四磨頭半自動大齒輪磨稜倒角機的製作方法

2023-05-08 02:01:16

專利名稱：四磨頭半自動大齒輪磨稜倒角機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種四磨頭半自動大齒輪磨稜倒角機。
背景技術：
與本實用新型最接近的現有技術是"弧齒錐齒輪齒端磨稜倒角機"(專利號 01212958. 5)，雖經擴展至加工工件最大直徑可達到①500mm，但由於結構設計的限制，特別 是受主軸箱動力傳動、安裝結構的限制，使設備的負載能力不適合更大齒輪加工。而近年 來，隨著經濟的高速發展，特別是國際貿易的增長，市場對於船用變速箱、礦山機械、鐵路機 車、印刷機械等大型機械的需求迅速增加。其中大齒輪的製造也相應增加。然而大齒輪的 磨稜倒角加工無相應設備可用，大多數廠家只能用手工倒稜。一是效率低；二是稍不留意傷 及齒面(特別是螺旋齒)，造成殘次，質量難以保證。

發明內容本實用新型解決的技術問題設計一種四磨頭半自動大齒輪磨稜倒角機，採用四 個磨頭均布在工件外側的獨特結構，且各磨頭配氣、配電相互獨立，可以根據工件直徑選擇 l-4個磨頭工作。既可加工盤狀齒輪，也可加工軸齒齒輪。結構簡單，造價低廉、操作簡便、 生產效率高，特別適於用加工齒冠直徑①> 500mm的大齒輪工件。 本實用新型的技術解決方案一種四磨頭半自動大齒輪磨稜倒角機，其床身(1) 的中心裝有圓筒形主軸箱(S)，主軸(3)垂直安裝在主軸箱(8)上，床面(11)固定在主軸 (3)的上端面上，主軸(3)的下端面上固定有蝸輪(2)，蝸杆支架(38)安裝在床身(1)上， 蝸杆(39)安裝在蝸杆支架(38)上且與蝸輪(2)嚙合，變頻電機(41)固定在床身(1)上， 變頻電機(41)的主軸通過聯軸器(40)與蝸杆(39)的外端聯接；床身(1)的外側對稱固定 有四個託架(13)，每個託架(13)上均安裝有浮動砂輪支架。 所述床身(1)與床面(11)之間有平面軸承(10)。所述床身(1)的上端內側設置 了三個柔性阻尼器(12)，且柔性阻尼器(12)前端的柔性觸頭頂在床面(11)外圓上。 所述浮動砂輪支架由直線導軌(30)、直線導軌滑塊(29)、十字拖板(16)、溜板 (17)、立柱(23)、升降絲杆(18)、升降懸臂(31)、肘(22)、擺動軸(32)、擺動軸座(33)、磨頭 槓桿(26)、微型氣缸(24)、彈簧加力器(25)以及氣動磨頭(27)組成；直線導軌(30)水平 固定在託架(13)上，直線導軌滑塊(29)位於直線導軌(30)上，十字拖板(16)位於直線導 軌滑塊(29)上，溜板(17)位於十字拖板(16)上，立柱(23)及升降絲槓(18)安裝固定在 溜板(17)上，錐齒輪減速箱(19)固定在立柱(23)的頂部，錐齒輪減速箱(19)的動力輸出 軸與升降絲槓(18)聯接，動力輸入軸上固定有升降手輪(20)，升降懸臂(31)套裝在立柱 (23)和升降絲槓(18)上，肘(22)的外端安裝固定在升降懸臂(31)有內端，擺動軸(32)通 過擺動軸座(33)安裝在肘(22)的下方，磨頭槓桿(26)套裝固定在擺動軸(32)的外側，氣 動磨頭(27)套裝固定在擺動軸(32)的內側，微型氣缸(24)和彈簧加力器(25)垂直安裝 在擺動軸座(33)的上方，且微型氣缸(24)和彈簧加力器(25)的頂杆下端頭頂在磨頭槓桿(26)的兩端。 