砂轮37的斜面贴上待加工齿棱边的一端点，锁紧水平支架 9上的螺栓，此时由基板18上的气缸30活塞杆通过连接板21、连接 套20、销子19带动转轴17转动，加上水平支架9上弹簧44的拉紧 作用，内层轴套24与砂轮轴套42 —起绕两水平的径向销轴26在垂 直面内一定范围内转动，可使两砂轮37的斜面贴紧工件68齿顶的两 棱边(如图6所示)并移动，同时气动马达33带动砂-轮37旋转，达 到由下而上进行倒棱的目的，当连接板21上的拨杆22与两行程开关 31接触时，由电控拒控制基板18上的气缸30停止动作，两行程开 关31的位置分别对应于砂1仑37达到棱边两端点时的位置；当一个齿 完成倒棱后，通过分度机构对工件分度，将下一个齿旋转至加工位置， 由电控拒控制基板18上的气缸30活塞杆反向移动，达到由上而下进 行倒棱的目的，重复上述过程，完成所有齿的倒棱后，从纵向气缸8 的下端进气孔进气，将水平支架9、锁紧套10、轴套11、磨头摆动 机构、磨头机构上推，便于取出工件。
权利要求1. 一种半自动弧齿锥齿轮齿顶倒棱机，包括电控柜、机身、安装于机身上的工件主轴和位置调整机构、设置于位置调整机构上的磨头机构，其特征在于还包括与工件主轴固联的工作台、设置于位置调整机构上的磨头摆动机构、以及设置于工件主轴上的装夹机构和分度机构。
2. 根据权利要求1所述的半自动弧齿锥齿轮齿顶倒棱机，其特征在 于所述位置调整机构包括通过丝杆-螺母副安装在机身上的纵向气 缸、通过滑槽套装在纵向气缸活塞杆上的水平支架、与水平支架通过 螺栓连接的纵向锁紧套、与锁紧套通过键连接的轴套，其中纵向气缸 上设有纵向导向孔，水平支架上设有与纵向导向孔匹配的纵向导向 杆，锁紧套与水平支架设有相匹配的水平轴段和轴孔，在水平支架上 还设有橫向的导向杆和导向孔，在水平支架上方的气缸活塞杆上通过 螺紋设有锁紧手柄，在锁紧套上设有紧定螺钉和纵向的导向孔。
3. 根据权利要求1所述的半自动弧齿锥齿轮齿顶倒棱机，其特征在 于所述磨头摆动机构包括通过轴承安装于轴套内的转轴和固定于轴套上的基板，在转轴上端通过销子还装有连接套，连接套上固连有连 接板，在连接板上设有位于连接板与基板之间的拨杆，在转轴下端固 连一挂板，在挂板上设有水平的内、外层轴套，内、外层轴套在纵向 呈间隙设置，在内、外层轴套的两側壁厚中分别设有水平的径向销轴， 外层轴套通过带螺纹的轴段和锁紧手柄安装于桂板上，外层轴套还设有水平丝杆，水平丝杆上装有调节螺母；在基板上还安装一气缸，该 气缸的活塞杆与连接板铰接，在基板上还设有与拨杆相对应的两行程 开关以及与锁紧套上的导向孔相匹配的导向杆。
4. 根据权利要求1所述的半自动弧齿锥齿轮齿顶倒棱机，其特征在 于所述磨头机构包括气动马达、与气动马达输出轴通过键相联的砂轮 轴，砂轮轴上设有垫套，两斜面砂4仑通过压板和螺母相对的安装于垫 套上，砂轮轴通过轴承安装在砂轮轴套内，砂轮轴套又安装于内层轴 套中，在砂轮轴套上还固定有与外层轴套上的水平丝杆相装配的螺紋 孔板，气动马达与水平支架通过弹簧连接。
5. 根据权利要求1所述的半自动弧齿锥齿轮齿顶倒棱机，其特征在于所述装夹机构包括安装于工件主轴内的拉杆，拉杆上端的压头高于工作台，拉杆的下端依次装有气腔室和进气座，在气腔室内的拉杆上固定安装有滑板，在滑板和气腔室的底板上设有数组对应的凹槽，数 根弹簧和导向杆分别置于每组凹槽中，拉杆内设气道，气道的进口位于滑板与气腔室的顶板之间的拉杆表面，出口位于进气座内拉杆表面。
6. 根据权利要求1所述的半自动弧齿锥齿轮齿顶倒棱机，其特征在 于所述分度机构包括通过键安装于工件主轴上的棘轮和分度盘，与棘 轮相配的棘爪安装于推杆上，推杆的一端与安装在机身上的气缸的活 塞杆相连，该气缸在活塞的两侧各设有一进气管，推杆的另一端安装 在固定于机身上的支座中，在推杆上还设有检测块，在机身上设有行程检测开关；在机身上通过气釭设有与分度盘对应的定位杆，定位杆 与气缸的活塞杆连接，定位杆可卡入分度盘的两分度齿之间。
7.根据权利要求4所述的半自动弧齿锥齿轮齿顶倒棱机，其特征在 于在两斜面砂轮之间设有垫片。
专利摘要本实用新型公开了一种半自动弧齿锥齿轮齿顶倒棱机，包括电控柜、机身、安装于机身上的工件主轴和位置调整机构、设置于位置调整机构上的磨头机构，其特征在于还包括与工件主轴固联的工作台、设置于位置调整机构上的磨头摆动机构、以及设置于工件主轴上的装夹机构和分度机构。本实用新型通过半自动控制实现倒棱，又避免使用伺服电机等昂贵设备，具有成本较低、生产效率高、能保证磨削均匀性的优点。
文档编号B23F19/12GK201076953SQ20072007917
公开日2008年6月25日 申请日期2007年4月15日 优先权日2007年4月15日
发明者李逢明, 魏再荣 申请人:四川禧鑫机床制造有限责任公司