本实用新型涉及加工器械领域，特别涉及一种用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具及机床。
背景技术：
谐波减速器是一种依靠柔性齿轮弹性变形实现运动和动力传递的传动齿轮装置。一般来说，谐波减速器由波发生器、柔轮、刚轮和柔性轴承等基本构件组成。在波发生器与柔轮相对旋转中，迫使柔轮按一定规律在其长轴端产生椭圆状的径向变形。在工作中柔轮长轴两端的齿与刚轮啮合，而在短轴处则完全脱开。随着波发生器与柔轮的连续相对旋转，使得柔轮变形不断变换，柔轮轮齿和刚轮循环进行啮入、啮合、啮出、脱开的错齿传动。由于谐波传动具有精度高、传动比大、效率高、体积小、回差小、可向密闭空间传递运动等特点，因此被广泛应用于机器人、空间技术、电子制造技术等各领域中，目前有近90％的谐波齿轮装置应用在机器人工业和需要进行精密定位的行业中。
关于谐波减速器刚轮的加工方法，已有一些专利，如中国专利CN106141598A公开一种机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其包括分别确定两排齿的齿宽和齿根圆直径；在刚轮坯体内圈一侧按第一排齿的齿根圆直径车削成第一圆柱面，该圆柱面上预留有第一排齿齿宽的轴向长度；在刚轮坯体内圈另一侧按第二排齿的齿根圆直径车削成第二圆柱面，该圆柱面上预留有第二排齿齿宽的轴向长度；在第一圆柱面和第二圆柱面的交汇处加工环形凹槽；在第一、二圆柱面上的预留部分按照确定的齿参数分别加工齿。本发明可在刚轮内周加工成型两排不同齿数的齿，其可与相应的柔轮的齿啮合，在传动过程中，可根据需要选择任意一种齿进行传动，从而达到实现传递两种传动比的目的，满足机器人对传动比的要求。
再如中国专利CN102678881A公开一种用于短筒柔轮谐波减速器的刚轮与柔轮及其加工工艺，它涉及一种短筒柔轮谐波减速器的刚轮与柔轮及其加工工艺。刚轮的内齿为具有倾斜角α的轮齿，倾斜角α倾斜方向与柔轮在长轴处的张角方向θ2一致，倾斜角α为0.1°～2°。柔轮外齿齿廓的两段齿廓曲线段的顶端通过齿顶直线段连接在一起，每个齿廓曲线段由上圆弧半径和下圆弧半径平滑过渡连接而成。谐波减速器包含刚轮、柔轮和波发生器；柔轮的长度与其内径之比小于1。短筒柔轮谐波减速器中的柔轮与刚轮均由慢走丝线切割机床加工而得到的。本发明中的柔轮轮齿与刚轮轮齿成一定倾斜角啮合，较为没有倾斜角时相比，所有啮合齿对总接触面积提高15％，从而提高了谐波齿轮的重合度，进而提高了谐波传动的刚度。
上述各方法都是针对刚轮的加工工艺控制，都没有对刚轮在加工过程中的加紧装置进行改进，特别是对刚轮受力情况进行改善的方案。因此，亟待提出一种加工时使刚轮齿坯受力均匀、不会损伤刚轮齿坯的已加工表面的刚轮滚齿加工卡具。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型旨在提供一种用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具及机床，以期在加工时，能使刚轮齿坯受力均匀、不会损伤刚轮齿坯的已加工表面。
具体而言，一方面，本实用新型提供一种用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具，包括：拉杆、支撑部、连接部、套件及弹性伸缩部；所述支撑部用于安装在机床的回转平台上，所述支撑部具有中空腔体结构，所述拉杆及连接部位于所述支撑部的腔体中；所述拉杆的一端用于与机床的液压油缸连接，另一端通过连接部与所述弹性伸缩部连接；所述套件安装在所述支撑部远离所述拉杆的一端；所述弹性伸缩部至少部分容置于所述套件中，所述弹性伸缩部用于卡接刚轮齿坯，所述弹性伸缩部的外表面与所述套件的一端的内表面为相互配合的锥形面，致使在所述液压油缸通过所述拉杆带动所述弹性伸缩部运动时，所述弹性伸缩部与所述套件的锥形面配合以卡紧或松开所述刚轮齿坯。
进一步地，所述连接部包括连接体、连接块、连接端盖及连接盘，所述连接体的一端通过锁紧螺母连接所述拉杆的另一端，所述连接体为中空腔体结构，所述连接体的腔体中容置有所述连接块以及所述连接盘的轴，所述连接块与所述连接盘的轴的轴端面连接，所述连接盘的轴上还套设有所述连接端盖，所述连接端盖与所述连接体的另一端的端面连接。
进一步地，所述连接部还包括推力球轴承，所述推力球轴承套设在所述连接盘的轴上，容置于所述连接体的腔体中，且位于所述连接块与所述连接端盖之间。
进一步地，所述支撑部包括基座及连接座，所述基座的一端用于连接机床的回转平台，所述基座的另一端的端面与所述连接座的一端连接；所述基座为中空腔体结构，所述基座的腔体容置有所述连接体、连接块、连接端盖及连接盘；所述连接座的另一端的端面与所述套件的另一端连接。
进一步地，所述连接部还包括连接套管和位于所述连接套管内的连接螺栓，所述弹性伸缩部及所述连接座设置有通孔，所述通孔内设置有所述连接套管，所述弹性伸缩部通过所述连接螺栓连接所述连接盘。
进一步地，所述用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具还包括用于定位安装刚轮齿坯的定位座，所述定位座容置于所述套件中，并与所述连接座连接。
另一方面，本实用新型还提供一种机床，包括回转平台以及液压油缸，设置有上述的用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具。
本实用新型的用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具，通过机床底部的液压油缸的往复运动通过拉杆带动连接部做直线运动，进而带动弹性伸缩部做直线运动，进而实现弹性伸缩部与套件的锥形面处于配合状态，以实现卡紧工件，在弹性伸缩部与套件的锥形面不处于配合状态时，实现松开工件，此卡具在工件卡紧时，弹性伸缩部套的圆周各个点受力均匀，因此弹性伸缩部卡紧的刚轮齿坯受力均匀、受力均匀、重复定位精度高，不会损伤工件的已加工表面。
