滚齿刀磨削装置的制作方法

本发明属于刀具加工技术领域，具体涉及一种滚齿刀磨削装置，用于延长滚齿刀的使用寿命。

背景技术：

随着工业迅速发展，机床的数控技术不断提高，但沿海地区许多机械加工厂的成本居高不下，其中有一个很重要的因素是刀具成本太高。滚刀的几何精度直接影响所加工齿轮的精度，用钝后的滚刀必须刃磨后才能继续使用，刃磨精度对滚刀的齿形精度有很大影响。如何利用刀具刃磨机床修磨好磨损到用钝标准的刀具，延长刀具的寿命，提高刀具的利用率，降低刀具成本，是企业降低生产成本的有效途径。

技术实现要素：

针对现有技术存在的以上问题，本发明提出一种滚齿刀磨削装置，用于对滚齿刀进行磨削处理，以延长滚齿刀的使用寿命。本装置采用皮带传动实现砂轮主轴的转动，两组滑轨丝杆实现砂轮的两自由度移动，并在垂直升降分度机构的进给运动下对滚齿刀进行磨削。

本发明提供的一种滚齿刀磨削装置包括底座1、防护推拉门2、顶板3、侧板4、进给机构5及垂直升降分度机构6；底座1固定于水平地面上，顶板3安装在底座1的上部，侧板4安装在底座1的两侧，防护推拉门2安装在底座1的前侧，进给机构5安装在底座1的上端平台上，垂直升降分度机构6安装在底座1下部，垂直升降分度机构6末端由底座1的上端平台的通孔伸出。

进给机构5包括第一伺服电机7a、第二伺服电机7b、第一轴承座8a、第二轴承座8b、第一滚珠丝杠9a、第二滚珠丝杠9b、第一导轨压板10a、第二导轨压板10b、第一直线导轨11a、第二直线导轨11b、第一限位传感器12a、第二限位传感器12b、下支撑板13、上支撑板14、第一皮带轮15a、第二皮带轮15b、砂轮16及砂轮电机17；第一伺服电机7a、第一轴承座8a、第一导轨压板10a及第一直线导轨11a通过螺栓安装在底座1的上端平台上，第一伺服电机7a通过联轴器与第一滚珠丝杠9a相连，第一滚珠丝杠9a通过第一轴承座8a固定，下支撑板13固定在第一直线导轨11a的滑块上，下支撑板13下端通过套筒与第一滚珠丝杠9a相配合；两个结构相同的第一限位传感器12a安装在第一导轨压板10a的始末两端；第二伺服电机7b、第二轴承座8b、第二导轨压板10b、第二直线导轨11b通过螺栓安装在下支撑板13上，第二直线导轨11b与位于其下方的第一直线导轨11a相互垂直，第二伺服电机7b通过联轴器与第二滚珠丝杠9b相连，第二滚珠丝杠9b通过第二轴承座8b固定，上支撑板14固定在第二直线导轨11b的滑块上，上支撑板14下端通过套筒与第二滚珠丝杠9b相配合；两个结构相同的第二限位传感器12b安装在第二导轨压板10b的始末两端；砂轮电机17安装在上支撑板14的上表面，第一皮带轮15a连接砂轮电机17的输出轴，第一皮带轮15a通过皮带与第二皮带轮15b相连，第二皮带轮15b安装在砂轮轴的一端，砂轮16安装在砂轮轴的另一端。

所述垂直升降分度机构6包括伺服电机18、行星减速器19、超越离合器20、分度机构轴21、大齿轮22、升降连杆23、滚刀轴24、滚齿刀25、气缸26、单齿27及举升气缸28；伺服电机18通过支架安装在底座1上，伺服电机18与行星减速器19相连，行星减速器19通过超越离合器20与分度机构轴21相连，大齿轮22安装在分度机构轴21上，滚刀轴24的一端嵌在分度机构轴21的上端开孔中，滚刀轴24的另一端安装滚齿刀25，举升气缸28安装在底座1上，升降连杆23的一端安装在举升气缸28的推杆上，升降连杆23的另一端通过轴承固定在滚刀轴24上；气缸26安装在底座1上，单齿27安装在气缸26的推杆上，单齿27能够与大齿轮22啮合用于定位。

