专利名称：一种内齿类零件精加工的装置及方法
一种内齿类零件精加工的装置及方法技术领域
本发明属于零件加工技术领域，尤其涉及一种内齿类零件的精加工装置及方法。
技术背景
目前，对于内齿类零件的加工方法有插内齿、拉内齿、线切割内齿、磨内齿等方法。 其中，插齿是指使用插齿刀在专用插齿机床上，通过插齿刀具与工件齿轮之间作一定速比的无隙啮合运动，插齿刀具作往复运动，并绕本身轴线转动，在展成运动中加工出工件齿形。该方法加工精度可以达到国标6-8级，但由于刀具线速度较低，刀具切入时瞬时冲击力大，因此无法加工硬度较高的零件，一般要求零件硬度在20-35HRC(洛氏硬度)之间。
拉齿是指使用拉刀在专用拉床上，通过刀具的直线运动，把被加工齿轮的余量顺次从工件表面切除。拉齿属于成型加工，被加工零件的精度完全取决于拉刀的精度，一般加工精度可以达到国标7-9级，但由于拉齿的刀具切削速度更低，并且刀具强度差，因此一般只适合加工硬度在20-30HRC之间的工件。
线切割齿轮是指通过电火花加工，将工件表面的余量按机床数控程序设置好的路径切除，得到设计需要的齿部形状，该方法加工精度可以达到国标6-8级，可加工热处理后的零件，但加工效率低下，不适合批量加工。
磨内齿是指使用成型砂轮对内齿齿面进行磨削加工，以提高内齿精度。该方法加工精度可以达到国标5级，但需要专用的内齿轮磨床，目前国内此类型机床较少，并且受机床砂轮法兰盘直径的影响，齿根径小于Φ 100的内齿轮无法加工。
序号加工方法精度等级加工范围热处理状态加工效率1插齿6-8GB10095-88Z22min淬硬前中2拉齿7-9GB10095-88淬硬前3线切割6-8GB10095-88无限制淬硬后低4磨齿5GB10095-88根径术Φ 100淬硬后中
以上几种内齿类零件加工方法的特点对比如表格所示插齿、拉齿只能加工淬硬前工件，热处理后工件的精度会随着热处理的变形而下降，因此还需要添加一道精加工处理；线切割内齿虽然可以进行淬硬后的工件加工，但切除余量较大，会将整个淬硬层全部切除，造成工件齿面强度大幅下降，并且加工效率低，不适合批量加工；磨齿虽然加工精度高、 稳定性好，但加工成本高，加工范围受限制，不适合直径较小的内齿轮加工。
因此有必要提供一种内齿类零件的精加工方法以克服现有技术存在的不足。发明内容
本发明提供了一种内齿类零件的精加工装置及方法，旨在解决现有的内齿类零件加工方法无法加工直径较小的内齿轮的问题。
本发明是这样实现的，一种内齿类零件精加工的装置，包括底座、纵向溜板、横向溜板、零件底座、被加工零件、轴承、轴承底座、联轴器、磁粉制动器、电机底座、直流电机、减速机构和研磨行星轮，所述底座的两端带有纵向及横向直导轨，所述纵向溜板安装在底座的纵向导轨上，所述横向溜板安装在底座的横向导轨上，所述磁粉制动器与纵向溜板连接， 所述被加工零件安装于零件底座上，所述轴承安装在轴承底座上，所述轴承底座与零件底座连接，所述零件底座通过联轴器与磁粉制动器连接，所述电机底座与横向溜板连接，所述研磨行星轮通过减速机构与直流电机连接。
本发明的技术方案还包括所述研磨行星轮的齿轮与所述被加工零件的内齿轮配对。
本发明的技术方案还包括所述研磨行星轮的齿面采用金刚石或立方氮化硼涂层。
本发明的技术方案还包括所述轴承的型号为7008。
