一种齿轮预切齿机以及齿轮加工方法与流程

1.本发明属于齿轮加工的技术领域，具体涉及一种齿轮预切齿机以及齿轮加工方法。


背景技术：

2.齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件。
3.目前常规的、高精端的齿轮加工设备虽然已经十分精密，但是主要的加工方式其实并没有发生改变，仍然是以切削的加工方式为主。当加工小模数的齿轮时，目前的这种加工方法以及加工设备并不会影响加工效率；但是当加工大模数并且齿数也大的齿轮时，目前的这种纯粹的切削加工方式以及加工设备的加工效率就会变得十分低下，加工一个齿轮往往需要大量的时间。因此，在加工大模数以及大齿数的齿轮时，如何提高加工效率是急需要解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种齿轮预切齿机。
5.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种齿轮预切齿机，包括：
6.机架，其设置有可移动的工作台，所述工作台还可旋转，所述工作台用于放置待切齿工件；
7.切齿组件，其包括第一锯条以及第二锯条，所述第一锯条以及所述第二锯条之间的距离设置为可调整，所述第一锯条以及所述第二锯条均穿设于所述工作台，所述工作台可令待切齿工件朝所述第一锯条以及所述第二锯条的锯齿移动从而完成一次切割。
8.较佳地，所述机架还设置有调节组件，所述调节组件包括第一调节块、第二调节块以及导向轴，所述第一调节块以及所述第二调节块均可移动地与所述导向轴连接，所述第一锯条与所述第一调节块抵触连接，所述第二锯条与所述第二调节块抵触连接，所述第一锯条以及所述第二锯条通过所述调节组件调整两者之间的距离。
9.较佳地，所述第一调节块以及所述第二调节块均设置有用于防止所述第一锯条以及所述第二锯条切割时发生偏斜的纠偏组件，所述第一锯条以及所述第二锯条均与所述纠偏组件连接。
10.较佳地，所述纠偏组件包括第一纠偏轮以及第二纠偏轮，所述纠偏组件至少设置为两组，一组所述第一纠偏轮以及所述第二纠偏轮分别设置于所述第一锯条的两侧，另一组所述第一纠偏轮以及所述第二纠偏轮分别设置于所述第二锯条的两侧。
11.较佳地，所述机架还设置有电机、第一锯轮以及第二锯轮，所述第二锯轮与所述电机的电机轴联动连接，所述切齿组件呈环形绕设于所述第一锯轮以及所述第二锯轮，设置于所述第一锯轮以及所述第二锯轮的两侧的所述切齿组件分别为所述第一锯条以及所述第二锯条。
12.较佳地，所述第一调节块的端部设置有第一辊轮以及第二辊轮，所述第一辊轮以
及所述第二辊轮均与所述第一锯条抵触连接，所述第二辊轮至所述第二调节块的距离小于所述第一辊轮至所述第二调节块的距离从而令所述第一锯条具有倾斜角度，所述第二调节块的端部均设置有第三辊轮以及第四辊轮，所述第三辊轮以及所述第四辊轮均与所述第二锯条抵触连接，所述第四辊轮至所述第一调节块的距离小于所述第三辊轮至所述第一调节块的距离从而令所述第二锯条具有倾斜角度。
13.较佳地，所述机架还设置有伺服电机、丝杆以及滑轨，所述工作台与所述滑轨连接并且所述工作台可沿着所述滑轨往复移动，所述丝杆与所述伺服电机联动连接，所述工作台与所述丝杆联动连接。
14.其次，还提供了一种齿轮加工方法，包括齿轮预切齿机，还包括步骤如下：
15.s1：将待切齿工件放置于工作台上；
16.s2：根据压力角以及模数计算出待切齿工件的跨齿距(或称跨齿数)，再根据跨齿距(或称跨齿数)得出公法线的长度；
17.s3：将第一锯条以及第二锯条之间的距离大小调整为公法线的长度大小，启动电机令切齿组件绕着第一锯轮以及第二锯轮转动；
18.s4：启动伺服电机令工作台上的待切齿工件朝所述第一锯条以及所述第二锯条的锯齿处移动从而完成初次切割，切割完成后令所述工作台复位；
19.s5：所述工作台朝一个方向转动一定的角度，启动所述伺服电机令工作台上的待切齿工件朝所述第一锯条以及所述第二锯条的锯齿处移动从而进行切割，切割完成后令工作台复位；
