[發明專利]新型數控插齒機演示儀及演示方法

有效

• 申請號: 201410396837.2
• 申請日: 2014-08-13
• 公開（公告）號: CN104183190A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 王慶九;崔霄;張朝賀;楊拓宇;高宇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G09B25/02
• 分類號: G09B25/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種新型數控插齒機演示儀，包括機架、印齒機構、水平進給機構；其特征在于，所述機架包括蓋板（10）、支撐板（11）、兩根支撐柱（12）；支撐板（11）豎直安裝，蓋板（10）的一端安裝在支撐板（11）的頂部，兩根支撐柱（12）安裝在支撐板（11）的底部；蓋板（10）上方安裝有印泥（9）和墊塊（8）；

所述印齒機構包括機座（1）、電磁鐵（51）、第一大齒輪（22）、第一小齒輪（21）、第一驅動電機（13）、插齒刀桿軸（24）、兩個滑動軸承（23）、彈簧（52）、插齒刀（25）、螺栓下墊片（61）、螺栓（62）；電磁鐵（51）安裝在機座（1）底部，第一大齒輪（22）安裝在電磁鐵（51）上方，并與電磁鐵（51）保持3~7mm的垂直距離，第一大齒輪（22）上方連接插齒刀桿軸（24）的底端，插齒刀桿軸（24）頂端通過插齒刀（25）頂部的螺栓下墊片（61）、螺栓（62）與插齒刀（25）固定，彈簧（52）安裝在插齒刀桿軸（24）上，彈簧（52）頂端接觸插齒刀桿軸（24）的軸肩下端面，彈簧（52）底端接觸機座（1）的機座上端面（16）；第一大齒輪（22）與第一小齒輪（21）嚙合，第一小齒輪（21）連接第一電機（13）；插齒刀桿軸（24）安裝有兩個滑動軸承（23）；

所述水平進給機構包括第二電機（14）、第三電機（15）、聯軸器（41）、第一滾動軸承（42）、滾珠絲杠（43）、滾動螺母（44）、第二滾動軸承（33）、第二小齒輪（31）、第二大齒輪（32）、滑塊（45）、紙坯軸（34）、紙坯（35）、端部壓蓋（7）、導軌（46）；滑塊（45）安裝在導軌（46）上，可在導軌（46）上水平滑動；滑塊（45）安裝有滾動螺母（44），滾珠絲杠（43）一端通過聯軸器（41）與第二電機（14）相連，另一端穿過滾動螺母（44）；第二小齒輪（31）與第二電機（15）相連，并與第二大齒輪（32）嚙合；紙坯軸（34）底端與第二大齒輪（32）連接，中部穿過滑塊（45），頂部與端部壓蓋（7）連接；紙坯軸（34）的軸肩上端面與端部壓蓋（7）之間安裝有紙坯（35）；第二滾動軸承（33）安裝在紙坯軸（34）上；

兩根支撐柱（12）一端與支撐板（11）下端固定，另一端與機座（1）下端固定，蓋板（10）安裝在支撐板（11）和機座（1）的頂面上，蓋板（10）開有孔和槽，孔內穿有彈簧（52）和插齒刀桿軸（24），槽內穿有紙坯軸（34）；蓋板（10）上的印泥（9）和墊塊（8）位于插齒刀（25）下方。

2.一種權利要求1所述的新型數控插齒機演示儀的演示方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）水平進給機構上紙坯（35）的水平進給運動：第二電機（14）通過聯軸器（41）驅動滾珠絲杠（43）轉動，滾珠絲杠（43）通過滾動螺母（44）帶動滑塊（45）的水平運動，滑塊（45）通過紙坯軸（34）帶動紙坯（35）水平進給運動，使得紙坯（35）的邊緣位于墊塊（8）上方，第二電機（14）停止工作；

（2）插齒刀（25）與紙坯（35）的范成運動：第一電機（13）帶動第一小齒輪（21）轉動，第一大齒輪（22）在嚙合作用下開始轉動，并帶動插齒刀桿軸（24）轉動，插齒刀桿軸（24）的轉動帶動插齒刀（25）進行旋轉運動；同時，第三電機（15）帶動第二小齒輪（31）轉動，第二大齒輪（32）在嚙合作用下開始轉動，并帶動紙坯軸（34）轉動，紙坯軸（34）的轉動帶動紙坯（35）進行旋轉運動；第一電機（13）和第三電機（15）均為步進電機，通過控制第一電機（13）和第三電機（15）的脈沖數和脈沖頻率，可以保持插齒刀（25）和紙坯（35）的旋轉線速度一致，第一電機（13）和第三電機（15）工作t1時間后暫停工作（暫停時間為t2）；

（3）印齒機構中插齒刀（25）的上下運動：在第一電機（13）和第三電機（15）暫停工作后，電磁鐵（51）通電，吸引第一大齒輪（22）向下運動，第一大齒輪（22）通過插齒刀桿軸（24）帶動插齒刀（25）向下運動，插齒刀（25）左側齒輪壓在印泥（9）上，右側齒輪壓在紙坯（35）上，并在紙坯（35）上形成齒輪輪廓；彈簧（52）被壓縮；電磁鐵（51）通電T1時間后，斷電（斷電時間為T2），彈簧（52）釋放彈性勢能，通過推動插齒刀桿軸（24）的軸肩下端面，使得插齒刀（25）向上運動，第一大齒輪（22）恢復到初始位置；

（4）在第一電機（13）和第三電機（15）暫停工作t2時間后，不斷重復步驟（2）~（3），完成印齒工作；

所述電磁鐵（51）的工作周期T1+T2與第一電機（13）和第三電機（15）的工作周期t1+t2相同，即T1+T2=t1+t2。