所述託架(13)的外端裝有伺服電機(14)，伺服電機(14)的主軸上聯接有傳動絲 槓(42)，直線導軌滑塊(14)的下方固定有螺母(43)，且傳動絲槓(42)位於直線導軌(30) 內，螺母(43)套裝在傳動絲槓(42)上。 本實用新型與現有技術相比具有的優點和效果 1.本實用新型採用四個磨頭均布在工件外側，且各磨頭配氣、配電相互獨立，可以
按工件直徑選擇l-4個磨頭工作。當工件直徑大於800mm時，即可用四個磨頭同時磨削工
件，工件只需迴轉稍大於1/4轉，即可完成一個端面沿全齒形的磨稜倒角加工。 2.本實用新型採用伺服電機驅動磨頭直線進給、回退，微型氣缸推動磨頭槓桿，帶
動磨頭繞擺動軸回退、進給，實現磨頭雙向同步進給、回退。 3.本實用新型床面的外側設置有三個可調節的柔性阻尼器，用以防止因工件質量 過大，旋轉中的慣性超越對磨頭的片狀砂輪的側向衝擊力，造成砂輪破損。 4.本實用新型既可加工盤狀齒輪，也可加工軸齒齒輪。適於加工最大模數M二 20mm，齒冠直徑500mm-1250mm，最大重量1500Kg的大齒輪工件。 5.本實用新型浮動砂輪支架上的擺動軸通過肘關節與升降懸臂連接，通過調節肘 關節可以更大範圍的調整砂輪工作角度，特別適合內齒輪的磨稜倒角加工。

圖1為本實用新型的結構主視圖，圖2為本實用新型的結構俯視圖，圖3本實用新 型浮動砂輪支架的結構示意圖，圖4為本實用新型蝸杆的結構示意圖。
具體實施方式結合附圖1、2、3、4描述本實用新型的一種實施例。 —種四磨頭半自動大齒輪磨稜倒角機，其床身1的中心裝有圓筒形主軸箱8，主軸 3垂直安裝在主軸箱8上，床面11固定在主軸3的上端面上，且床身1與床面11之間裝有 平面軸承10，主軸3的下端面上固定有蝸輪2，蝸杆支架38安裝在床身1上，蝸杆39通過角 接觸軸承37安裝在蝸杆支架38上且與蝸輪2嚙合，蝸杆支架38的內端固定有軸承蓋36， 變頻電機41固定在床身l上，變頻電機41的主軸通過聯軸器40與蝸杆39的外端聯接；床 身1的外側對稱固定有四個託架13，每個託架13上均安裝有可雙向自動回退、復位、萬向調 節的浮動砂輪支架。床身(1)的上端內側設置了三個柔性阻尼器12，且柔性阻尼器12前端 的柔性觸頭頂在床面11外圓上。 浮動砂輪支架由直線導軌30、直線導軌滑塊29、十字拖板16、溜板17、立柱23、升 降絲槓18、升降懸臂31、肘22、擺動軸32、擺動軸座33、磨頭槓桿26、微型氣缸24、彈簧加力 器25以及氣動磨頭27組成；直線導軌30水平固定在託架13上，直線導軌滑塊29位於直 線導軌30上，十字拖板16位於直線導軌滑塊29上，溜板17位於十字拖板16上，立柱23及 升降絲槓18安裝固定在溜板17上，錐齒輪減速箱19固定在立柱23的頂部，錐齒輪減速箱 19的動力輸出軸與升降絲槓18聯接，動力輸入軸上固定有升降手輪20，升降懸臂31套裝 在立柱23和升降絲槓18上，肘22的外端通過螺栓21安裝固定在升降懸臂31的內端，擺 動軸32通過擺動軸座33安裝在肘22的下方，磨頭槓桿26套裝固定在擺動軸32的外側，氣動磨頭27套裝固定在擺動軸32的內側，微型氣缸24和彈簧加力器25垂直安裝在擺動 軸座33的上方，且微型氣缸24和彈簧加力器25的頂杆下端頭頂在磨頭槓桿26的兩端。 