参照附图来阅读对于示例性实施例的以下描述，本实用新型的其他特性特征和优点将变得清晰。
附图说明
并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具的立体结构图；
图2为本实用新型实施例提供的一种用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具的爆炸图；
图3为本实用新型实施例提供的一种用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具的爆炸图，为方便理解还示出了机床的回转平台及液压油缸。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
下面结合附图详细说明本实用新型实施涉及的用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具。
参见图1-图3所示，本实用新型实施例提供的一种用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具，包括：拉杆1、支撑部、连接部、套件11及弹性伸缩部14；所述支撑部用于安装在机床的回转平台上，所述支撑部具有中空腔体结构，所述拉杆1及连接部位于所述支撑部的腔体中；所述拉杆1的一端用于与机床的液压油缸连接，另一端通过连接部与所述弹性伸缩部14连接；所述套件11安装在所述支撑部远离所述拉杆1的一端；所述弹性伸缩部14至少部分容置于所述套件11中，所述弹性伸缩部14用于卡接刚轮齿坯，所述弹性伸缩部14的外表面与所述套件11的一端的内表面为相互配合的锥形面，致使在所述液压油缸通过所述拉杆1带动所述弹性伸缩部14运动时，所述弹性伸缩部14与所述套件11的锥形面配合以卡紧或松开所述刚轮齿坯。
进一步地，所述连接部包括连接体4、连接块5、连接端盖7及连接盘8，所述连接体4的一端通过锁紧螺母3连接所述拉杆1的另一端，所述连接体4为中空腔体结构，所述连接体4的腔体中容置有所述连接块5以及所述连接盘8的轴，所述连接块5与所述连接盘8的轴的轴端面连接，所述连接盘8的轴上还套设有所述连接端盖7，所述连接端盖7与所述连接体4的另一端的端面连接。通过机床的液压油缸带动拉杆1，进而使得连接体4、连接块5、连接端盖7及连接盘8与拉杆1同时做直线运动，进而带动弹性伸缩部14直线运动。
进一步地，所述连接部还包括推力球轴承6，所述推力球轴承6套设在所述连接盘8的轴上，容置于所述连接体4的腔体中，且位于所述连接块5与所述连接端盖7之间。连接体4通过连接端盖7、推力球轴承6和连接块5在做轴向运动时还可以实现回转运动，由此可以实现在加工时，通过回转该用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具即可实现对刚轮齿坯的不同插齿进行加工。
进一步地，所述支撑部包括基座2及连接座10，所述基座2的一端用于连接机床的回转平台，所述基座2的另一端的端面与所述连接座10的一端连接；所述基座2为中空腔体结构，所述基座2的腔体容置有所述连接体4、连接块5、连接端盖7及连接盘8；所述连接座10的另一端的端面与所述套件11的另一端连接。
进一步地，所述连接部还包括连接套管9和位于所述连接套管9内的连接螺栓12，所述弹性伸缩部14及所述连接座10设置有通孔，所述通孔内设置有所述连接套管9，所述弹性伸缩部14通过所述连接螺栓12连接所述连接盘8。
进一步地，用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具还包括用于定位安装刚轮齿坯的定位座13，所述定位座13容置于所述套件11中，并与所述连接座10连接。通过定位座13，即可实现在安装工件，即刚轮齿坯时进行很好的定位。
本实施例用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具的工作原理简述如下：需要对工件卡紧时，机床的液压油缸向下运动带动拉杆1和连接体4，连接体4通过连接端盖7、推力球轴承6和连接块5在做轴向运动时还可以实现回转运动，连接盘8通过连接套管9和连接螺栓12拉动弹性伸缩部14(如弹簧卡头)向下运动，弹性伸缩部14的外锥面和套件11的内锥面配合使弹性伸缩部14的直径收缩来卡紧工件。需要松开工件时，液压油缸工作方向相反，弹性伸缩部14向上运动，弹性伸缩部14靠自身弹性恢复原状，以松开工件。
本实施例用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具通过机床底部的液压油缸的往复运动通过拉杆带动连接部做直线运动，进而带动弹性伸缩部做直线运动，进而实现弹性伸缩部与套件的锥形面处于配合状态，以实现卡紧工件，在弹性伸缩部与套件的锥形面不处于配合状态时，实现松开工件，此卡具在工件卡紧时，弹性伸缩部套的圆周各个点受力均匀，因此弹性伸缩部卡紧的刚轮齿坯受力均匀、受力均匀、重复定位精度高，不会损伤工件的已加工表面；优选地，拉杆轴向运动是卡紧和放松，因为插齿工作时需要工件做回转运动，中间加推理球轴承就是为了能使下部油缸保持固定同时卡具能在工作平台的带动下做回转运动；此外，工件装卡速度快有效提高生产效率。
此外，本实用新型实施例还提供一种机床，包括回转平台以及液压油缸，该机床还设置有上述的用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具。由于该机床具有用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具相应的技术特征及技术效果，在此不再赘述。
上面描述的内容可以单独地或者以各种方式组合起来实施，而这些变型方式都在本实用新型的保护范围之内。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。