一种整体式轻量化齿轮加工设备的制作方法

本发明涉及齿轮加工设备，具体为一种整体式轻量化齿轮加工设备。

背景技术：

1、齿轮是指轮缘上有齿，能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮的加工方式很多，包括铸造、烧结、铣削等等，其中金属制齿轮通常是通过铣削方式加工出来的。

2、常见的齿轮除齿槽的开设外，还可见齿轮两面的凹槽以及中部一圈的通孔，这些就属于齿轮的轻量化加工。齿轮的轻量化加工是为了减轻齿轮的重量利于传动，同时利于齿轮在运转时让更多的润滑剂流过。

3、现有的齿轮轻量化加工方式其步骤是分散的，如对齿轮两面的凹槽铣削、齿轮齿槽的铣削和通孔的开凿是分步进行的，通常是先将钢坯切割为钢柱，然后对钢柱的两面分步进行铣削，再取出用钻机对中部进行开孔，最后再取出至开齿机对外圈开凿出一圈齿槽，这种分步加工的方式不仅工艺较为繁琐、需要较多人工操作，而且齿轮的分步加工过程中运移所消耗的时间也可能造成齿轮因加工过程中受热后冷却的原因、安装误差的原因造成变形，最终需要进行复杂的精加工来修整尺寸，造成加工效率的下降。

技术实现思路

1、本发明提供了一种整体式轻量化齿轮加工设备，具备将钢柱自动上料至弧形导轨上，并在钢柱作弧形位移至两个加工工位的过程中自动完成夹持，从而完成对齿轮的整体式轻量化加工，不仅减少了分步加工产生的尺寸误差，也极大地提高了加工效率的有益效果，解决了上述背景技术中所提到的现有的齿轮轻量化加工方式其步骤是分散的，这种分步加工的方式不仅工艺较为繁琐、需要较多人工操作，而且齿轮的分步加工过程中运移所消耗的时间也可能造成齿轮因加工过程中受热后冷却的原因、安装误差的原因造成变形，造成加工效率的下降的问题。

2、本发明提供如下技术方案：一种整体式轻量化齿轮加工设备，包括钢柱和基座，所述钢柱上设置有齿槽、安装孔、两个凹槽和若干个通孔，所述基座上设置有壳体，所述壳体上设置有弧形导轨，所述弧形导轨的中部设置有移动框架；

3、所述基座上处于弧形导轨的中部位置设置有上下料机构，所述上下料机构用于将钢柱送料至移动框架内并完成下料；

4、所述基座上设置有开齿机构、钻孔机构和两个铣削机构，所述开齿机构和其中一个铣削机构处于弧形导轨的一侧，所述钻孔机构和另一个铣削机构处于弧形导轨的另一侧；

5、所述基座上还设置有与移动框架连接的第一驱动组件，通过所述第一驱动组件驱动移动框架沿着弧形导轨滑动至弧形导轨的两侧进行加工。

6、作为本发明所述一种整体式轻量化齿轮加工设备的一种可选方案，其中：所述移动框架上还设置有用于固定钢柱的夹持机构，所述夹持机构包括滑动设置于移动框架内的滑座，所述滑座上周向等距地滑动设置有若干个用于夹持钢柱的夹爪；

7、所述移动框架内转动设置有转座，所述转座上周向开设有若干个第一弧形槽，若干个所述第一弧形槽内均滑动设置有第一连接杆，且若干个所述夹爪分别滑动连接于若干个第一连接杆上；

8、所述夹持机构还包括与转座连接的第二驱动组件，通过所述第二驱动组件驱动转座在移动框架向弧形导轨的两侧滑动时进行单向转动。

9、作为本发明所述一种整体式轻量化齿轮加工设备的一种可选方案，其中：所述第二驱动组件包括设置于转座上的第一锥形齿轮，所述移动框架上转动设置有第一转杆，所述第一转杆上设置有与第一锥形齿轮啮合的第二锥形齿轮；

10、所述第一转杆通过单向传动组件连接有直齿轮，所述壳体上设置有与直齿轮啮合的弧形齿条，通过所述单向传动组件实现直齿轮与第一转杆间的单向传动。

11、作为本发明所述一种整体式轻量化齿轮加工设备的一种可选方案，其中：所述单向传动组件包括转动设置于移动框架上的安装盘，所述安装盘上设置有第二转杆，所述直齿轮设置于第二转杆上；

