一种数控剃齿机的制作方法

本实用新型涉及一种数控剃齿机。

背景技术：

数控剃齿机可用于加工外啮合直齿、斜齿圆柱齿轮、鼓形齿、小锥度齿等齿轮，使齿轮轮齿得到精加工，经过数控剃齿机精加工后的齿轮可广泛应用于汽车、机床等设备上，但大多数数控剃齿机的对刀方式都是工作人员通过控制气缸使刀具下移来进行对刀的，这种对刀方式极容易在刀具下移过程中由于工作人员操作不当出现刀具直接碰撞在齿轮轮齿上，而非准确进入到轮齿之间的齿槽内，当刀具碰撞到齿轮轮齿时，由于气缸形成的推力极强、刀具硬度大于齿轮轮齿硬度，因此刀具极易将齿轮轮齿碰伤，使齿轮轮齿的加工精度受到影响，无法保证加工后的齿轮的质量。

一般数控剃齿机对齿轮进行加工时，都会通过定位轴插入至齿轮上的轴孔中对齿轮进行定位，但是由于齿轮具有很多不同型号，且不同型号的齿轮的轴孔孔径大小也皆不相同，而数控剃齿机上的定位轴由于结构问题无法进行更换，因此该定位轴只能对与其相适配的齿轮进行加工，若是需要加工的齿轮的轴孔孔径与定位轴的轴径不匹配，便无法进行加工，需要加工其他型号的齿轮时，则需要移至其他相适配的数控剃齿机上进行加工，这种只能加工单种齿轮的加工方式，使使用人员需要购买多台具有不同轴径的定位轴的数控剃齿机方能对所有不同型号的齿轮进行加工，很大程度上增加了加工成本，且多台数控剃齿机的存在增大了放置空间，使放置数控剃齿机时的麻烦程度随之增加。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种数控剃齿机，它能自动进行对刀，无需通过工作人员进行对刀，且在对刀过程中不会出现刀具与齿轮轮齿碰撞导致齿轮轮齿受损的情况，更能快速更换不同轴径的定位轴，保证数控剃齿机能够对不同型号的齿轮进行加工。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案为：

本实用新型公开一种数控剃齿机，包括机座、设于机座上方的工作台以及铰接于工作台上的控制面板，工作台一侧设有机架，机架上设有刀具安装头，刀具安装头上安装有刀具，其特征在于：所述工作台左右两侧分别设有第一滑道、第二滑道；所述第一滑道上安装有与其相匹配的第一定位装置；所述第二滑道上安装有与其相匹配的第二定位装置；所述第一定位装置连接有第一油缸；所述第二定位装置连接有第二油缸；所述第一滑道与第二滑道之间设有滑座；所述滑座上设有一位于刀具安装头下方的第三滑道；所述第三滑道上安装有一与其相匹配的滑块；所述滑块连接有第三油缸；所述滑块铰接有一位于其上方的托架；所述滑块与托架之间设有一弹簧；所述托架下表面设有一感应杆；所述工作台上设有一位置与感应杆相对应的对刀感应开关，感应杆位于对刀感应开关上方；所述第一定位装置靠近第三滑道的一侧设有辅助夹具；所述第二定位装置靠近第三滑道的一侧设有主夹具；所述主夹具的轴线与辅助夹具的轴线共线；所述主夹具上安装有与辅助夹具相匹配的定位轴。

所述托架上设有一导向孔；所述滑块上设有一位于弹簧内的导向柱；所述导向柱一端位于导向孔内；所述导向柱直径小于导向孔的直径。

所述机架上设有一角度调节装置；所述角度调节装置与刀具安装头相连接。

所述滑座一侧前后两端分别设有前置感应开关、后置感应开关。

所述工作台上设有一与前置感应开关位置相对应的换料感应开关。

所述辅助夹具包括设于第一定位装置上的第一连接部，主夹具包括设于第二定位装置上的第二连接部，第一连接部、第二连接部皆连接有一快速更换装置；所述与第一连接部相连接的快速更换装置的一端设有与定位轴相匹配的夹套；所述定位轴设于与第二连接部相连接的快速更换装置的一端。

