专利名称：一种自动滚牙机及对薄筒体工件定点同步自动滚牙加工的方法
技术领域：
本发明涉及一种对薄筒体工件加工的自动滚牙机及对薄筒体工件定点同步自动滚牙加工的方法。
背景技术：
薄筒体工件，例如饮水杯或饮水壶的杯筒或壶筒，需要加工内螺牙或外螺牙，现有对这些薄筒体工件加工的滚牙机，一是采用最原始的人工进刀操作控制方法，受工人技术熟练程度的影响，工件质量难以控制；另一是采用液压或气压控制进刀方法，需要编程控制，滚牙机成本高；而且，对于人工、液压或气压控制进刀的设备，对于单头螺纹薄筒体工件成品率只能到92%，对于三头螺纹薄筒体工件成品率只能到76%，存在成品率低的问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种效率高、对工件加工质量稳定、节能、通用性强的自动滚牙机及对薄筒体工件定点同步自动滚牙加工的方法。本发明的自动滚牙机，包括机架、动力机构、内外滚牙模同步旋转机构、外滚牙模进刀机构、工件压紧机构和工件压紧动作机构；动力机构包括电机和电机齿轮；内外滚牙模同步旋转机构包括主轴输入齿轮、主轴、主轴传动齿轮、滚轮轴齿轮、滚轮轴、万向轴、夕卜滚牙模和内滚牙模，主轴和滚轮轴通过轴承安装于机架上，主轴输入齿轮由电机齿轮驱动连接，滚轮轴通过主轴传动齿轮和滚轮轴齿轮两者等齿实现与主轴同步同速转动，滚轮轴通过万向轴带动外滚牙模转动，内滚牙模上设置有螺栓调节，内滚牙模由主轴带动转动而构成内外滚牙模同步同速旋转；外滚牙模进刀机构包括变速齿轮组、凸轮轴、凸轮变速齿轮、进刀凸轮、推杆、摇臂、刀柄、刀柄导轨和外滚牙模轴，凸轮轴通过轴承安装于机架上，变速齿轮组包括设置于主轴上的变速齿轮I和设置于滚轮轴上的变速齿轮II，凸轮变速齿轮和进刀凸轮设置于凸轮轴上，进刀凸轮通过轴承与推杆推动连接，摇臂下端通过轴承件由推杆推动连接，摇臂中部通过轴承支座铰接于机架的立板上，摇臂上端与刀柄推动连接，而构成摇摆机构；刀柄沿刀柄导轨滑动连接，刀柄吊设转动的外滚牙模轴；工件压紧机构包括气缸和转动的压模头；工件压紧动作机构包括设置于凸轮轴上的行程开关凸轮和设置于机架上的触控行程开关，由凸轮轴上的行程开关凸轮控制触控行程开关接通气缸通过压模头把薄筒体工件压紧。本发明，摇臂上端通过弹簧件和调节螺钉与刀柄推动连接。本发明，机架上设置有对刀柄导轨上下调节的刀架升降调节装置。本发明，对薄筒体工件定点同步自动滚牙加工的方法，包括:
I)、定点进刀:通过调节主轴上的内滚牙模上的螺栓调节使内滚牙模预先转过一定角度，使在滚压内牙工件时，外滚牙模上的攻牙端头落在内滚牙模的牙槽牙线之间；使在滚压外牙工件时，外滚牙模上的牙槽端头落在内滚牙模的攻牙牙线之间； 2)、同步自动滚牙:通过电机齿轮带动主轴输入齿轮,主轴通过等齿的主轴传动齿轮、滚轮轴齿轮实现主轴和滚轮轴同步同速转动，滚轮轴通过万向轴带动外滚牙模转动，实现内外滚牙模同步同速旋转；
3)、进退刀控制:主轴和进刀凸轮的减速比为1:4，由凸轮轴上的行程开关凸轮控制触控行程开关而接通工件压紧机构的气缸，通过转动的压模头把薄筒体工件压紧；然后，凸轮轴的进刀凸轮控制摇摆机构摇摆，当主轴旋转第一圈时，摇摆机构控制刀柄上的外滚牙模进刀一次，然后，主轴再转三圈，凸轮轴的进刀凸轮控制退刀，卸下加工好的薄筒体工件并装上待加工工件。本发明，由于利用同轴双凸轮结构和万向轴原理，使主轴和滚轮轴、万向轴同步旋转，采用机械式的内外滚牙模同步旋转机构，通过定点控制进刀，不会工件内壁出现窝点和擦伤，成品率达到100%。本发明，具有如下积极效果:
1)、效率高:比人工、液压或气压控制进刀提高4倍，一个工作循环只要2.8秒时间；
2)、对工件加工质量稳定:定点进刀，成品率达到100%，而对于人工、液压或气压控制进刀的设备，对于单头螺纹薄筒体工件成品率只能到92%，对于三头螺纹薄筒体工件成品率只能到76% ；
