多功能滚齿装置的制作方法

本发明属于齿轮加工设备技术领域，尤其涉及一种多功能滚齿装置。

背景技术：

滚齿机是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等。用滚刀按展成法加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮以及蜗轮的齿轮加工机床。

滚齿机的机架上通常设置有工作心轴，对齿轮进行滚齿加工时，需先将待加工齿轮的中心孔套设并固定于工作心轴上，再通过滚刀对待加工齿轮进行切割。但是在实际生产过程中,由于不同的待加工齿轮尺寸不同,因此齿轮的中心孔尺寸也会不同，而工作心轴的尺寸为固定,导致了工作心轴难以匹配不同尺寸的待加工齿轮,从而使得在工作过程中容易出现部分尺寸的待加工齿轮不能得到有效固定,在切割过程中容易产生晃动,致使切割失效并导致待加工齿轮报废。为了解决上述问题，目前常用的方法是使两个固定螺母螺纹连接在工作心轴上并分别与待加工齿轮的上下两个端面接触，通过两个固定螺母对待加工齿轮进行固定，但是通过这个方法固定齿轮，安装和拆卸齿轮时操作较为麻烦。

齿轮固定完成后，启动滚刀对齿轮进行切割加工，由于切割加工过程中，滚刀和齿轮不断摩擦导致温度急速上升，而且切割过程中会产生大量的碎屑，一般需要喷洒切削油降低切割温度以及防止碎屑到处飞扬，因此滚齿机一般还需额外安装喷油设备，安装喷油设备使得装置的结构更加复杂，而且使装置的成本更高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多功能滚齿装置，能够有效固定多种不同规格的齿轮，而且在滚齿加工的过程中还能够自动喷出切削油，不需额外设置喷油设备。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：多功能滚齿装置，包括机架、工作台、用于固定待加工齿轮的夹持单元和对待加工齿轮进行滚齿加工的滚齿单元，所述机架和夹持单元均固定在工作台上，滚齿单元滑动连接在机架上；所述夹持单元包括转杆、驱动转杆转动的电机和固定在工作台上的凸台，所述凸台内开有空腔，凸台的上表面开有与空腔连通的通孔，电机和转杆均位于空腔内，转杆的上端转动连接在通孔内；空腔内滑动连接有推板，转杆的下侧设有螺纹，推板螺纹连接在转杆上，空腔的上部内装有切削油；转杆的上部开有凹槽，凹槽内滑动连接有下部开有凹腔的固定杆，转杆的内壁开有限制固定杆活动范围的条形槽，固定杆上设有与条形槽卡合的卡块；固定杆的侧壁滑动连接有多个沿固定杆周向均匀分布的胀紧块；转杆位于凹腔上部的部位开有与凹槽连通的进油孔；凸台的上部连接有均与空腔连通的喷油管和进油管，从喷油管喷出的切削油能够落在齿轮滚齿加工的部位，喷油管上设有第一压力阀，进油管上设有第二压力阀。

本基础方案的工作原理在于：对齿轮进行滚齿加工时，将待加工齿轮放置在凸台上，使齿轮上的中心孔与凸台上的通孔相对。启动电机，电机通过转杆带动推板沿转杆向上运动，推板挤压空腔内的切削油，切削油通过进油孔进入凹槽内，切削油推动固定杆向上运动，固定杆逐渐伸出通孔伸入齿轮的中心孔内，当固定杆伸出通孔后，由于没有了凸台内壁的限制，胀紧块向固定杆的外部伸出，胀紧块逐渐与齿轮的中心孔壁贴合，胀紧块将齿轮固定，固定后的齿轮与固定杆同轴，在转杆的带动下，齿轮随转杆一同转动。齿轮固定完成后，操作滚齿单元，使滚齿单元对齿轮进行滚齿加工。在滚齿加工的同时，电机通过转杆继续带动推板挤压切削油，由于齿轮中心孔的限制，胀紧块不能继续向外运动，此时空腔内的压强逐渐增大，当空腔内的压强增大到第一压力阀的预设值时，第一压力阀打开，切削油从喷油管喷出，喷出的切削油落在了齿轮滚齿加工的部位，落下的切削油一方面降低了切削加工时的温度，另一方面冲去切削加工时产生的金属碎屑。滚齿加工完成后，关闭滚齿单元，然后操作电机，使电机反转，电机通过转杆带动推板向下运动，空腔内的压强减小，在外界气压的作用下，胀紧块逐渐缩回固定杆内，固定杆也逐渐缩回到转杆内，此时由于没有了固定杆和胀紧块的固定，可以很方便的将加工完成的齿轮取走。在推板继续向下运动的过程中，空腔内的压强持续减小，当压强减小到第二压力阀的预设值时，第二压力阀打开，在外部气压的作用下，外界的切削油能够补充到空腔内。