託架13的外端裝有伺服電機14，伺服電機14的主軸上聯接有傳動絲槓42，直線 導軌滑塊29的下方固定有螺母43，且傳動絲槓42位於直線導軌30內，螺母43套裝在傳動 絲槓42上。 氣動磨頭的調整氣動磨頭的工作位置可通過直線導軌30、直線導軌滑塊29、縱 向調節手柄15、橫向調節手柄34、十字拖板16、溜板17、立柱23、升降絲槓18、升降懸臂31、 肘22、擺動軸32、擺動軸座33、磨頭槓桿26、微型氣缸24及彈簧加力器25進行萬向調節以 達到工件磨稜的角度、寬度要求。其中立柱23可在溜板17上旋轉調整+60° -60° ，用 以調整砂輪44端面與工件螺旋角方向平行。此外，通過調節肘22可以更大範圍的調整砂 輪工作角度。氣動磨頭27隨著擺動軸32的擺動而浮動，擺動軸32的浮動範圍通過鎖緊螺 釘28調整。彈簧加力器25通過下壓磨頭槓桿26的前端調整氣動磨頭27上的砂輪44對 工件的靜壓力；微型氣缸24通過作用磨頭槓桿26的後端控制氣動磨頭27的落下和退出。 工作原理通過配氣總管35連接空壓機，啟動變頻電機41，驅動蝸杆39帶動蝸輪 2旋轉，進而帶動主軸3旋轉，使固定在主軸3上端的床面11旋轉，固定在床面11上的待 加工齒輪45隨之旋轉。根據待加工齒輪45的直徑大小變頻選擇轉速(秒/轉)。為了克 服旋轉中因工件質量大產生的慣性超越，通過調節床身1內側三個柔性阻尼器12前端的柔 性觸頭作用在床面ll外圓上的摩擦力實現床面ll平穩運轉。本實用新型採用氣、電兩條 迴路控制。四個氣動磨頭的配氣、配電相互獨立，以供選擇磨頭的個數和位置。在操作面板 上對磨頭集中控制，保證各個磨頭工作同步。根據工件齒冠直徑大小，通過變頻器選擇確定 主軸轉速(秒/轉)的秒數Nl後，按N2二Nl/選用磨頭個數，計算出齒輪的理論磨削時間 N2。再按N稍大於N2(0. 2 0. 3秒)確定齒輪的實際磨削時間N。把確定的實際磨削時 間N(秒數)預置在時間繼電器上。時間繼電器控制變頻電機41和伺服電機14的電源，同 時也控制配氣電磁閥。電源啟動後，時間繼電器工作，接通變頻電機電源，主軸旋轉；控制伺 服電機正轉，推動直線導軌滑塊到工作位置；同時控制電磁閥打開氣路，磨頭供氣、砂輪旋 轉；微型氣缸下腔進氣，活塞杆回退，磨頭落向工件開始磨削，砂輪隨著工件的旋轉，在齒端 沿全齒形跟蹤爬行磨削倒稜。當時繼電器走完預置的時間N時，時間繼電器切斷變頻電機 電源、主軸停轉；同時控制伺服電機反轉，帶動直線導軌滑塊回退，進而帶動磨頭直線回退； 控制電磁閥切斷磨頭氣源，磨頭停轉；微型氣缸上腔進氣，伸出活塞杆推動磨頭槓桿，帶動 磨頭退出工作面。至此，即完成了一個齒輪齒端沿全齒形的半自動磨稜倒角加工。也可以 在工件(齒輪)的兩個端面各布置兩個磨頭，對兩個端面同時進行磨削加工，工件只需轉動 半圈稍多一點(0. 2 0. 3秒)，即可完成一個工件兩個端面沿全齒形的磨稜倒角加工。
權利要求一種四磨頭半自動大齒輪磨稜倒角機，包括床身(1)，其特徵是床身(1)的中心裝有圓筒形主軸箱(8)，主軸(3)垂直安裝在主軸箱(8)上，床面(11)固定在主軸(3)的上端面上，主軸(3)的下端面上固定有蝸輪(2)，蝸杆支架(38)安裝在床身(1)上，蝸杆(39)安裝在蝸杆支架(38)上且與蝸輪(2)嚙合，變頻電機(41)固定在床身(1)上，變頻電機(41)的主軸通過聯軸器(40)與蝸杆(39)的外端聯接；床身(1)的外側對稱固定有四個託架(13)，每個託架(13)上均安裝有浮動砂輪支架。