所述第一连接部、第二连接部上皆设有一安装孔，安装孔截面呈圆台形；所述安装孔端口设有一与其相贯通的螺接头；所述快速更换装置包括螺接于螺接头上的紧固罩；所述快速更换装置包括与安装孔相匹配的安装部，紧固罩套设于安装部外；所述安装部一端嵌于安装孔内，安装部该端呈圆台状，安装部该端两侧设有互为对称的卡块；所述紧固罩上设有与卡块位置相对应的定位槽；所述螺接头内壁上设有与卡块、定位槽位置相对应的滑槽；所述定位轴、夹套分别设于与其相应的安装部上。

本实用新型的有益效果是：

与现有技术相比，采用本实用新型结构的数控剃齿机在刀具对刀错位而抵触在齿轮轮齿上时，可通过弹簧使齿轮进行下移，齿轮则能通过自身下移的动作对刀具作用在齿轮上的力进行缓冲，不会通过固定不动的方式强行承受刀具下移的力，因此刀具与齿轮轮齿发生碰触后，齿轮轮齿也不会出现损伤的情况，使齿轮轮齿的加工精度得到保障，保证了齿轮的加工质量。

与现有技术相比，采用本实用新型结构的数控剃齿机由于托架与滑块之间设有弹簧，当齿轮被向下推动时，托架随之下移，而弹簧开始收缩，设于托架下方的感应杆也随之下移，当位于对刀感应开关上方的感应杆移动至对刀感应开关齐平的位置时，对刀感应开关会第一时间将该信息进行反馈，使机架控制刀具安装头开始上移，令刀具逐渐离开齿轮，当刀具离开齿轮后，托架在弹簧的作用下开始复位，而刀具复位后，刀具旋转一定角度便停止旋转，接着刀具再次下移，若是此次刀具下移后，依旧无法准确进行对刀进入到齿轮齿槽内，在对刀感应开关再次感应到感应杆下移后，刀具再次在机架的控制下上移，接着刀具再次旋转一定角度后，再次开始下移，如此反复循环，直至刀具能够在移动了恒定的移动距离后准确的进入到齿轮齿槽内，若是对刀次数超过五次，刀具都无法准确进入到齿轮齿槽内，数控剃齿机则会发生警报声，提醒工作人员进行干涉，使刀具能够在最快时间内完成自动对刀的工作，同时避免了自动对刀过程中出现意外。

与现有技术相比，采用本实用新型结构的数控剃齿机需要对其他型号齿轮进行精加工时，无需将新的齿轮移至可将该齿轮的其他数控剃齿机上，只需对本实用新型的定位轴和夹套更换为与新齿轮相适配的型号即可，因此工作人员需要加工多种型号的齿轮时，无需购买多台能够加工不同型号的齿轮的数控剃齿机，只需一台数控剃齿机便能对不同型号的齿轮进行精加工，很大程度上节约了加工成本，同时节约了放置空间。

附图说明

图1是本实用新型数控剃齿机的立体图；

图2是本实用新型数控剃齿机的结构示意图；

图3是图2A部的放大图；

图4是辅助夹具的结构示意图；

图5是辅助夹具的剖面图；

图6是主夹具的结构示意图；

图7是主夹具的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

请参阅图1至图7，本实用新型提供一种数控剃齿机，包括机座1、设于机座1上方的工作台2以及铰接于工作台2上的控制面板3，工作台2一侧设有机架4，机架4上设有刀具安装头5，刀具安装头5上安装有刀具6，所述工作台2左右两侧分别设有第一滑道7、第二滑道8；所述第一滑道7上安装有与其相匹配的第一定位装置9；所述第二滑道8上安装有与其相匹配的第二定位装置10；所述第一定位装置9连接有第一油缸11；所述第二定位装置10连接有第二油缸12；所述第一滑道7与第二滑道8之间设有滑座13；所述滑座13上设有一位于刀具安装头5下方的第三滑道14；所述第三滑道14上安装有一与其相匹配的滑块15；所述滑块15连接有第三油缸；所述滑块15铰接有一位于其上方的托架16；所述滑块15与托架16之间设有一弹簧17；所述托架16下表面设有一感应杆18；所述工作台2上设有一位置与感应杆18相对应的对刀感应开关19，感应杆18位于对刀感应开关19上方；所述第一定位装置9靠近第三滑道14的一侧设有辅助夹具20；所述第二定位装置10靠近第三滑道14的一侧设有主夹具21；所述主夹具21的轴线与辅助夹具20的轴线共线；所述主夹具21上安装有与辅助夹具20相匹配的定位轴22。