本基础方案的有益效果在于：

1、使用本装置，固定齿轮时只需启动电机，使电机带动推板向上运动，固定杆和胀紧块就能将齿轮牢牢固定，固定操作十分简单方便；齿轮固定后，能够保证齿轮与固定杆同轴，确保每次固定齿轮的位置都非常精确。而且由于是通过胀紧块与齿轮中心孔内壁的贴合来固定齿轮的，本装置能够固定不同规格大小的齿轮。齿轮滚齿加工完成后，拆卸齿轮时，只需反转电机，即可轻易的将齿轮取走，不需进行麻烦的操作。

2、在滚齿加工的过程中，切削油能够自动喷出，喷落在齿轮滚齿加工的部位，降低切削温度，冲去切削碎屑，不需额外安装喷油设备，降低装置的生产成本。

进一步，凸台的侧壁设有用于盛接切削油的环形接盘，进油管的进口端位于环形接盘的底部内。环形接盘能够回收从喷油管喷出的切削油，回收的切削油可以用于下一次的滚齿加工中，实现了资源的回收利用，有效节省了成本。

进一步，所述环形接盘的上部内设有用于过滤金属碎屑的筛网。落在环形接盘内的切削油带有较多的金属碎屑，筛网能够将金属碎屑与切削油分离，避免金属碎屑随同切削油一起进入凹槽内，增大固定杆与转杆之间的摩擦。

进一步，进油管内设有滤网。设置滤网，滤网能对切削油中的金属碎屑再一次分离，确保进入凹槽内的切削油不带有金属碎屑。

进一步，胀紧块上设有防止胀紧块脱离固定杆的凸起。在切削油的作用下，胀紧块能够朝固定杆的外部运动，当胀紧块运动到一定程度后，凸起与固定杆的内壁贴合，避免胀紧块脱离固定杆。

进一步，滚齿单元包括滑动连接在机架上的安装台、安装在安装台上的滚齿刀，滚齿刀用于对齿轮进行滚齿加工。安装台滑动连接在机架上，对安装台施加作用力能使安装台沿机架上下滑动，将安装台的位置调节到合适的位置，以便于滚齿刀对待加工齿轮进行滚齿加工。

附图说明

图1是本发明多功能滚齿装置固定齿轮后的结构示意图；

图2是本发明多功能滚齿装置在一般状态下的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图1至2中的附图标记包括：工作台10、机架11、安装台20、滚齿刀21、凸台30、空腔31、电机40、转杆41、凹槽411、进油孔412、推板42、齿轮50、固定杆60、胀紧块61、凹腔62、环形接盘70、喷油管80、第一压力阀81、进油管90、第二压力阀91。

