专利名称：齿条加工设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种齿条加工设备。
背景技术：
现有技术中，齿条的加工方法采用不同标准的铣刀直接对原材料进行磨削加工，对于小模数齿条来说，这种加工比较简单便捷；但当齿条的模数增大时，不宜采用铣刀直接磨削成齿的方式，所以人们通常利用刨床通过刨加工的方式对齿条毛坯刨削，但因要将整个齿型刨削出来，所以刨削量将会变得很大，同时加工所需的时间将变得很长，无论采用铣刀加工小模数齿条还是利用刨床加工大模数齿条，在加工过程中，都是单根齿条坯一根一根加工，其加工效率非常低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种齿条加工设备，其能够同时加工多根齿条。
为了达到以上目的，本发明采用的方案是一种齿条加工设备，它包括机床座、设置在机床座上的工作台、可沿X轴方向滑动地设置于所述的机床座上并且靠近所述的工作台的齿条加工头，所述的工作台呈圆柱形，并且其可绕自身轴心线转动地设置于所述的机床座上，该圆柱形工作台的轴心线沿X轴方向延伸，所述的工作台的外圆周壁上设置有多个用于安装齿条并且沿X轴方向延伸的安装槽，所述的多个安装槽沿着所述的工作台的圆周方向分布。
所述的机床座上还设置有用于将所述的齿条加工头在X轴方向进行定位的加工头定位装置，所述的加工头定位装置包括固定在所述的机床座上的第一定位件、设置在所述的齿条加工头上且可沿Y轴方向移动的第二定位件，所述的第一定位件上设置多个沿X轴方向分布的定位部，所述的多个定位部中相邻两个定位部之间的距离与预设的齿条的齿间距相等，所述的第二定位件与所述的至少一个定位部相固定配合，所述的第二定位部的一端部固定设置有操作手柄。
所述的第一定位件为齿间距与预设的齿条的齿间距相等的定位齿条，所述的第二定位件为可与该定位齿条相咬合的定位爪。
所述的机床座上还设置有主动轮、与所述的主动轮的转轴相传动连接的减速箱、与所述的减速箱的输出轴相同轴连接的第一斜齿轮、与所述的第一斜齿轮相外啮合的第二斜齿轮，所述的工作台与所述的第二斜齿轮的转轴相同轴连接。
所述的机床座上设置有沿X轴方向延伸的滑轨，所述的齿条加工头上固定设置有滑块所述的滑块可沿着所述的滑轨滑动。
所述的机床座上还设置有驱动所述的滑块沿着滑轨滑动的滑动驱动装置，所述的滑动驱动装置包括固定在所述的机床座上的滑动齿条、可转动地设置在所述的齿轮加工头上的滑动齿轮，所述的滑动齿条沿着X轴方向延伸，所述的滑动齿轮的转轴的一端部固定连接有驱动其转动地第一手轮，所述的滑动齿轮与滑动齿条相啮合传动。
所述的相邻两个安装槽之间的距离小于待加工齿条的宽度。
所述的齿轮加工头包括固定座、设置在所述的固定座上且可沿Y轴方向做进给运动的刀座，所述的刀座上固定设置有至少一对沿Z轴分布的上刀和下刀，所述的上刀的上端面与所述的下刀的上端面之间的距离不大于待加工齿条的宽度。
所述的上刀与下刀对称布置。
齿轮加工头上还设置有驱动所述的刀座做进给运动的进给驱动装置，所述的进给驱动装置包括可转动地设置在所述的固定座上的丝杠、固定设置在所述的刀座上并且与所述的丝杠相螺纹连接的螺母，所述的丝杠的轴心线沿Y轴方向延伸，所述的丝杠的一端部固定连接有驱动其转动地第二手轮。
由于本发明采用了以上的技术方案，其优点在于由于采用了圆柱形的工件台，在一个工件台上可以沿着外圆周壁上的安装槽安装多根齿条坯，这样转动工作台，就可以同时对多根齿轮坯进行加工，不但提高了加工效率，而且一次加工的多个根齿条的误差较小，提高了加工精度。