所述托架16上设有一导向孔23；所述滑块15上设有一位于弹簧17内的导向柱24；所述导向柱24一端位于导向孔23内；所述导向柱24直径小于导向孔23的直径。

所述机架4上设有一角度调节装置25；所述角度调节装置25与刀具安装头5相连接。

所述滑座13一侧前后两端分别设有前置感应开关26、后置感应开关27。

所述工作台2上设有一与前置感应开关26位置相对应的换料感应开关28。

所述辅助夹具20包括设于第一定位装置上的第一连接部29，主夹具21包括设于第二定位装置上的第二连接部30，第一连接部29、第二连接部30皆连接有一快速更换装置；所述与第一连接部29相连接的快速更换装置的一端设有与定位轴22相匹配的夹套31；所述定位轴22设于与第二连接部30相连接的快速更换装置的一端。

所述第一连接部29、第二连接部30上皆设有一安装孔32，安装孔32截面呈圆台形；所述安装孔32端口设有一与其相贯通的螺接头33；所述快速更换装置包括螺接于螺接头33上的紧固罩34；所述快速更换装置包括与安装孔32相匹配的安装部35，紧固罩34套设于安装部35外；所述安装部35一端嵌于安装孔32内，安装部35该端呈圆台状，安装部35该端两侧设有互为对称的卡块36；所述紧固罩34上设有与卡块36位置相对应的定位槽37；所述螺接头33内壁上设有与卡块36、定位槽37位置相对应的滑槽38；所述定位轴22、夹套31分别设于与其相应的安装部32上。

本实用新型的使用方法如下：

先将需加工的齿轮39置放在托架16上，当齿轮39置放在托架16上后，在第三油缸的作用下，滑块15则会带动托架16顺着第三滑道14的轨迹进行移动，当滑块15移动至后置感应开关27位置时，在后置感应开关27的感应下，滑块15停止移动，托架16也随之停止移动，停留在刀具安装头5正下方，此时开始自动对刀，刀具安装头5在机架4的控制下开始下移，向置放于托架16上的齿轮39靠近，而刀具6则会随着刀具安装头5开始下移，刀具安装头5的下移距离则在最初时候根据实际加工所需通过控制面板3设置为一个定值，该下移距离刚好保证刀具准确下移进入到齿轮39的齿槽内，但不会对齿轮39本体进行挤压，因此当刀具6下移没有准确进入到齿轮39齿槽内时，刀具6会与齿轮39轮齿外表面发生碰触，并在恒定的下移距离的作用下，刀具6碰触到齿轮39轮齿外表面时，刀具6依旧会向下移动，刀具6向下移动的力则会作用在齿轮39上，使齿轮39受到一股向下的推力。

由于托架16与滑块15之间设有弹簧17，托架16又铰接于滑块15上，当齿轮39被向下推动时，托架16随之下移，而弹簧17开始收缩，设于托架下方的感应杆18也随之下移，当位于对刀感应开关上方的感应杆18移动至与对刀感应开关19齐平的位置时，对刀感应开关19会第一时间将该信息进行反馈，使机架4控制刀具安装头5开始上移，令刀具6逐渐离开齿轮39，当刀具6离开齿轮39后，托架16在弹簧17的作用下开始复位，由于托架16上设有导向孔23，滑块15上设有位于弹簧内的导向柱24，导向柱24一端位于导向孔23内，因此当弹簧17帮助托架16复位时，在导向柱24的作用下，托架16能够稳定的进行复位，不会在复位过程中出现位置偏移或者左右晃动的情况，保证托架16复位后齿轮39依旧处于原先的位置，不会影响齿轮39的加工精度。

此时安装于刀具安装头的刀具6发生旋转，刀具6旋转一定角度后，自动停止旋转，接着刀具6再次下移，若是此次刀具6下移后，依旧无法准确进行对刀进入到齿轮39齿槽内，在对刀感应开关19再次感应到感应杆18下移后，刀具6再次在机架4的控制下上移，接着刀具6再次旋转一定角度后，再次开始下移，如此反复循环，直至刀具6能够在移动了恒定的移动距离后准确的进入到齿轮39齿槽内，若是对刀次数超过五次，刀具6都无法准确进入到齿轮39齿槽内，数控剃齿机则会发生警报声，提醒工作人员进行干涉，使刀具6能够在最快时间内完成自动对刀的工作，同时避免了自动对刀过程中出现意外的情况，而弹簧17的存在使刀具6施力在齿轮39轮齿上时，齿轮39轮齿能够通过下移对该力进行缓冲，不会通过固定不动的方式强行承受刀具6下移的力，因此刀具6与齿轮39轮齿发生碰触后，齿轮39轮齿也不会出现损伤的情况，使齿轮39轮齿的加工精度得到保障，保证了齿轮39的精加工质量。