本发明具有以下技术特点：

1、本发明通过皮带传动带动砂轮高速转动，且带传动易于检修与更换。

2、本发明采用了两组丝杆滑轨结构，传动精度高，运动平稳，无爬行现象；反向时无空行程，有可逆性，使用寿命长。并且当到达合适位置时，在电机自身的制动器作用下，丝杠锁死保证砂轮的稳定工作。

3、本发明设有垂直升降分度机构，当伺服电机得电后，驱动垂直升降分度机构完成既定分度角转动，然后断电自锁，当用于定位的单齿与齿轮正确啮合时，齿轮带动分度机构轴反转，消除分度角误差，完成精定位，同时由于分度机构轴与伺服电机通过超越离合器相联，当分度机构轴反转时，伺服电机轴并不转动，保持自锁。通过单齿与大齿轮的精确啮合，保证切削过程中滚齿刀不会自身转动，从而保证加工滚齿刀过程中的切削精度。

附图说明：

图1：本发明滚齿刀磨削装置结构示意图之一；

图2：本发明滚齿刀磨削装置结构示意图之二；

图3：本发明装置中的进给机构结构示意图；

图4：本发明装置中的垂直升降分度机构结构示意图。

图中：1：底座；2：防护推拉门；3：顶板；4：侧板；5：进给机构；6：垂直升降分度机构；7a：第一伺服电机；7b：第二伺服电机；8a：第一轴承座；8b：第二轴承座；9a：第一滚珠丝杠；9b：第二滚珠丝杠、10a：第一导轨压板、10b：第二导轨压板、11a：第一直线导轨、11b：第二直线导轨；12a：第一限位传感器；12b：第二限位传感器；13：下支撑板；14：上支撑板；15a：第一皮带轮；15b：第二皮带轮；16：砂轮；17：砂轮电机；18：伺服电机；19：行星减速器；20：超越离合器；21：分度机构轴；22：大齿轮；23：升降连杆；24：滚刀轴；25：滚齿刀；26：气缸；27：单齿；28举升气缸。

具体实施方式：

本发明一种滚齿刀磨削装置包括底座1、防护推拉门2、顶板3、侧板4、进给机构5及垂直升降分度机构6。本发明装置工作过程如下：

首先将所需磨削的滚齿刀25安装在滚刀轴24的末端，此时滚齿刀25位于砂轮16的下方，接着将防护推拉门2关闭。伺服电机18启动，经由行星减速器19，通过分度机构轴21带动滚刀轴24转动，进而带动滚齿刀25转动。分度机构轴21转动的同时，大齿轮22转动，当到达既定角度时，电机断电并自锁，气缸26伸出，单齿27与大齿轮22啮合，使分度机构轴21不再转动。接着底座上的进给机构5通过第一伺服电机7a、第二伺服电机7b、第一滚珠丝杠9a、第二滚珠丝杠9b、第一直线导轨11a、第二直线导轨11b实现砂轮16两个方向运动，并通过第一限位传感器2a及第二限位传感器12b对进给运动进行限位。当砂轮16在丝杠的转动下移动至合适的位置时，砂轮电机17通过皮带轮带动砂轮16转动，此时举升气缸28伸长，通过升降连杆23带动滚刀轴24竖直向上运动，对滚齿刀25进行磨削。完成磨削后，砂轮16后退，滚刀轴24下降，气缸26收缩，滚刀轴24继续转动至所需角度，对滚齿刀25下一面进行磨削，进行下一次循环。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种滚齿刀磨削装置，属于刀具加工技术领域，用于延长滚齿刀的使用寿命。该磨削装置包括底座、防护推拉门、顶板、侧板、进给机构及垂直升降分度机构；底座固定于水平地面上，顶板安装在底座的上部，侧板安装在底座的两侧，防护推拉门安装在底座的前侧，进给机构安装在底座的上端平台上，垂直升降分度机构安装在底座下部，垂直升降分度机构末端由底座的上端平台的通孔伸出。本发明装置采用皮带传动实现砂轮主轴的转动，两组滑轨丝杆实现砂轮的两自由度移动，并在垂直升降分度机构的进给运动下对滚齿刀进行磨削，通过单齿与大齿轮的精确啮合，保证切削过程中滚齿刀不会自身转动，从而保证加工滚齿刀过程中的切削精度。

技术研发人员：谈莉斌;李韫智;张海娟
受保护的技术使用者：安徽工业大学
技术研发日：2019.07.15
技术公布日：2019.08.30