20.s6：重复步骤s5的操作，直至所述工作台转动的角度累计至三百六十度，此时完成齿轮的预加工，得到预加工后工件。
21.较佳地，还包括步骤s7：将预加工完成的齿轮再进行精加工从而加工成完整的齿轮。
22.较佳地，在步骤s5中，通过360度除以待切齿工件的齿数从而计算出所需要转动的角度。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
24.1、采用本齿轮预切齿机先对待切齿工件进行预加工得到预加工后工件，然后再对预加工后工件进行精加工得到完整工件，可以使加工效率提高三至四倍，极大地提高了大模数以及大齿数的齿轮的加工效率；
25.2、通过调节组件就能调节第一锯条与第二锯条之间的距离，这样就能使本齿轮预切齿机预加工各种不同大小的齿轮，极大地提高了本装置的实用性；
26.3、本齿轮预切齿机设置有纠偏组件，纠偏组件能够防止第一锯条以及第二锯条切割时发生偏斜，这样就能使加工更加精确；
27.4、第一锯条呈倾斜角度进入第一调节块，第二锯条呈倾斜角度进入第二调节块，这样设置能够使锯带的张紧力得到很大的缓冲，从而能够极大地增加切齿组件的使用寿命；
28.5、由于切齿组件是绕设于第一锯轮以及第二锯轮的，因此切齿组件的锯齿朝向是可以改变的，只需将切齿组件翻个面再绕设于第一锯轮以及第二锯轮就能改变锯齿的朝向；如图4所示，此时的切齿组件的朝向可以对齿轮的内齿进行预加工，当切齿组件翻面后
就能对齿轮的外齿进行预加工；也就是说，本齿轮预切齿机不仅能够加工内齿，还能加工外齿，极大地增加了设备的实用性。
附图说明
29.图1为本发明的齿轮预切齿机的轴侧视图。
30.图2为本发明的齿轮预切齿机的主视图。
31.图3为图2的a部放大图。
32.图4为本发明的齿轮预切齿机的剖面视图。
33.图5为本发明的齿轮预切齿机预加工后的工件示意图。
34.图6为加工后的完整工件的示意图。
35.图中，100、机架；110、滑轨；200、工作台；300、切齿组件；310、第一锯条；320、第二锯条；400、调节组件；410、第一调节块；411、第一辊轮；412、第二辊轮；420、第二调节块；421、第三辊轮；422、第四辊轮；430、导向轴；500、纠偏组件；510、第一纠偏轮；520、第二纠偏轮；600、电机；700、第一锯轮；800、第二锯轮；900、伺服电机；1000、预加工后工件；1100、完整工件。
具体实施方式
36.以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
37.如图1、图2、图3、图5所示，一种齿轮预切齿机，包括：机架100以及切齿组件300，其中机架100是本切齿机的主体框架，切齿组件300等其他零部件均设置于机架100上，切齿组件300用于对待切齿工件进行预加工。
38.具体的，机架100设置有可移动的工作台200，所述工作台200还可旋转，所述工作台200用于放置待切齿工件；切齿组件300包括第一锯条310以及第二锯条320，所述第一锯条310以及所述第二锯条320之间的距离设置为可调整，所述第一锯条310以及所述第二锯条320均穿设于所述工作台200，所述工作台200可令待切齿工件朝所述第一锯条310以及所述第二锯条320的锯齿移动从而完成一次切割。
39.需要详细说明的是，将待切齿工件固定放置于工作台200后，工作台200可带动待切齿工件移动以及旋转；切齿组件300在实际加工过程中的位置是不会发生改变的，同时第一锯条310以及第二锯条320在加工过程中始终是处于运动状态的，这样第一锯条310以及第二锯条320才能对工件进行切割；在实际加工中，令工作台200带动工件朝第一锯条310以及第二锯条320的锯齿移动，一段时间后就能完成切割，此时第一锯条310以及第二锯条320就会在待切齿工件上留下两条平行的切割线，然后令工作台200带动待切齿工件转动一定角度，再次进行切割，当工作台200转动一个圆周后，就得到了预加工后工件1000(如图5所示)，本齿轮预切齿机的具体操作步骤详见下文。