3)、节能:采用凸轮摇杆的摇摆机构，节能50%以上；
4)、设备通用性强:只要掉换内外滚牙模和升降定位，就能适用不同内外牙的薄筒体工件。本发明，具有效率高、对工件加工质量稳定、节能、通用性强的优点。下面实施例结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的一个实施例的立体结构示意 图2是图1实施例的主视结构示意 图3是图1实施例的主要控制部件的立体结构示意 图4是图3的主视结构示意图。图中，1、机架；2、电机；3、电机齿轮；4、主轴输入齿轮；5、主轴；6、主轴传动齿轮；
7、滚轮轴齿轮；8、滚轮轴；9、万向轴；10、外滚牙模；11、内滚牙模；12、凸轮轴；13、凸轮变速齿轮；14、进刀凸轮；15、推杆；16、摇臂；17、刀柄；18、刀柄导轨；19、外滚牙模轴；20、变速齿轮I ;21、变速齿轮II ;22、轴承；23、轴承件；24、轴承支座；25、立板；26、气缸；27、转动的压模头；28、行程开关凸轮；29、触控行程开关；30、薄筒体工件；31、弹簧件；32、调节螺钉；33、刀架升降调节装置；34、螺栓调节。
具体实施例方式参照图1至图4，本实施例是一种对薄筒体工件加工的自动滚牙机，包括机架1、动力机构、内外滚牙模同步旋转机构、外滚牙模进刀机构、工件压紧机构和工件压紧动作机构；动力机构包括电机2和电机齿轮3 ;内外滚牙模同步旋转机构包括主轴输入齿轮4、主轴5、主轴传动齿轮6、滚轮轴齿轮7、滚轮轴8、万向轴9、外滚牙模10和内滚牙模11，主轴和滚轮轴通过轴承安装于机架上，主轴输入齿轮由电机齿轮驱动连接，滚轮轴通过主轴传动齿轮和滚轮轴齿轮两者等齿实现与主轴同步同速转动，滚轮轴通过万向轴带动外滚牙模转动，内滚牙模上设置有螺栓调节34，内滚牙模由主轴带动转动而构成内外滚牙模同步同速旋转；外滚牙模进刀机构包括变速齿轮组、凸轮轴12、凸轮变速齿轮13、进刀凸轮14、推杆15、摇臂16、刀柄17、刀柄导轨18和外滚牙模轴19，凸轮轴通过轴承安装于机架上，变速齿轮组包括设置于主轴上的变速齿轮I 20和设置于滚轮轴上的变速齿轮II 21，凸轮变速齿轮和进刀凸轮设置于凸轮轴上，进刀凸轮通过轴承22与推杆推动连接，摇臂下端通过轴承件23由推杆推动连接，摇臂中部通过轴承支座24铰接于机架的立板25上，摇臂上端与刀柄推动连接，而构成摇摆机构；刀柄沿刀柄导轨滑动连接，刀柄吊设转动的外滚牙模轴；工件压紧机构包括气缸26和转动的压模头27 ;工件压紧动作机构包括设置于凸轮轴上的行程开关凸轮28和设置于机架上的触控行程开关29，由凸轮轴上的行程开关凸轮控制触控行程开关接通气缸通过压模头把薄筒体工件30压紧；摇臂上端通过弹簧件31和调节螺钉32与刀柄推动连接；机架I上设置有对刀柄导轨上下调节的刀架升降调节装置33。本发明，对薄筒体工件定点同步自动滚牙加工的方法，包括:
1)、定点进刀:通过调节主轴上的内滚牙模上的螺栓调节使内滚牙模预先转过一定角度，使在滚压内牙工件时，外滚牙模上的攻牙端头落在内滚牙模的牙槽牙线之间；使在滚压外牙工件时，外滚牙模上的牙槽端头落在内滚牙模的攻牙牙线之间；即是使外滚牙模与内滚牙模在滚牙时两者的牙模端头始终不会触碰，就不会在薄筒体工件内壁出现窝点或擦伤，使成品率达到100%;
2)、同步自动滚牙:通过电机齿轮带动主轴输入齿轮,主轴通过等齿的主轴传动齿轮、滚轮轴齿轮实现主轴和滚轮轴同步同速转动，滚轮轴通过万向轴带动外滚牙模转动，实现内外滚牙模同步同速旋转；
3)、进退刀控制:主轴和进刀凸轮的减速比为1:4，即主轴转四圈，凸轮轴转一圈，由凸轮轴上的行程开关凸轮控制触控行程开关而接通工件压紧机构的气缸，通过转动的压模头把薄筒体工件压紧；然后，凸轮轴的进刀凸轮控制摇摆机构摇摆，当主轴旋转第一圈时，摇摆机构控制刀柄上的外滚牙模进刀一次，然后，主轴再转三圈，凸轮轴的进刀凸轮控制退刀，卸下加工好的薄筒体工件并装上待加工工件。