本发明的技术方案还包括还包括第一手轮和第一蜗轮蜗杆，所述第一手轮与所述第一蜗轮蜗杆连接，所述第一蜗轮蜗杆与所述纵向溜板连接。
本发明的技术方案还包括还包括第二手轮和第二蜗轮蜗杆，所述第二手轮与第二蜗轮蜗杆连接，所述第二蜗轮蜗杆与横向溜板连接。
本发明的另一技术方案，一种内齿类零件的精加工方法，包括
根据被加工零件的内齿轮制作配对的研磨行星轮齿轮；
通过联轴器将被加工零件与磁粉制动器连接，起到制动作用；
通过直流电机经过减速机构由研磨行星轮带动被加工零件与零件底座进行被动运动，使研磨行星轮对被加工零件产生修整和跑合的作用。
本发明的技术方案还包括对研磨行星轮的齿面采用金刚石或立方氮化硼涂层， 通过修磨使研磨行星轮的齿面具备啮合需要的精度。
本发明的技术方案还包括通过第一蜗轮蜗杆的传动由第一手轮带动被加工零件做纵向位移，消除由于被加工零件内齿轮齿厚公差造成的啮合间隙。
本发明的技术方案还包括通过第二蜗轮蜗杆的传动由第二手轮带动研磨行星轮做横向位移，在研磨过程中使研磨行星轮做往复运动，使行星轮整个齿面磨损一致，保证被加工零件的齿向一致。
本发明的技术方案具有如下优点或有益效果本发明内齿类零件精加工的装置及方法采用模拟行星齿轮与加工零件内齿轮的无隙啮合，行星齿轮完全按照加工零件的内齿轮进行配对制作，行星轮齿面采用金刚石或CBN(立方氮化硼)涂层，通过修磨使齿面具备啮合需要的精度，在与内齿轮啮合过程中，受到驱动力和制动力的作用，行星轮表面的金刚石或CBN涂层对零件内齿轮齿面进行刮削及挤压，依靠行星轮本身的精度对内齿轮齿部进行修整和跑合，从而达到提高内齿轮精度的目的。本发明还可改善齿面光洁度，装机噪音合格率高，不受加工范围的限制，是对目前小直径内齿轮精加工方法的有效补充。
附图1是本发明内齿类零件精加工的装置的结构示意附图2是本发明内齿类零件精加工的装置的工作原理附图3是本发明内齿类零件精加工的方法的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，是本发明内齿类零件精加工的装置的结构示意图。本发明内齿类零件精加工的装置包括底座1、纵向溜板2、横向溜板3、磁粉制动器4、轴承底座5、零件底座6、 电机底座7、直流电机8、减速机构9、第一蜗轮蜗杆10、第二蜗轮蜗杆11、第一手轮12、第二手轮13、联轴器14、轴承15、被加工零件16和研磨行星轮17，其中
底座1的两端带有纵向及横向直导轨，纵向溜板2安装在底座1的纵向导轨上，可以沿着导轨做纵向的位移；横向溜板3安装在底座1的横向导轨上，可以沿着导轨做横向的位移；磁粉制动器4与纵向溜板2连接，轴承15安装在轴承底座5上并与零件底座6连接， 其中，轴承15的型号为7008 ；被加工零件16安装在零件底座6上，零件底座6通过联轴器 14与磁粉制动器4连接，起到制动作用；直流电机8安装在电机底座7上，电机底座7与横向溜板3连接，研磨行星轮17通过减速机构9与直流电机8连接，研磨行星轮17通过直流电机8经减速机构9带动被加工零件16与零件底座6进行被动运动，研磨行星轮17的齿轮按照被加工零件的内齿轮配对制作，从而使研磨行星轮17对被加工零件16产生修整和跑合的作用；研磨行星轮17的齿面采用金刚石或CBN(立方氮化硼)涂层，通过修磨使齿面具备啮合需要的精度，在与被加工零件16的内齿啮合过程中，受到驱动力和制动力的作用，研磨行星轮17表面的金刚石或CBN涂层对被加工零件16的内齿轮齿面进行刮削及挤压，依靠行星轮本身的精度对加工零件内齿轮齿部进行修整，从而达到提高内齿轮精度的目的。具体请一并参阅图2，是本发明内齿类零件精加工的装置的工作原理图。