12、所述第一转杆上设置有棘轮，所述安装盘上转动设置有与棘轮啮合的棘爪，所述安装盘上还设置有弹簧片，通过所述弹簧片将棘爪压合在棘轮上。

13、作为本发明所述一种整体式轻量化齿轮加工设备的一种可选方案，其中：所述夹持机构还包括导向组件和若干个支撑组件；

14、若干个所述支撑组件用于在钢柱被送料至移动框架内时对钢柱进行支撑，所述导向组件用于在钢柱被若干个夹爪夹持后撤销若干个支撑组件对钢柱的支撑；

15、所述导向组件包括对称设置于滑座上的两个导向杆，所述壳体上对称开设有两个第二弧形槽，所述第二弧形槽的半径由中部向两侧逐渐扩大，且两个所述导向杆分别滑动设置于两个第二弧形槽内；

16、所述支撑组件包括滑动设置于移动框架内的支撑块，所述支撑块通过弹簧与移动框架的内壁弹性连接，所述滑座上设置有第二连接杆，所述第二连接杆上开设有滑槽；

17、所述支撑组件还包括第三连接杆，所述第三连接杆的一端铰接于支撑块上，所述第三连接杆的另一端滑动连接于滑槽内。

18、作为本发明所述一种整体式轻量化齿轮加工设备的一种可选方案，其中：所述第一驱动组件包括设置于基座上的第一电机，所述壳体上滑动设置有第四连接杆，所述第四连接杆的一端与移动框架连接，所述第四连接杆的另一端与第一电机的输出轴连接。

19、作为本发明所述一种整体式轻量化齿轮加工设备的一种可选方案，其中：所述上下料机构包括设置于壳体上的送料通道，所述送料通道设置为尖端对准移动框架的漏斗状；

20、所述上下料机构还包括设置于基座上的第一气缸和设置于壳体上的第二气缸，且所述第一气缸和第二气缸的输出轴均对准移动框架。

21、作为本发明所述一种整体式轻量化齿轮加工设备的一种可选方案，其中：所述铣削机构包括滑动设置于基座上的第一安装座，所述第一安装座上转动设置有第一转盘，所述第一安装座内设置有第二电机，所述第二电机的输出轴与第一转盘连接；

22、所述第一转盘上偏离圆心处设置有铣刀，所述基座上设置有第三气缸，且所述第三气缸的输出轴与第一安装座连接。

23、作为本发明所述一种整体式轻量化齿轮加工设备的一种可选方案，其中：所述开齿机构包括滑动设置于基座上的第二安装座，所述第二安装座上转动设置有第二转盘，所述第二转盘上偏离圆心处设置有开齿刀，所述第二安装座内设置有第三电机，所述第三电机的输出轴与第二转盘连接；

24、所述基座上设置有第四电机，所述第四电机的输出轴上设置有第三转盘，所述第三转盘上偏离圆心处设置有连接柱；

25、所述开齿机构还包括第五连接杆，所述第五连接杆的两端分别铰接于第二安装座和连接柱上。

26、作为本发明所述一种整体式轻量化齿轮加工设备的一种可选方案，其中：所述钻孔机构包括滑动设置于所述基座上的第三安装座，所述第三安装座上设置有第一钻机和若干个第二钻机，所述基座上设置有第四气缸，且所述第四气缸的输出轴与第三安装座连接。

27、本发明具备以下有益效果：

28、1、该整体式轻量化齿轮加工设备，在钢柱沿着弧形导轨的轨道运移的过程中，设立左右两个工位，穿插完成对钢柱在一圈开齿出齿槽、在中部钻出安装孔的基础齿轮加工，以及进一步的两面铣削出凹槽、中部一圈钻出若干个通孔的轻量化加工过程。通过对钢柱的整体式加工，提高了自动化程度，减少人工消耗，极大地提高了加工效率，而且减少了传统分步加工的运移过程中，由于冷热变形和安装误差造成的齿轮成品工件尺寸误差大的问题。

29、2、该整体式轻量化齿轮加工设备，在钢柱的自动向上送料过程中，钢柱送入移动框架时，会推开形成一圈支撑环的若干个支撑块进入移动框架内，若干个支撑块再在弹簧作用下复位重新形成支撑环支撑住钢柱，以带动钢柱随着移动框架作弧形移动。而在弧形移动的过程中，在到达左右两侧工位时，若干个支撑块又随着若干组连杆结构和半径向两侧扩大的第二弧形槽的导向作用收回移动框架内，从而避免支撑块在工位加工时影响加工过程。

30、3、该整体式轻量化齿轮加工设备，在钢柱随着移动框架向两侧弧形移动的过程中，通过直齿轮沿着弧形齿条的滚动，以及单向传动组件的传动作用，使得若干个夹爪先是沿着若干个第一弧形槽的轨迹，由首端滑动至中部，从而夹持住钢柱以进行加工。在移动至第二工位时，若干夹爪由于单向传动的限位保持夹持，在第二工位转移至下料位置时，若干个夹爪再沿着若干个第一弧形槽的中部滑动至尾端，松开钢柱。