附图1为齿条加工设备的右视图(带局部剖)；附图2为附图1在A处的放大图；附图3为齿条加工设备的主视图(带局部剖)；附图4为附图3的B向视图；其中1、机床座；2、工作台；3、齿条加工头；4、进给驱动装置；5、安装槽；6、立柱；7、转轴；8、主动轮；9、减速箱；10、第一斜齿轮；11、第二斜齿轮；12、滑轨；13、滑块；14、滑动驱动装置；15、滑动齿条；16、滑动齿轮；17、第一手轮；18、加工头定位装置；19、第一定位件；20、第二定位件；21、定位部；22、固定座；23、刀座；24、上刀；25、下刀；26、丝杠；27、螺母；28、第二手轮；29、微调机构；30、上刀座；31、下刀座；32、微调螺杆；33、微调螺母；34、第三手轮；35、操作手柄。
具体实施例方式
见图1～5所示，一种齿条加工设备，它包括机床座1、设置在机床座1上的工作台2、可沿X轴方向滑动地设置于机床座1上并且靠近工作台2的齿条加工头3。
工作台2呈圆柱形，并且其可绕自身轴心线转动地设置于机床座1上，该圆柱形工作台2的轴心线沿X轴方向延伸，工作台2的外圆周壁上设置有多个用于安装齿条并且沿X轴方向延伸的安装槽5，多个安装槽5沿着工作台2的圆周方向分布，相邻两个安装槽5之间的距离小于待加工的齿条的宽度，这样将多根预加工的齿条安装在不同的安装槽5内，就能够实现一次加工多根齿条，从而提高整个齿条加工设备的加工效率。
机床座1上设置有两根平行的立柱6、两根立柱6沿着Z轴方向延伸，两根立柱6的上端部架设有一根转轴7，工作台2固定连接在转轴7上，为了带动转轴7转动，机床座1上还设置有主动轮8、主动轮8的转轴上传动连接有减速箱9、减速箱9的输出轴同轴连接有第一斜齿轮10、第一斜齿轮10外啮合有第二斜齿轮11，第二斜齿轮11也固定在转轴7上，即第二斜齿轮11的转轴与加工台2的转轴为同一根转轴，通常情况下，主动轮8都是由电机(图上未画出)带动的，这样当启动电机时，主动轮8就将带动圆柱形工作台2绕自身轴心线转动。由于斜齿轮轮齿在交换啮合时，载荷是逐渐加上，再逐渐卸掉的，故传动较平稳，冲击、振动和噪音较小，适宜于重载传动，因此对于工作台2的传动，依靠斜齿轮的啮合传动是一种比较好的实施方式。
机床座1上设置有沿X轴方向延伸的滑轨12，齿条加工头3上固定设置有滑块13，滑块13可沿着所述的滑轨12滑动，为了驱动齿条加工头3能够沿着X轴方向滑动，机床座1上还设置有驱动滑块13沿着滑轨12滑动的滑动驱动装置14，滑动驱动装置14包括固定在机床座1上的滑动齿条15、可转动地设置在齿轮加工头3上的滑动齿轮16，滑动齿条15沿着X轴方向延伸，滑动齿轮16的转轴的一端部固定连接有驱动其转动地第一手轮17，这样，当转动第一手轮17时，滑动齿轮16与滑动齿条15将啮合传动，从而带动滑块13沿着滑轨12沿X轴方向滑动。
为了使得齿条加工头3在沿着X轴滑动时，能够将齿轮加工头3在某个X轴位置上定位，在机床座1还设置有加工头定位装置18，加工头定位装置18包括固定在所述的机床座1上的第一定位件19、设置在齿条加工头3上且可沿Y轴方向移动的第二定位件20，第一定位件19上设置多个沿X轴方向分布的定位部21，第二定位部20的一端部固定设置有操作手柄35，多个定位部21中相邻两个定位部之间的距离与预设的齿条的齿间距相等，第二定位件20与至少一个定位部21相固定配合。
关于第一定位件19与第二定位件20的具体形式有多种，下面介绍一种比较简单的方式将第一定位件19设置为齿间距与预设的齿条的齿间距相等的一根定位齿条，第二定位件20为可与该定位齿条相咬合的定位爪，这样定位齿条中的齿槽就将成为定位部21，定位爪插在定位齿条的至少一个齿槽内时，齿条加工头3将在X轴方向被定位，由于第二定位件20(定位爪)可Y轴方向移动，这样当多根齿条的同一位置的齿被加工好以后，拉动第二定位件20使其沿着Y轴方向移动，从而使得第二定位件20脱离第一定位件19上的一个定位部21，通过滑动驱动装置14使得齿条加工头3滑至下一个需加工的齿位置，将第二定位件20与第一定位件19上与上述的定位部21相邻的定位部相咬合，再操作齿条加工头3加工待加工齿条的下一个齿，这种定位方式能够保证加工完成的齿条的齿间距与预设的齿条的齿间距相等。