权利要求
1.一种自动滚牙机，其特征在于:包括机架(I)、动力机构、内外滚牙模同步旋转机构、外滚牙模进刀机构、工件压紧机构和工件压紧动作机构； 所述动力机构包括电机(2)和电机齿轮(3);所述内外滚牙模同步旋转机构包括主轴输入齿轮(4)、主轴(5)、主轴传动齿轮(6)、滚轮轴齿轮(7)、滚轮轴(8)、万向轴(9)、外滚牙模(10 )和内滚牙模(11)，主轴和滚轮轴通过轴承安装于机架上，主轴输入齿轮由电机齿轮驱动连接，滚轮轴通过主轴传动齿轮和滚轮轴齿轮两者等齿实现与主轴同步同速转动，滚轮轴通过万向轴带动外滚牙模转动，内滚牙模上设置有螺栓调节(34)，内滚牙模由主轴带动转动而构成内外滚牙模同步同速旋转； 所述外滚牙模进刀机构包括变速齿轮组、凸轮轴(12)、凸轮变速齿轮(13)、进刀凸轮(14)、推杆(15)、摇臂(16)、刀柄(17)、刀柄导轨(18)和外滚牙模轴(19)，凸轮轴通过轴承安装于机架上，变速齿轮组包括设置于主轴上的变速齿轮I (20)和设置于滚轮轴上的变速齿轮II (21)，凸轮变速齿轮和进刀凸轮设置于凸轮轴上，进刀凸轮通过轴承(22)与推杆推动连接，摇臂下端通过轴承件(23)由推杆推动连接，摇臂中部通过轴承支座(24)铰接于机架的立板(25)上，摇臂上端与刀柄推动连接，而构成摇摆机构；刀柄沿刀柄导轨滑动连接，刀柄吊设转动的外滚牙模轴； 所述工件压紧机构包括气缸(26)和转动的压模头(27);所述工件压紧动作机构包括设置于凸轮轴上的行程开关凸轮(28)和设置于机架上的触控行程开关(29)，由凸轮轴上的行程开关凸轮控制触控行程开关接通气缸通过压模头把薄筒体工件(30)压紧。
2.根据权利要求1所述的自动滚牙机，其特征在于:所述摇臂上端通过弹簧件(31)和调节螺钉(32)与刀柄推动连接。
3.根据权利要求1所述的自动滚牙机，其特征在于:所述机架(I)上设置有对刀柄导轨上下调节的刀架升降调节装置(33)。
4.一种采用权利要求1、2或3所述的自动滚牙机对薄筒体工件定点同步自动滚牙加工的方法，包括: 1)、定点进刀:通过调节主轴上的内滚牙模上的螺栓调节使内滚牙模预先转过一定角度，使在滚压内牙工件时，外滚牙模上的攻牙端头落在内滚牙模的牙槽牙线之间；使在滚压外牙工件时，外滚牙模上的牙槽端头落在内滚牙模的攻牙牙线之间； 2)、同步自动滚牙:通过电机齿轮带动主轴输入齿轮,主轴通过等齿的主轴传动齿轮、滚轮轴齿轮实现主轴和滚轮轴同步同速转动，滚轮轴通过万向轴带动外滚牙模转动，实现内外滚牙模同步同速旋转； 3)、进退刀控制:主轴和进刀凸轮的减速比为1:4，由凸轮轴上的行程开关凸轮控制触控行程开关而接通工件压紧机构的气缸，通过转动的压模头把薄筒体工件压紧；然后，凸轮轴的进刀凸轮控制摇摆机构摇摆，当主轴旋转第一圈时，摇摆机构控制刀柄上的外滚牙模进刀一次，然后，主轴再转三圈，凸轮轴的进刀凸轮控制退刀，卸下加工好的薄筒体工件并装上待加工工件。
全文摘要
本发明涉及一种对薄筒体工件加工的自动滚牙机及对薄筒体工件定点同步自动滚牙加工的方法，是在机架上设置内外滚牙模同步旋转机构，由凸轮轴上的行程开关凸轮控制触控行程开关接通气缸通过压模头把薄筒体工件压紧，通过外滚牙模进刀机构的变速齿轮组和刀柄摇摆机构控制进退刀；其定点进刀滚牙加工的方法是通过调节主轴上的内滚牙模上的螺栓调节使内滚牙模预先转过一定角度，使外滚牙模与内滚牙模在两者的牙模端头始终不会触碰，而不会在薄筒体工件内壁出现窝点或擦伤。具有效率高、对工件加工质量稳定、节能、通用性强的优点。
文档编号B21D15/04GK103084454SQ201310041948
公开日2013年5月8日 申请日期2013年2月1日 优先权日2013年2月1日
发明者林耿兴, 张剑波, 胡星球 申请人:揭阳市兴财金属制品有限公司