第一蜗轮蜗杆10与纵向溜板2连接，第一手轮12与第一蜗轮蜗杆10连接，第一手轮12通过第一蜗轮蜗杆10的传动带动被加工零件16做纵向位移，可以消除由于加工零件内齿轮齿厚公差造成的啮合间隙；第二手轮13与第二蜗轮蜗杆11连接，第二蜗轮蜗杆11 与横向溜板3连接，第二手轮13通过第二蜗轮蜗杆11的传动带动研磨行星轮17做横向位移，以便于装卸加工零件，并在研磨过程中使研磨行星轮17做往复运动，保证行星轮整个齿面磨损一致，从而保证被加工零件的齿向一致。
请参阅图3，是本发明内齿类零件的精加工方法的流程图。本发明内齿类零件的精加工方法包括以下步骤
步骤100 根据被加工零件的内齿轮制作配对的研磨行星轮齿轮；
其中，研磨行星轮的齿面采用金刚石或CBN(立方氮化硼)涂层，通过修磨使齿面具备啮合需要的精度。
步骤110 通过联轴器将被加工零件与磁粉制动器连接，起到制动作用；
其中，底座的两端带有纵向及横向直导轨，纵向溜板安装在底座的纵向导轨上，可以沿着导轨做纵向的位移；磁粉制动器与纵向溜板连接，轴承安装在轴承底座上并与零件底座连接，被加工零件安装在零件底座上，其中，轴承15的型号为7008 ；
步骤120 通过直流电机经过减速机构由研磨行星轮带动被加工零件与零件底座进行被动运动，使研磨行星轮对被加工零件产生修整和跑合的作用；
其中，横向溜板安装在底座的横向导轨上，可以沿着导轨做横向的位移；直流电机安装在电机底座上，电机底座与横向溜板连接，研磨行星轮通过减速机构与直流电机连接， 在与被加工零件的内齿啮合过程中，受到驱动力和制动力的作用，研磨行星轮表面的金刚石或CBN涂层对被加工零件的内齿轮齿面进行刮削及挤压，依靠行星轮本身的精度对被加工零件内齿轮齿部进行修整，从而达到提高内齿轮精度的目的。
步骤130 通过第一蜗轮蜗杆的传动由第一手轮带动被加工零件做纵向位移，可以消除由于被加工零件内齿轮齿厚公差造成的啮合间隙；
其中，第一蜗轮蜗杆与纵向溜板连接，第一手轮与第一蜗轮蜗杆连接。
步骤140 通过第二蜗轮蜗杆的传动由第二手轮带动研磨行星轮做横向位移，以便于装卸加工零件，并在研磨过程中使研磨行星轮做往复运动，保证行星轮整个齿面磨损一致，保证被加工零件的齿向一致。
其中，第二手轮与第二蜗轮蜗杆连接，第二蜗轮蜗杆与横向溜板连接。
本发明内齿类零件精加工的装置及方法采用模拟行星齿轮与加工零件内齿轮的无隙啮合，行星齿轮完全按照加工零件的内齿轮进行配对制作，行星轮齿面采用金刚石或 CBN(立方氮化硼)涂层，通过修磨使齿面具备啮合需要的精度，在与内齿轮啮合过程中，受到驱动力和制动力的作用，行星轮表面的金刚石或CBN涂层对零件内齿轮齿面进行刮削及挤压，依靠行星轮本身的精度对内齿轮齿部进行修整，使内齿轮的齿部精度在热处理变形后得到一定恢复，从而达到提高内齿轮精度的目的。另外，本发明装机噪音合格率高稳定性好，不受加工范围的限制，是对目前小直径内齿轮精加工方法的有效补充。