40.需要指出的是，采用本齿轮预切齿机先对待切齿工件进行预加工得到预加工后工件1000，然后再对预加工后工件1000进行精加工得到完整工件1100，可以使加工效率提高三至四倍，极大地提高了大模数以及大齿数的齿轮的加工效率。
41.如图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，机架100还设置有调节组件400，调节
组件400用于调整第一锯条310与第二锯条320之间的间距。
42.具体的，调节组件400包括第一调节块410、第二调节块420以及导向轴430，所述第一调节块410以及所述第二调节块420均可移动地与所述导向轴430连接，所述第一锯条310与所述第一调节块410抵触连接，所述第二锯条320与所述第二调节块420抵触连接，所述第一锯条310以及所述第二锯条320通过所述调节组件400调整两者之间的距离。
43.需要指出的是，通过调节组件400就能调节第一锯条310与第二锯条320之间的距离，这样就能使本齿轮预切齿机预加工各种不同大小的齿轮，极大地提高了本装置的实用性。
44.如图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，本齿轮预切齿机还设置有纠偏组件500，由于待切齿工件比较硬，第一锯条310以及第二锯条320在切割时难免会发生偏斜，纠偏组件500就是用于放置第一锯条310以及第二锯条320在切割时发生偏斜。
45.具体的，纠偏组件500包括第一纠偏轮510以及第二纠偏轮520，所述纠偏组件500至少设置为两组，一组所述第一纠偏轮510以及所述第二纠偏轮520分别设置于所述第一锯条310的两侧，另一组所述第一纠偏轮510以及所述第二纠偏轮520分别设置于所述第二锯条320的两侧。
46.需要说明的是，第一纠偏轮510以及第二纠偏轮520相当于夹块，第一纠偏轮510以及第二纠偏轮520夹紧第一锯条310以及第二锯条320，这样第一锯条310以及第二锯条320在切割时就不会出现偏斜的情况。
47.需要指出的是，本齿轮预切齿机设置有纠偏组件500，纠偏组件500能够防止第一锯条310以及第二锯条320切割时发生偏斜，这样就能使加工更加精确。
48.如图1、图2、图4所示，在上述实施方式的基础上，机架100还设置有电机600、第一锯轮700以及第二锯轮800，其中，电机600用于为切齿组件300提供动力，第一锯轮700以及第二锯轮800用于传递动力。
49.具体的，所述第二锯轮800与所述电机600的电机600轴联动连接，所述切齿组件300呈环形绕设于所述第一锯轮700以及所述第二锯轮800，设置于所述第一锯轮700以及所述第二锯轮800的两侧的所述切齿组件300分别为所述第一锯条310以及所述第二锯条320。
50.需要说明的是，电机600的转动能够带动切齿组件300绕着第一锯轮700以及所述第二锯轮800转动，这样切齿组件300就能产生很大的切割力，当待切齿工件移动至第一锯条310以及第二锯条320处时，第一锯条310以及第二锯条320就能很容易地对工件进行切割。
51.需要指出的是，由于切齿组件300是绕设于第一锯轮700以及第二锯轮800的，因此切齿组件300的锯齿朝向是可以改变的，只需将切齿组件300翻个面再绕设于第一锯轮700以及第二锯轮800就能改变锯齿的朝向；如图4所示，此时的切齿组件300的朝向可以对齿轮的内齿进行预加工，当切齿组件300翻面后就能对齿轮的外齿进行预加工；也就是说，本齿轮预切齿机不仅能够加工内齿，还能加工外齿，极大地增加了设备的实用性。
52.如图2、图3所示，在上述实施方式的基础上，所述第一调节块410的端部设置有第一辊轮411以及第二辊轮412，所述第一辊轮411以及所述第二辊轮412均与所述第一锯条310抵触连接，所述第二辊轮412至所述第二调节块420的距离小于所述第一辊轮411至所述第二调节块420的距离从而令所述第一锯条310具有倾斜角度，所述第二调节块420的端部
