外锥面支撑回转工具装置的制作方法

本发明涉及一种外锥面支撑回转工具装置，属于机械加工装备领域。

背景技术：

工业机器人的研发、制造与应用是衡量一个国家科技创新和高端制造实力与水平的重要标志，未来几年国内需求240多万台工业机器人，约占世界总需求量的70%，以每台30万元计算，工业机器人的市场规模超过7200亿元。然而目前约90%的国产机器人使用进口精密减速器，有些进口精密减速器占近1/3机器人总成本，是目前制约我国机器人产业发展的瓶颈之一。造成这一现象的一个至关重要的原因是我国精密减速器所需内齿面磨削加工机床存在磨削线速度低、磨削精度差、磨削效率低等突出问题，造成了精密减速器精度低、噪音大、寿命短。其关键问题在于：内齿面属于封闭曲面，所用加工工具必须要小于齿顶圆直径，这就造成了工具较小，要达到所需的加工速度非常困难，同时也会造成工具磨损过快，引起成本过高和精度丧失。因此，为提高内齿面磨削速度、精度和效率，新型内齿面磨削装备的创新研发成为迫切需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能克服上述缺陷、原理上易于获得高加工速度的外锥面支撑回转工具装置，为内齿面零件的高精密加工提供关键技术支撑。其技术方案为：

一种外锥面支撑回转工具装置，包括支架、外旋转支撑轮轴、旋转驱动齿轮轴、惰轮轴、内齿轮架、堵头、工具头、外右轴承、外左轴承、上端盖、内左轴承、内右轴承、下端盖、左轴承、右轴承、中端盖、外滚轮滚道、外滚道和开口槽，其中外旋转支撑轮轴通过外右轴承、外左轴承和上端盖定位支撑在支架上，旋转驱动齿轮轴通过内左轴承、内右轴承和下端盖定位支撑在支架上，惰轮轴通过左轴承、右轴承和中端盖定位支撑在支架上，其特征在于：外旋转支撑轮轴的数目≥3，所有外旋转支撑轮轴的旋转中心线处于同一个圆柱面上；内齿轮架和堵头固定装配在一起，两者具有重合的旋转中心线；内齿轮架上的外滚道支撑在外旋转支撑轮轴上的外滚轮滚道上；共有2个结构相同的惰轮轴，旋转驱动齿轮轴上的齿轮与2个惰轮轴上的齿轮均相啮合；2个惰轮轴上的齿轮均与内齿轮架上的内齿轮相啮合；工具头固定安装在内齿轮架沿径向的最外侧上。

所述的外锥面支撑回转工具装置，其特征在于：所有工具头的结构相同，所有工具头均匀分布在由内齿轮架和堵头组成的环状装配体之上；工具头的数目可以有多个，工具头也可以是一体式环状结构。

所述的外锥面支撑回转工具装置，其特征在于：支架在旋转驱动齿轮轴对应的另一侧具有开口槽。

所述的外锥面支撑回转工具装置，其特征在于：堵头上具有可与2个惰轮轴上的齿轮相啮合的内齿，或者堵头上不具有内齿。

所述的外锥面支撑回转工具装置，其特征在于：堵头上具有外滚道以支撑在外旋转支撑轮轴的外滚轮滚道上，或者堵头上不具有外滚道。

本发明与现有技术相比，其优点是：

1、回转工具可以通过开口结构进入内齿面零件进行加工，以较低的旋转速度获得较高的加工线速度，突破零件上小尺寸几何特征必须采用同等或更小尺寸工具加工的局限性，获得更好的加工质量；

2、由于加工线速度的提高，使得工具寿命和加工效率均得以大幅度提高；

3、使用多处内支撑结构，工具的刚度更好，误差均化程度高，有利于获得高精度加工。

附图说明

图1是本发明实施例的三维结构示意图；

图2是图1所示实施例的主视图；

图3是图2所示实施例的A-A剖面图。

图中：1、支架；2、外旋转支撑轮轴；3、旋转驱动齿轮轴；4、惰轮轴；5、内齿轮架；6、堵头；7、工具头；8、外右轴承；9、外左轴承；10、上端盖；11、内左轴承；12、内右轴承；13、下端盖；14、左轴承；15、右轴承；16、中端盖；17、外滚轮滚道；18、外滚道；19、开口槽。

具体实施方式

在图1-3所示的实施例中：包括支架1、外旋转支撑轮轴2、旋转驱动齿轮轴3、惰轮轴4、内齿轮架5、堵头6、工具头7、外右轴承8、外左轴承9、上端盖10、内左轴承11、内右轴承12、下端盖13、左轴承14、右轴承15、中端盖16、外滚轮滚道17、外滚道18和开口槽19，其中外旋转支撑轮轴2通过外右轴承8、外左轴承9和上端盖10定位支撑在支架1上，旋转驱动齿轮轴3通过内左轴承11、内右轴承12和下端盖13定位支撑在支架1上，惰轮轴4通过左轴承14、右轴承15和中端盖16定位支撑在支架1上。共有9个外旋转支撑轮轴2，所有外旋转支撑轮轴2的旋转中心线处于同一个圆柱面上；内齿轮架5和堵头6固定装配在一起，两者具有重合的旋转中心线；内齿轮架5上的外滚道18支撑在9个外旋转支撑轮轴2上的外滚轮滚道17上；共有2个结构相同的惰轮轴4，旋转驱动齿轮轴3上的齿轮与2个惰轮轴4上的齿轮均相啮合；2个惰轮轴4上的齿轮均与内齿轮架5上的内齿轮相啮合；15个工具头7固定安装在内齿轮架5沿径向的最外侧上。所有工具头7的结构相同，所有工具头7均匀分布在由内齿轮架5和堵头6组成的环状装配体之上。支架1在旋转驱动齿轮轴3对应的另一侧具有开口槽19；堵头6上具有可与2个惰轮轴4上的齿轮相啮合的内齿，堵头6上具有外滚道以支撑在外旋转支撑轮轴2的外滚轮滚道17上。

该装置作为机床附件，当加工内齿面零件时，旋转驱动齿轮轴3连接动力源，堵头6打开，将内齿轮架5插入到内齿面零件内，然后再闭合堵头6，开始加工即可。