2. 根據權利要求l所述的四磨頭半自動大齒輪磨稜倒角機，其特徵是所述床身(1) 與床面(11)之間有平面軸承(10)。
3. 根據權利要求l所述的四磨頭半自動大齒輪磨稜倒角機，其特徵是所述床身(1) 的上端內側設置有三個柔性阻尼器(12)，柔性阻尼器(12)前端的柔性觸頭頂在床面(11) 外圓上。
4. 根據權利要求1或2或3所述的四磨頭半自動大齒輪磨稜倒角機，其特徵是所述 浮動砂輪支架由直線導軌(30)、直線導軌滑塊(29)、十字拖板(16)、溜板(17)、立柱(23)、 升降絲槓(18)、升降懸臂(31)、肘(22)、擺動軸(32)、擺動軸座(33)、磨頭槓桿(26)、微型 氣缸(24)、彈簧加力器(25)以及氣動磨頭(27)組成；直線導軌(30)水平固定在託架(13) 上，直線導軌滑塊(29)位於直線導軌(30)上，十字拖板(16)位於直線導軌滑塊(29)上，溜 板(17)位於十字拖板(16)上，立柱(23)及升降絲槓(18)安裝固定在溜板(17)上，錐齒輪 減速箱(19)固定在立柱(23)的頂部，錐齒輪減速箱(19)的動力輸出軸與升降絲槓(18)聯 接，動力輸入軸上固定有升降手輪(20)，升降懸臂(31)套裝在立柱(23)和升降絲槓(18) 上，肘(22)的外端安裝固定在升降懸臂(31)的內端，擺動軸(32)通過擺動軸座(33)安裝 在肘(22)的下方，磨頭槓桿(26)套裝固定在擺動軸(32)的後端，氣動磨頭(27)套裝固定 在擺動軸(32)的前端，微型氣缸(24)和彈簧加力器(25)垂直安裝在擺動軸座(33)的上 方，且微型氣缸(24)和彈簧加力器(25)的頂杆下端頭頂在磨頭槓桿(26)的兩端。
5. 根據權利要求4所述的四磨頭半自動大齒輪磨稜倒角機，其特徵是所述託架(13) 的外端裝有伺服電機(14)，伺服電機(14)的主軸上聯接有傳動絲槓(42)，直線導軌滑塊 (29)的下方固定有螺母(43)，且傳動絲槓(42)位於直線導軌(30)內，螺母(43)套裝在傳 動絲槓(42)上。
專利摘要一種四磨頭半自動大齒輪磨稜倒角機，其床身(1)的中心裝有圓筒形主軸箱(8)，主軸(3)垂直安裝在主軸箱(8)上，床面(11)固定在主軸(3)的上端面上，主軸(3)的下端面上固定有蝸輪(2)，蝸杆支架(38)安裝在床身(1)上，其上的蝸杆(39)與蝸輪(2)嚙合，變頻電機(41)固定在床身(1)上，其主軸通過聯軸器(40)與蝸杆(39)的外端聯接；床身(1)的外側對稱固定有四個託架(13)，每個託架(13)上均安裝有浮動砂輪支架。本實用新型採用四個磨頭均布在工件外側的獨特結構，既可加工盤狀齒輪，也可加工軸齒齒輪。且結構簡單，造價低廉、操作簡便、生產效率高，特別適用於齒冠直徑Φ≥500mm的大齒輪工件。
文檔編號B23F19/12GK201446311SQ20092003407
公開日2010年5月5日 申請日期2009年7月28日 優先權日2009年7月28日
發明者趙兆奇 申請人:寶雞虢西磨稜機廠