专利名称：一种在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加工小锥角斜齿轮的方法及装置，特别涉及一种在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的方法及装置。
背景技术：
众所周知，建筑上常用的各种长的塑料管、塑钢窗的窗架等，均在锥双螺杆挤出机上制造成形的，而该机上的一对锥双螺杆是由一对小锥角斜齿轮直接带动旋转的，所以小锥角斜齿轮是该机上至关重要的零件。而该小锥角斜齿轮无法在普通滚齿机上加工，也不能再螺伞齿轮机床上加工，它只能在数控滚齿机上加工，但数控滚齿加工的成本太高，何况一般的工厂没有数控滚齿机。因此对生产小锥角斜齿轮的设备要求比较高不适用绝大多数的中小型企业。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种成本低廉、通用性强、操作简单的用于在普通滚齿机上生产小锥角斜齿轮的装置。实现本发明第一个目的的技术方案是一种用于在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的装置，包括夹具和顶针机构；所述夹具与万向节的上端部分固定连接，万向节的下端部分与工作台固定连接；所述顶针机构包括顶尖接轴和顶尖；所述顶尖的连接端与顶尖接轴固定连接且装入顶尖座中。上述万向节的上端部分和下端部分的纵向截面形状为三角形，上端部分的小端和下端部分的小端固定来接在万向节球上，上端部分的大端平面上固定连接有夹具，下端部分的大端固定连接在工作台上。上述顶针机构中的顶尖的头部为圆球形。本发明的第二个目的是提供一种在普通滚齿机上生产小锥角斜齿轮的方法，该方法能够实现在不用(或没有)数控滚齿机和不改装原滚齿机的传动装置情况下也能加工出符合要求的小锥角斜齿轮。实现本发明第二个目的的技术方案是一种在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的方法，包括以下步骤a、将万向节的下端部分固定连接在普通滚齿机的工作台上；b、在万向节的上端部分的大端平面上装上夹具，并紧固、将顶尖装入顶尖接轴中，然后将顶尖接轴装入顶尖座中；d、用百分表校平顶尖接轴的校平面，然后用螺母将顶尖接轴与后立柱上的顶尖座紧固；e、将圆台状工件的大端装入夹具内，并紧固；f、计算圆台状工件母线上端面A与下端面B的径向差值A Y，通过万向节进行调节，使工件轴心线相对机床轴心线倾斜
一个根锥角Cpi的大小，倾斜方向是向着滚齿机刀架方向倾斜，并用百分表从工件母线上
端面A点拉到下端面B点，其读数为A ￥值时，既证明工件轴心线相对机床轴心线倾斜一个
根锥角(Pi的大小；g、通过顶尖装置作用于工件上端的中心孔来顶牢工件；h、最后按照普通的齿轮加工过程对工件进行加工制成。上述步骤f中，圆台状工件(4)母线上端面A与下端面B的径向差值Ay的计算公式为式I :<pA=(p￡-cpi; 式2 Ay=LGtgcpA=Lctg (Cpg-Cpi);式中(pA :工件母线与机床轴心线的倾斜角；(p￡ :工件的顶锥角；(Pi :工件的根圆锥；Le:斜齿轮长度。上述步骤g中，可以通过以下公式计算顶尖顶住工件后相对于机床轴心线的偏心
量e 式I :e=Rsincpi;
_9] 2 e=Rsin<pi+A；A为因误差因素所考虑的修正量，A=O. 01 0.03
式 3 R=L1+L2+L3_K ；式4:e= (L1+L2+L3-K) sincpi+A；式中L1 :万向节球的中心至万向节上平面的距离；L2 :夹具底平面M至夹具定位面N的厚度；L3 :工件总长；K :工件上端至顶尖球心的距离。本发明具有积极的效果(I)本发明的夹具固定在万向节上，通过万向节的传动和角度调节原理解决了不能在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的问题；(2)本发明由于万向节的设计，使其适用性十分广泛，不会因为工件的不同而无法适用；(3)本发明通过预先计算出的径向差值，然后通过百分表来验证，操作十分简便；(4)本发明顶针机构上采用球形顶针，使其顶针与改变角度的工件一样具有很好的接触，很好的保证了工件在加工过程中的平稳。