齿轮加工头3包括固定座22，上述的滑块13就固定设置在该固定座22上，固定座22上设置有可沿Y轴方向做进给运动的刀座23，刀座23上固定设置有至少一对沿Z轴分布的上刀24和下刀25，上刀24的上端面与下刀25的上端面之间的距离不大于待加工齿条的宽度，这样设置，能够减小上刀24与下刀25断续切齿时的冲击力，这样不但能使切割精度更高，而且还延长了刀具的使用寿命。
齿轮加工头3上还设置有驱动刀座23做进给运动的进给驱动装置4，进给驱动装置4包括可转动地设置在固定座22上的丝杠26、固定设置在刀座23上并且与丝杠26相螺纹连接的螺母27，丝杠26的轴心线沿Y轴方向延伸，丝杠26的一端部固定连接有驱动其转动地第二手轮28，这样旋转第二手轮28，刀座23将做进给运动，在不断的进给过程中，上刀24和下刀25就能够切削出符合要求的齿。
为了使得刀座23还能够在X轴方向进一步进行精确调节，使得刀具(上刀24和下刀25)能够在齿条预设的准确位置进行破齿，将刀座23分为上刀座30和下刀座31两部分，并在整个刀座23上设置有微调机构29，上刀座30可通过微调机构29相对于下刀座31沿X轴方向微小滑动。通常上刀24及下刀25是固定在上刀座30上的，上述的进给驱动装置4中的螺母27是固定在下刀座31上的。本实施例中微调机构29包括一根可转动地设置在下刀座31上的微调螺杆32、固定设置在上刀座30上且与微调螺杆32相螺纹连接的微调螺母33，微调螺杆32的一端部设置有第三手轮34，这样转动第三手轮34，就可以对上刀24和下刀25准确定位，使得能够在待加工的齿条的准确位置进行破齿。
上刀24与下刀25对称布置，这样上刀24与下刀25能够切割同一齿槽相对的槽壁。为了使得该机床的加工效率进一步提高，在刀座23上设置两对上刀24和下刀25，这两对刀沿着X轴方向设置，这样在进给的同时能够同时加工齿条两组齿，从而进一步缩短整个加工齿条过程所需地时间。
X轴、Y轴分别与Z轴相垂直，其延伸方向及与Z轴的位置关系参照图1所示。
工作时首先将多个待加工的齿条坯固定在工作台2上相应的定位槽5内，转动第一手轮17，使得齿轮加工头3滑至滑槽的一端部，并将加工头定位装置18中的第一定位件19上的一个定位部21与第二定位件20上的相咬合固定，转动第三手轮34使得各对上刀24和下刀25能够在齿条的准确位置进行首次破齿；然后启动电机，使得主动轮8带动工作台2绕着自身轴心线转动，慢慢转动第二手轮28使得上刀24和下刀25能够在逐渐进给的在过程中，切削出符合要求的齿槽。
当所有的齿条的位于一端的第一个齿加工完毕以后，保持工作台2一直绕着自身轴心线转动，将通过旋转第二手轮28进行退刀，在旋转第一手轮17使得整个齿轮加工头3滑至下一个待加工的齿条所在的准确位置；再一次将第一定位件19的相邻的一个定位部21与第二定位件20相重新咬合固定，再一次转动第三手轮34使得各对上刀24和下刀25能够在齿条的准确位置进行第二次次破齿；重复上述步骤，再旋转第二手轮28进行退刀，加工下一个齿轮上的齿条，直到齿轮上的所有的齿加工完毕以后关闭电机，取下所有的齿条即可。
权利要求
1.一种齿条加工设备，它包括机床座(1)、设置在所述的机床座(1)上的工作台(2)、可沿X轴方向滑动地设置于所述的机床座(1)上并且靠近所述的工作台(2)的齿条加工头(3)，其特征在于所述的工作台(2)呈圆柱形，并且其可绕自身轴心线转动地设置于所述的机床座(1)上，该圆柱形工作台(2)的轴心线沿X轴方向延伸，所述的工作台(2)的外圆周壁上设置有多个用于安装齿条并且沿X轴方向延伸的安装槽(5)，所述的多个安装槽(5)沿着所述的工作台(2)的圆周方向分布。