如图1、图2所示，多功能滚齿装置，包括机架11、工作台10、夹持单元和对待加工齿轮50进行滚齿加工的滚齿单元，机架11和夹持单元均固定在工作台10上。滚齿单元包括滑动连接在机架11上的安装台20和滚齿刀21，滚齿刀21用于对齿轮50进行滚齿加工，滚齿刀21安装在安装台20上，安装台20滑动连接在机架11上，对安装台20施加作用力能使安装台20沿机架11上下滑动，将安装台20的位置调节到合适的位置，可便于滚齿刀21对待加工齿轮50进行滚齿加工。夹持单元包括转杆41、电机40和固定在工作台10上的凸台30，凸台30内开有空腔31，凸台30的上表面开有与空腔31连通的通孔，电机40和转杆41均位于空腔31内，电机40与转杆41的下端连接，转杆41的上端转动连接在通孔内。转杆41的下侧设有螺纹，空腔31内滑动连接有推板42，推板42螺纹连接在转杆41上；空腔31的上部内装有切削油，推板42向上运动时能对切削油进行挤压。转杆41的上部开有凹槽411，凹槽411内滑动连接有固定杆60，固定杆60的下部开有与凹槽411连通的凹腔62。固定杆60的侧壁滑动连接有多个沿固定杆60周向均匀分布的胀紧块61，胀紧块61向外伸出时，胀紧块61能与齿轮50中心孔的内壁贴合，从而可将齿轮50固定。胀紧块61上设有防止胀紧块61脱离固定杆60的凸起，在切削油的作用下，胀紧块61能够朝固定杆60的外部运动，当胀紧块61运动到一定程度后，凸起与固定杆60的内壁贴合，避免胀紧块61脱离固定杆60。转杆41位于凹腔62上部的部位开有与凹槽411连通的进油孔412，转杆41的内壁开有条形槽，固定杆60上设有与条形槽卡合的卡块，在条形槽的限制作用下，固定杆60向上运动时，固定杆60可以伸出通孔但不能脱离转杆41，固定杆60向下运动时，运动到极限位置后，固定杆60仍位于进油孔412上方。凸台30的上部连接有均与空腔31连通的喷油管80和进油管90，喷油管80的出口位于齿轮50滚齿加工部位的上方，从喷油管80喷出的切削油能够落在齿轮50滚齿加工的部位。喷油管80上设有第一压力阀81，当空腔31内压强增大到第一压力阀81的预设值时，第一压力阀81才能够打开，当空腔31内的压强略大于外界压强时，第一压力阀81不能打开，但在切削油的作用下，能够推动固定杆60沿通孔向上运动。进油管90上设有第二压力阀91，当空腔31内的压强减小到第二压力阀91的预设值时，第二压力阀91才能够打开，当空腔31内压强略小于外界压强时，第二压力阀91不能打开，但在外界气压的作用下，能够推动固定杆60、胀紧块61缩回。凸台30的侧壁设有用于盛接切削油的环形接盘70，进油管90的进口端位于环形接盘70的底部内，环形接盘70能够回收从喷油管80喷出的切削油。环形接盘70的上部内设有筛网，筛网用于过滤金属碎屑；进油管90内设有滤网，滤网能够进一步过滤金属碎屑。

对齿轮50进行滚齿加工时，将待加工齿轮50放置在凸台30上，使齿轮50上的中心孔与凸台30上的通孔相对。启动电机40，电机40通过转杆41带动推板42沿转杆41向上运动，推板42挤压空腔31内的切削油，切削油通过进油孔412进入凹槽411内，切削油推动固定杆60向上运动，固定杆60逐渐伸出通孔伸入齿轮50的中心孔内，当固定杆60伸出通孔后，由于没有了凸台30内壁的限制，胀紧块61向固定杆60的外部伸出，胀紧块61逐渐与齿轮50的中心孔壁贴合，胀紧块61将齿轮50固定。齿轮50固定完成后，将安装台20的位置调节到合适的位置，便于滚齿刀21对待加工齿轮50进行滚齿加工，使滚齿刀21对齿轮50进行滚齿加工。在滚齿加工的同时，电机40通过转杆41继续带动推板42挤压切削油，由于齿轮50中心孔的限制，胀紧块61不能继续向外运动，此时空腔31内的压强逐渐增大，当空腔31内的压强增大到第一压力阀81的预设值时，第一压力阀81打开，切削油从喷油管80喷出，喷出的切削油落在了齿轮50滚齿加工的部位，最后落在了环形接盘70内。滚齿加工完成后，关闭滚齿单元，然后操作电机40，使电机40反转，电机40通过转杆41带动推板42向下运动，空腔31内的压强减小，在外界气压的作用下，胀紧块61、固定杆60恢复原位，由于没有了固定杆60和胀紧块61的固定，可以很方便的将加工完成的齿轮50取走。在推板42继续向下运动的过程中，空腔31内的压强持续减小，当压强减小到第二压力阀91的预设值时，第二压力阀91打开，在外部气压的作用下，环形接盘70内的切削油能够补充到空腔31内。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。