均设置有第三辊轮421以及第四辊轮422，所述第三辊轮421以及所述第四辊轮422均与所述第二锯条320抵触连接，所述第四辊轮422至所述第一调节块410的距离小于所述第三辊轮421至所述第一调节块410的距离从而令所述第二锯条320具有倾斜角度。
53.需要说明的是，第一辊轮411以及第二辊轮412是交错设置的，通过第一辊轮411以及第二辊轮412就能使第一锯条310呈倾斜角度进入第一调节块410，同理，通过第三辊轮421以及第四辊轮422就能使第二锯条320呈倾斜角度进入第二调节块420。
54.需要指出的是，第一锯条310呈倾斜角度进入第一调节块410，第二锯条320呈倾斜角度进入第二调节块420，这样设置能够使锯带的张紧力得到很大的缓冲，从而能够极大地增加切齿组件300的使用寿命。
55.如图1、图2所示，在上述实施方式的基础上，机架100还设置有伺服电机900、丝杆以及滑轨110，所述工作台200与所述滑轨110连接并且所述工作台200可沿着所述滑轨110往复移动，所述丝杆与所述伺服电机900联动连接，所述工作台200与所述丝杆联动连接。具体结构来说，工作台200通过丝杆与伺服电机900连接，这样伺服电机900就能通过丝杆控制工作台200沿着导轨往复移动。
56.其次，还提供了一种齿轮加工方法，具体步骤如下：
57.s1：将待切齿工件放置于工作台200上；
58.s2：根据压力角以及模数计算出待切齿工件的跨齿距(或称跨齿数)，再根据跨齿距(或称跨齿数)得出公法线的长度；
59.s3：将第一锯条310以及第二锯条320之间的距离大小调整为公法线的长度大小，启动电机600令切齿组件300绕着第一锯轮700以及第二锯轮800转动；
60.s4：启动伺服电机900令工作台200上的待切齿工件朝所述第一锯条310以及所述第二锯条320的锯齿处移动从而完成初次切割，切割完成后令所述工作台200复位；
61.s5：所述工作台200朝一个方向转动一定的角度，启动所述伺服电机900令工作台200上的待切齿工件朝所述第一锯条310以及所述第二锯条320的锯齿处移动从而进行切割，切割完成后令工作台200复位；
62.s6：重复步骤s5的操作，直至所述工作台200转动的角度累计至三百六十度，此时完成齿轮的预加工，得到预加工后工件1000(如图5所示工件)。
63.这里需要说明的是，在步骤s2中的跨齿距(或称跨齿数)计算方法、如何根据跨齿距(或称跨齿数)得出公法线的长度以及跨齿距(或称跨齿数)与公法线的概念均是机械设计手册中的公知常识，本领域技术人员能够根据机械设计手册很容易得到相应的数据，因此在此就不做赘述。
64.优选地，在步骤s5中，通过待切齿工件的齿数计算出所需要转动的角度，在实际加工中，只需用三百六十度除以待切齿工件的齿数就能计算得出工作台200一次需要转动的角度。
65.在上述实施方式的基础上，还包括步骤s7：将预加工完成的齿轮再进行精加工从而加工成完整工件1100(如图6所示工件)。这里需要说明的是，步骤s7的精加工就是用目前现有的切削设备来进行加工。这样通过以上几个步骤就完成了一个完整的齿轮工件的加工，此种加工方法首先通过本齿轮预切齿机进行预加工来切齿一整块材料，然后再进行精加工，这样的加工方法能够极大地缩短加工时间。
66.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
67.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
68.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
69.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。