2.根据权利要求1所述的齿条加工设备，其特征在于所述的机床座(1)上还设置有用于将所述的齿条加工头(3)在X轴方向进行定位的加工头定位装置(18)，所述的加工头定位装置(18)包括固定在所述的机床座(1)上的第一定位件(19)、设置在所述的齿条加工头(3)上且可沿垂直于X轴的Y轴方向移动的第二定位件(20)，所述的第一定位件(19)上设置多个沿X轴方向分布的定位部(21)，所述的多个定位部(21)中相邻两个定位部之间的距离与预设的齿条的齿间距相等，所述的第二定位件(20)与所述的至少一个定位部(21)相固定配合，所述的第二定位部(20)的一端部固定设置有操作手柄(35)。
3.根据权利要求2所述的齿条加工设备，其特征在于所述的第一定位件(19)为齿间距与预设的齿条的齿间距相等的定位齿条，所述的第二定位件(20)为可与该定位齿条相咬合的定位爪。
4.根据权利要求1所述的齿条加工设备，其特征在于所述的机床座(1)上还设置有主动轮(8)、与所述的主动轮(8)的转轴相传动连接的减速箱(9)、与所述的减速箱(9)的输出轴相同轴连接的第一斜齿轮(10)、与所述的第一斜齿轮(10)相外啮合的第二斜齿轮(11)，所述的工作台(2)与所述的第二斜齿轮(11)的转轴相同轴连接。
5.根据权利要求1所述的齿条加工设备，其特征在于所述的机床座(1)上设置有沿X轴方向延伸的滑轨(12)，所述的齿条加工头(3)上固定设置有滑块(13)所述的滑块(13)可沿着所述的滑轨(12)滑动。
6.根据权利要求5所述的齿条加工设备，其特征在于所述的机床座(1)上还设置有驱动所述的滑块(13)沿着滑轨(12)滑动的滑动驱动装置(14)，所述的滑动驱动装置(14)包括固定在所述的机床座(1)上的滑动齿条(15)、可转动地设置在所述的齿轮加工头(3)上的滑动齿轮(16)，所述的滑动齿条(15)沿着X轴方向延伸，所述的滑动齿轮(16)与滑动齿条(15)相啮合传动，所述的滑动齿轮(16)的转轴的一端部固定连接有驱动其转动地第一手轮(17)。
7.根据权利要求1所述的齿条加工设备，其特征在于所述的相邻两个安装槽(5)之间的距离小于待加工齿条的宽度。
8.根据权利要求1所述的齿条加工设备，其特征在于所述的齿轮加工头(3)包括固定座(22)、设置在所述的固定座(22)上且可沿Y轴方向做进给运动的刀座(23)，所述的刀座(23)上固定设置有至少一对沿Z轴分布的上刀(24)和下刀(25)，所述的上刀(24)的上端面与所述的下刀(25)的上端面之间的距离不大于待加工齿条的宽度。
9.根据权利要求8所述的齿条加工设备，其特征在于所述的上刀(24)与下刀(25)对称布置。
10.根据权利要求8所述的齿条加工设备，其特征在于齿轮加工头(3)上还设置有驱动所述的刀座(23)做进给运动的进给驱动装置(4)，所述的进给驱动装置(4)包括可转动地设置在所述的固定座(21)上的丝杠(26)、固定设置在所述的刀座(23)上并且与所述的丝杠(26)相螺纹连接的螺母(27)，所述的丝杠(26)的轴心线沿Y轴方向延伸，所述的丝杠(26)的一端部固定连接有驱动其转动地第二手轮(28)。
全文摘要
本发明涉及一种齿条加工设备，它包括机床座、设置在机床座上的工作台、可沿X轴方向滑动地设置于所述的机床座上并且靠近所述的工作台的齿条加工头，所述的工作台呈圆柱形，并且其可绕自身轴心线转动地设置于所述的机床座上，该圆柱形工作台的轴心线沿X轴方向延伸，所述的工作台的外圆周壁上设置有多个用于安装齿条并且沿X轴方向延伸的安装槽，所述的多个安装槽沿着所述的工作台的圆周方向分布；由于采用了圆柱形的工件台，在一个工件台上可以沿着外圆周壁上的安装槽安装多根齿条坯，这样转动工作台，就可以同时对多根齿轮坯进行加工，不但提高了加工效率，而且一次加工的多根齿条的误差较小，提高了加工精度。
文档编号B23Q1/26GK101020262SQ20071002028
公开日2007年8月22日 申请日期2007年3月15日 优先权日2007年3月15日
发明者马俊国 申请人:马俊国