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图I为本发明用于在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的装置的结构示意图；图2为本发明顶针机构的结构示意图；图3为球形顶尖的结构示意图；图4为球形顶尖作用于工件上端面上中心孔的示意图；图5为工件在角度调整时用百分表测量的示意图。
具体实施例方式见图I至图5，本发明的用于在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的装置包括夹具I和顶针机构2 ;所述夹具I固定连接在万向节3的上端部分31的大端平面上，万向节3的下 端部分的大端33与工作台5固定连接；所述万向节3的上端部分31和下端部分33的纵向截面形状为三角形，上端部分31的小端和下端部分33的小端固定连接在万向节球32上；所述顶针机构2包括顶尖接轴22和顶尖21 ;所述顶尖21的头部211为圆球形；所述顶尖21的连接端212与顶尖接轴22固定连接且装入顶尖座中。本发明在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的方法的具体步骤如下a、将万向节3的下端部分33固定连接在普通滚齿机的工作台5上；b、在万向节3的上端部分31的大端平面上装上夹具1，并紧固；c、将顶尖21装入顶尖接轴22中，然后将顶尖接轴22装入顶尖座中；d、用百分表6校平顶尖接轴22的校平面，然后用螺母将顶尖接轴22与后立柱上的顶尖座紧固；e、将圆台状工件4的大端装入夹具I内，并紧固；f、计算圆台状工件4母线上端面A与下端面B的径向差值A ￥，通过万向节3进行调节，使工件4轴心线相对机床轴心线
倾斜一个根锥角tPi的大小，倾斜方向是向着滚齿机刀架方向倾斜，并用百分表6从工件4
母线上端面A点拉到下端面B点，其读数为A ￥值时，既证明工件4轴心线相对机床轴心线
倾斜一个根锥角奶的大小；g、通过顶尖装置2作用于工件4上端的中心孔来顶牢工件4 ；
h、最后按照普通的齿轮加工过程对工件4进行加工制成。其中圆台状工件4母线上端面A与下端面B的径向差值A ￥的计算公式为式I :(pA=CpE-(pi;式2 :Ay= LGtgcpA= LGtg ((ps-CPi);式中(pA :工件4母线与机床轴心线的倾斜角；供工件4的顶锥角；cPi :工件4的根圆锥；Le:斜齿轮长度。并且可以通过以下公式可以计算出顶尖21顶住工件4后相对于机床轴心线的偏心量e
式I :e=Rsincpi;式2 e=Rsiri(pi+A；(由于安装误差等因素必须考虑修正量A，A=0. oro. 03)式3 R=L1+L2+L3_K ；式4:e= (L1+L2+L3-K) sincpi+A；式中L1 :万向节球32的中心至万向节3上平面的距离；L2 :夹具I底平面M至夹具I定位面N的厚度； L3:工件4总长；K :工件4上端至顶尖(21)球心的距离。依据以上所述，目前有一种以下所述的实施例需加工的斜齿轮长度Le为
180_，根锥角屮为I。07 f 10. 25"，顶锥角供为1° 12 f 47"，工件4总长L3S
550mm，万向节球32的中心至万向节3上平面的距离为86mm，夹具I底平面M至夹具I定位面N的厚度为15mm，且顶尖21的球形头部211的直径为￠12,工件4上端的中心孔的尺寸为￠12，通过计算可以计算得到工件4上端至顶尖21球心的距离K为
0.99mm。通过公式AY=Lr,tgcpA=LGtg (Cps-Cpi)可以计算得出A Y为0. 294mm，通过公式
e= (L1+L2+L3-K) sincpi+A (取 A=O. 02mm),可以计算得出 e 为 12. 72mm。当百分表 6从工件4的小端A，拉至大端B时，其读数增量为0. 294时，则证明了工件4轴线实际倾斜角度妒与理论值I。07' 10. 25" —致。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的装置，包括夹具(I)和顶针机构(2)；其特征在于所述夹具(I)与万向节(3)的上端部分(31)固定连接，万向节(3)的下端部分(33)与工作台(5)固定连接；所述顶针机构(2)包括顶尖接轴(22)和顶尖(21);所述顶尖(21)的连接端(212)与顶尖接轴(22)固定连接且装入顶尖座中。