当刀具6准确进入到齿轮39齿槽内从而完成自动对刀后，第一定位装置9在第一油缸11的作用下，顺着第一滑道7的轨迹向托架16靠近，而第二定位装置10则在第二油缸12的作用下，顺着第二滑道8的轨迹向托架16靠近，而定位轴22则会在第二定位装置10的移动中，插入到齿轮39的轴孔中，并穿过齿轮39的轴孔，最终固定在设于第一定位装置的辅助夹具的夹套31上，当定位轴22插入到齿轮轴孔时，齿轮39在定位轴22的带动下会上移一定距离，该距离的移动不会致使齿轮施力于刀具上，不会影响齿轮39的精加工，而上移后的齿轮39则不再与托架16相接触，而是通过定位轴22实现悬空的效果，接着刀具6便会开始旋转，在刀具6旋转过程中，刀具6带动齿轮39进行旋转，对齿轮39轮齿进行精加工。

当齿轮39轮齿精加工结束后，刀具6停止旋转，在机架4的控制下开始上移复位，而第一定位装置9在第一油缸11的作用下开始复位，第二定位装置10则在第二油缸12的作用下同样开始复位，随着第一定位装置9、第二定位装置10复位，经过精加工后的齿轮39再次落于托架16上，接着在第三油缸的作用下，滑块15开始复位，并带动托架16进行复位，当滑块15移动至前置感应开关26的位置时，滑块15停止移动，此时换料感应开关28感应到托架16上为有料状态，接着工作人员则可将已精加工的齿轮从托架16上取下，此时换料感应开关28感应到托架16上为无料状态，接着工作人员将需加工的齿轮置放到托架16上，需加工的齿轮置放到托架16上后，换料感应开关28再次感应到托架16为有料状态后，第三油缸则会控制滑块15移动至刀具6正下方，开始另一个齿轮的精加工工作。

若是需要进行精加工的齿轮轮齿为斜齿时，可通过角度调节装置25对刀具安装头5的角度进行调节，使安装于刀具安装头上的刀具6所处的角度与斜齿的角度一致，通过角度调节装置25将刀具6调节至所需的角度后，便可开始自动对刀工作。

若是需要对其他型号的齿轮进行加工时，无需将齿轮移至其他具有与新齿轮相匹配的定位轴22的数控剃齿机上，只需对定位轴22进行更换即可，令更换后的定位轴22与新型号齿轮的轴孔相适配，更换定位轴22时，先关闭数控剃齿机，使其停止运行，接着旋动紧固罩34，使紧固罩34顺着螺接头33的螺纹轨迹向外松动，并将紧固罩上的定位槽37对准滑槽38位置，此时设于安装部两侧的卡块36便能依次顺着滑槽38、定位槽37的轨迹脱离第二连接部30，而安装部35呈圆台状，安装孔32截面呈圆台形，一旦紧固罩34松动后，安装部35便能轻松的从安装孔32内取出，安装部35取出后，设于安装部上的定位轴22随之取出，此时只需将设有与新型号齿轮轴孔相适配的定位轴的安装部35装入安装孔32即可，在安装过程中，依旧将紧固罩的定位槽37对准滑槽38位置，然后设于安装部两侧的卡块36依次滑入定位槽37、滑槽38，接着将紧固罩34旋紧，并使紧固罩上的定位槽37与滑槽38错位，这样安装部便能紧固的被安装在安装孔32内，且安装部35呈圆台状，安装孔32截面呈圆台形，一旦紧固罩34旋紧，便能轻松的将安装部35固定在安装孔32内，而需要进行更换与具有新轴径的定位轴相匹配的夹套31时，则可通过上述方法进行拆卸和安装，实现快速更换的效果。

综上所述可知，需要对其他型号齿轮进行精加工时，无需将新的齿轮移至可将加工该齿轮的其他数控剃齿机上，只需对本实用新型的定位轴22和夹套31更换为与新齿轮相适配的型号即可，因此工作人员需要加工多种型号的齿轮时，无需购买多台能够加工不同型号的齿轮的数控剃齿机，只需一台数控剃齿机便能对不同型号的齿轮进行精加工，很大程度上节约了加工成本，同时节约了放置空间。