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种内齿类零件精加工的装置，其特征在于，包括底座、纵向溜板、横向溜板、零件底座、被加工零件、轴承、轴承底座、联轴器、磁粉制动器、电机底座、直流电机、减速机构和研磨行星轮，所述底座的两端带有纵向及横向直导轨，所述纵向溜板安装在底座的纵向导轨上，所述横向溜板安装在底座的横向导轨上，所述磁粉制动器与纵向溜板连接，所述被加工零件安装于零件底座上，所述轴承安装在轴承底座上，所述轴承底座与零件底座连接，所述零件底座通过联轴器与磁粉制动器连接，所述电机底座与横向溜板连接，所述研磨行星轮通过减速机构与直流电机连接。
2.根据权利要求1所述的内齿类零件精加工的装置，其特征在于，所述研磨行星轮的齿轮与所述被加工零件的内齿轮配对。
3.根据权利要求2所述的内齿类零件精加工的装置，其特征在于，所述研磨行星轮的齿面采用金刚石或立方氮化硼涂层。
4.根据权利要求1所述的内齿类零件精加工的装置，其特征在于，所述轴承的型号为 7008。
5.根据权利要求1所述的内齿类零件精加工的装置，其特征在于，还包括第一手轮和第一蜗轮蜗杆，所述第一手轮与所述第一蜗轮蜗杆连接，所述第一蜗轮蜗杆与所述纵向溜板连接。
6.根据权利要求1所述的内齿类零件精加工的装置，其特征在于，还包括第二手轮和第二蜗轮蜗杆，所述第二手轮与第二蜗轮蜗杆连接，所述第二蜗轮蜗杆与横向溜板连接。
7.一种内齿类零件的精加工方法，包括根据被加工零件的内齿轮制作配对的研磨行星轮齿轮；通过联轴器将被加工零件与磁粉制动器连接，起到制动作用；通过直流电机经过减速机构由研磨行星轮带动被加工零件与零件底座进行被动运动， 使研磨行星轮对被加工零件产生修整和跑合的作用。
8.根据权利要求7所述的内齿类零件的精加工方法，其特征在于，还包括对研磨行星轮的齿面采用金刚石或立方氮化硼涂层，通过修磨使研磨行星轮的齿面具备啮合需要的精度。
9.根据权利要求7所述的内齿类零件的精加工方法，其特征在于，还包括通过第一蜗轮蜗杆的传动由第一手轮带动被加工零件做纵向位移，消除由于被加工零件内齿轮齿厚公差造成的啮合间隙。
10.根据权利要求9所述的内齿类零件的精加工方法，其特征在于，还包括通过第二蜗轮蜗杆的传动由第二手轮带动研磨行星轮做横向位移，在研磨过程中使研磨行星轮做往复运动，使行星轮整个齿面磨损一致，保证被加工零件的齿向一致。
全文摘要
本发明涉及一种内齿类零件的精加工装置及方法。本发明内齿类零件精加工的装置包括底座、纵向溜板、横向溜板、零件底座、被加工零件、轴承、轴承底座、联轴器、磁粉制动器、电机底座、直流电机、减速机构和研磨行星轮，所述底座的两端带有纵向及横向直导轨，所述纵向溜板安装在底座的纵向导轨上，所述横向溜板安装在底座的横向导轨上，所述磁粉制动器与纵向溜板连接，所述被加工零件安装于零件底座上，所述轴承安装在轴承底座上，所述轴承底座与零件底座连接，所述零件底座通过联轴器与磁粉制动器连接，所述电机底座与横向溜板连接，所述研磨行星轮通过减速机构与直流电机连接。本发明不受加工范围的限制，提高内齿轮精度，并改善齿面光洁度。
文档编号B23F23/00GK102528175SQ20111041334
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者刘仁辉, 李义强 申请人:国营长空精密机械制造公司