2.根据权利要求I所述的用于在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的装置，其特征在于所述万向节(3)的上端部分(31)和下端部分(33)的纵向截面形状为三角形，上端部分(31)的小端和下端部分(33)的小端固定来接在万向节球(32)上,上端部分(31)的大端平面上固定连接有夹具(1)，下端部分(33)的大端固定连接在工作台(5)上。
3.根据权利要求2所述的用于在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的装置，其特征在于所述顶针机构(2)中的顶尖(21)的头部(211)为圆球形。
4.一种在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的方法，其特征在于包括以下步骤a、将万向节(3)的下端部分(33)固定连接在普通滚齿机的工作台(5)上；b、在万向节(3)的上端部分(31)的大端平面上装上夹具(1)，并紧固；c、将顶尖(21)装入顶尖接轴(22)中，然后将顶尖接轴(22)装入顶尖座中；d、用百分表(6)校平顶尖接轴(22)的校平面，然后用螺母将顶尖接轴(22)与后立柱上的顶尖座紧固；e、将圆台状工件(4)的大端装入夹具(I)内，并紧固；f、计算圆台状工件(4)母线上端面A与下端面B的径向差值Ay，通过万向节(3)进行调节，使工件(4)轴心线相对机床轴心线倾斜一个根锥角Cp,的大小，倾斜方向是向着滚齿机刀架方向倾斜，并用百分表(6)从工件(4)母线上端面A点拉到下端面B点，其读数为A Y值时，既证明工件(4)轴心线相对机床轴心线倾斜一个根锥角cPi的大小；g、通过顶尖装置(2)作用于工件(4)上端的中心孔来顶牢工件(4);h、最后按照普通的齿轮加工过程对工件(4)进行加工制成。
5.根据权利要求4所述的在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的方法，其特征在于所述的步骤f中，圆台状工件(4)母线上端面A与下端面B的径向差值Ay的计算公式为 式 I (pA = (pE-(pi；式 2 :Ay=LGtgcpA=Lfitg C(pE-(pi)； 式中 (PA :工件(4)母线与机床轴心线的倾斜角； 叫工件(4)的顶锥角； cPi :工件(4)的根圆锥； U :斜齿轮长度。
6.根据权利要求5所述的在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的方法，其特征在于所述的步骤g中，可以通过以下公式计算顶尖(21)顶住工件(4)后相对于机床轴心线的偏心量e 式 i :e=Rsincpi;式 2 e=Rsin<pi+A；A为因误差因素所考虑的修正量，A=O. OfO. 03式 3 R=L1+L2+L3_K ；式 4:e= (L1+L2+L3-K) sin(pi+A；式中L1 :万向节球(32)的中心至万向节(3)上平面的距离；L2 :夹具(I)底平面M至夹具(I)定位面N的厚度； L3 :工件(4)总长；K :工件(4 )上端至顶尖(21)球心的距离。
全文摘要
本发明涉及一种在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的方法及装置，该用于在普通滚齿机上加工小锥角斜齿轮的装置包括夹具和顶针机构；所述夹具与万向节上端部分固定连接，万向节的下端部分与工作台固定连接；所述顶针机构包括顶尖接轴和顶尖；所述顶尖的连接端与顶尖接轴固定连接且装入顶尖座中。用本发明的装置能够实现在不用(或没有)数控滚齿机和不改装原滚齿机的传动装置情况下也能加工出符合要求的小锥角斜齿轮。
文档编号B23F23/06GK102773566SQ20121018100
公开日2012年11月14日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者汪涵, 汪玉书 申请人:常州信息职业技术学院