[發明專利]齒輪加工機床的多功能集成式加工工藝

有效

• 申請號: 201910596594.X
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN110293382B
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 張習先
• 申請（專利權）人: 山東潤通齒輪集團有限公司
• 主分類號: B23P15/14
• 分類號: B23P15/14;B23P23/02
• 代理公司: 北京成實知識產權代理有限公司 11724
• 代理人: 陳永虔

1.齒輪加工機床的多功能集成式加工工藝，其步驟在于：

（一）插齒加工階段；

S1：刀具更換為插齒刀，用戶將同種型號的齒輪毛坯件自定心裝夾于工作臺上，旋轉驅動部件調整插齒加工部件的轉動半徑使插齒刀進行對刀，而后，升降驅動機構啟動運行并且驅動升降臂在高位狀態與低位狀態進行上下往復運動，升降臂帶動插齒刀同步運動并且對齒輪毛坯件進行插齒加工；

插齒加工部件包括穿設于安裝臺上并且可上下滑動的矩形升降臂，升降臂長度方向豎直布置、寬度方向沿床身的寬度方向布置，升降臂與安裝臺沿豎直方向構成滑動導向配合，升降臂可在高位狀態與低位狀態相互切換并且初始狀態為高位狀態，升降臂一端位于安裝臺的上方、另一端位于安裝臺的下方，升降臂的下端設置有向外延伸的連接機構，連接機構的延伸端設置有刀架，所述刀架設置有三個并且呈三點式布置，其中一刀架與升降臂沿其寬度方向的一側面相對應、另一刀架與升降臂沿其寬度方向的另一側面相對應、還有一刀架與升降臂背離立柱的一端面相對應，刀架上固定安裝有豎直布置的鉆銑電機，鉆銑電機的輸出軸豎直向下布置并且該輸出軸上可拆卸設置有刀具，高位狀態的升降臂使刀具位于裝夾齒輪毛坯件的上方，低位狀態的升降臂使刀具位于裝夾齒輪毛坯件的下方，所述工作臺上設置有三個自定心裝夾工位且與刀具一一對應，刀具可繞著裝夾齒輪毛坯件的軸心線轉動且旋轉半徑可調，升降臂的上端設置有用于驅動其做上下往復運動的升降驅動機構且升降驅動機構固定安裝于安裝臺上；

所述立柱的下端固定設置有矩形導程板，導程板的長度方向平行于床身的長度方向、寬度方向平行于床身的寬度方向，導程板與床身之間設置有用于連接兩者的導軌一、導軌二，導程板與導軌一沿平行于床身的長度方向構成滑動導向配合、導軌一與導軌二沿平行于床身的寬度方向構成滑動導向配合，導軌二與床身固定連接；

S2：在S1的過程中，旋轉驅動部件帶動插齒刀繞著齒輪毛坯件做環繞逐步運動，使插齒刀對齒輪毛坯件進行環繞插齒加工；

旋轉驅動部件設置于床身與導程板的下端面之間，旋轉驅動部件包括轉動設置于床身內且豎直布置的旋轉主軸，旋轉主軸設置有兩個并且沿床身的寬度方向對稱布置，旋轉主軸的頂端設置有水平布置的矩形旋轉架，旋轉架沿其長度方向的中部位置與旋轉主軸的頂端固定連接，旋轉架上活動設置有驅動塊，驅動塊位于旋轉主軸所在圓周方向的偏心位置并且該偏心距離等于刀具沿齒輪毛坯件做環繞運動所在圓周的半徑，并且驅動塊位于旋轉主軸所在圓周方向的偏心距離可調節，驅動塊與導程板固定連接；

所述兩旋轉主軸之間設置有用于連接兩者的同步傳動組件，同步傳動組件為帶傳動同步傳動組件，所述的旋轉驅動部件還包括動力源，動力源包括固定安裝于床身內的旋轉步進電機，旋轉步進電機的輸出軸軸向平行于床身的長度方向，旋轉步進電機的輸出軸上同軸固定設置有蝸桿，其中一旋轉主軸上同軸固定套設有蝸輪，蝸桿與蝸輪相嚙合；

旋轉驅動部件在工作過程中，啟動旋轉步進電機，旋轉步進電機將帶動蝸桿同步轉動，蝸輪將蝸桿的動力傳遞至其中一旋轉主軸并且帶動該旋轉主軸轉動，同步傳動組件將使兩旋轉主軸同步轉動，旋轉主軸將帶動旋轉架繞其軸線方向轉動，旋轉架將帶動驅動塊繞旋轉主軸的軸向轉動，驅動塊將帶動導程板繞兩旋轉主軸連線中點所在的豎直線為軸心線轉動且轉動半徑為驅動塊偏離旋轉主軸的距離，導程板將帶動立柱同步轉動，立柱將帶動插齒加工部件整體轉動，插齒刀做環繞齒輪毛坯件運動與豎直方向往復運動的復合運動，對齒輪毛坯件進行插齒加工；

S3：在S1的過程中，旋轉驅動部件逐漸縮小其驅動插齒刀的轉動半徑，使插齒刀沿齒輪毛坯件的徑向進行逐步進給；

所述旋轉架上開設有開口向上且沿其長度方向布置的滑槽，驅動塊活動嵌設于滑槽內并且可沿其長度方向進行滑動，滑槽內轉動設置有平行于其長度方向布置的變徑調節絲桿，驅動塊活動套接于變徑調節絲桿的外部并且兩者構成螺紋連接配合，旋轉架沿長度方向的一端的端部位置固定安裝有變徑調節電機，變徑調節電機的輸出軸與變徑調節絲桿的驅動端同軸固定連接；

調整驅動塊偏離旋轉主軸距離的過程中，當需要減小驅動塊偏離旋轉主軸的距離時，啟動變徑調節電機反轉，變徑調節電機將帶動變徑調節絲桿反向轉動，變徑調節絲桿將使驅動塊沿著滑槽靠近旋轉主軸滑動，驅動塊的偏心距離減小，插齒刀的轉動半徑減小，插齒刀沿齒輪毛坯件的徑向進行進給；插齒完成后，啟動變徑調節電機，變徑調節電機將帶動變徑調節絲桿轉動，變徑調節絲桿將使驅動塊沿著滑槽遠離旋轉主軸滑動，驅動塊的偏心距離增大，插齒刀的轉動半徑增大，插齒刀沿齒輪的徑向向外運動，插齒刀進行退刀；

（二）倒角加工階段；

S4：插齒加工后，刀具更換為銑刀，升降驅動機構驅動處于高位狀態的升降臂向下運動，升降臂帶動銑刀在豎直方向上與齒輪齒頂處的上端面/下端面進行對刀，啟動鉆銑電機，鉆銑電機將帶動銑刀轉動，旋轉驅動部件逐漸縮小銑刀的轉動半徑，使銑刀沿齒輪的徑向進行進給，同時旋轉驅動部件驅動銑刀沿齒輪進行環繞運動，直至倒角加工完成；

對齒輪齒頂處進行倒角的過程中，銑刀做環繞齒輪運動與繞自身軸線轉動的復合運動，對齒輪齒頂處進行倒角加工；

（三）鉆孔加工階段；

S5：倒角加工后，刀具更換為鉆刀，旋轉驅動部件調整鉆刀的轉動半徑，使鉆刀沿齒輪的徑向進行進給并且使鉆刀在水平方向上與所需鉆孔的腹板位置重合，而后，啟動鉆銑電機，鉆銑電機將帶動鉆刀轉動，最后，升降驅動機構驅動升降臂由高位狀態緩慢切換至低位狀態，升降臂帶動鉆刀豎直向下運動并且沿平行于齒輪軸向向下進給，直至鉆孔加工完成。