本实用新型涉及齿轮加工设备技术领域,具体涉及一种锥齿轮展成法铣削头。
背景技术:
在医用牙科手术中应用微小模数锥齿轮传动。产品要求转速20万转以上,且具有较高的噪音、振动、温升和寿命指标,这就要求锥齿轮具有较高的啮合性能,齿形的正确与否至关重要。现行的仿形法加工是达不到上述要求的。由于刀具有磨损,也不便磨削,因此产品的一致性也较差。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足,提供一种锥齿轮展成法铣削头,它运用齿轮齿形的形成原理设计了这套展成法铣削头,可安装在齿坏生产设备上,与该设备工件主轴联动形成锥齿轮齿坯、齿形加工一体机,避免了小齿轮装夹难题和二次装夹误差,同时提高了工作效率。
本实用新型所述的一种锥齿轮展成法铣削头,它包括刀盘、下托板、限位调节块、中托板、上托板、扇形齿轮、支撑台板、摇台轴承座、伺服电机、电机齿轮、电动推杆、滑块副A、调节丝杆、手轮、滑块副B、驱动电机,所述下托板底面左侧设置有刀盘,该下托板底面右侧是设置有驱动电机,所述驱动电机通过传动皮带与刀盘相连,驱动刀盘作不间断旋转切齿;所述刀盘和驱动电机形成切齿组件;
所述下托板上设置有滑块副B,滑块副B上设置有中托板,下托板与中托板之间设置有调节丝杆,该调节丝杆穿插在滑块副B中,该调节丝杆外侧端设置有手轮;
所述中托板的前表面上设置有若干限位孔,限位孔上设置有限位调节块,该中托板上设置有滑块副A,该滑块副A上设置有电动推杆;所述滑块副A上设置有上托板;
所述上托板上左侧设置有扇形齿轮,上托板上右侧设置有电机齿轮,电机齿轮与扇形齿轮相啮合;所述电机齿轮上方设置有支撑台板,支撑台板上左侧设置有摇台轴承座,摇台轴承座通过摇台轴与扇形齿轮相连;所述支撑台板上右侧设置有伺服电机;所述伺服电机通过其机轴与电机齿轮相连,驱动电机齿轮旋转动作,电机齿轮带动与其啮合的扇形齿轮旋转,扇形齿轮围绕摇台轴旋转;所述伺服电机、摇台轴承座、扇形齿轮、电机齿轮和上托板形成摇台组件;摇台组件安装在车床的固定支架上。
进一步地,所述刀盘通过微调装置来调节偏心量;所述微调装置由限位调节块、电动推杆、直线导轨、滑块副组成,微调装置安装在上托板与中托板之间,上托板底面有斜度为100:1的对称槽口,限位调节块上端插入槽口内,限位调节块在插槽中不同的位置,插槽两侧的空隙不同,利用安装在中托板上的电动推杆11,推或拉上托板以消除插槽中的间隙,从而获得微量的刀盘中心与摇台轴中心的左或右的偏置距离;当限位调节块向左推到底时,调节间隙为0.00毫米,即刀盘中心与摇台中心重合;向右推到底时,调节间隙为±1.00毫米;总调节量为0—±1.00毫米。
进一步地,所述扇形齿轮为双层齿轮,上层齿轮空套在摇台轴上,两层之间装有强力弹簧,使双轮错开,以消除齿轮传动时的齿侧隙。
采用上述结构后,本实用新型有益效果为:本实用新型所述的一种锥齿轮展成法铣削头,它运用齿轮齿形的形成原理设计了这套展成法铣削头,可安装在齿坏生产设备上,与该设备工件主轴联动形成锥齿轮齿坯、齿形加工一体机,避免了小齿轮装夹难题和二次装夹误差,同时提高了工作效率,可以使用直线形刃口刀盘,为自行磨削刀具带来方便,减少了刀具使用成本。
【附图说明】
此处所说明的附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,构成本申请的一部分,但并不构成对本实用新型的不当限定,在附图中:
图1是本实用新型结构示意图;
图2是本实用新型的后视方向立体结构示意图。
附图标记说明:
1、刀盘;2、下托板;3、限位调节块;4、中托板;5、上托板;6、扇形齿轮;7、支撑台板;8、摇台轴承座;9、伺服电机;10、电机齿轮;11、电动推杆;12、滑块副A;13、手轮;14、滑块副B;15、驱动电机;16、调节丝杆;17、传动皮带。
【具体实施方式】
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型,其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本实用新型,但并不作为对本实用新型的限定。
如图1、图2所示,本具体实施方式所述的一种锥齿轮展成法铣削头,它包括刀盘1、下托板2、限位调节块3、中托板4、上托板5、扇形齿轮6、支撑台板7、摇台轴承座8、伺服电机9、电机齿轮10、电动推杆11、滑块副A12、调节丝杆16、手轮13、滑块副B14、驱动电机15,所述下托板2底面左侧设置有刀盘1,该下托板2底面右侧是设置有驱动电机15,所述驱动电机15通过传动皮带17与刀盘1相连,驱动刀盘作不间断旋转切齿;所述刀盘1和驱动电机15形成切齿组件;
所述下托板2上设置有滑块副B14,滑块副B14上设置有中托板4,下托板2与中托板4之间设置有调节丝杆16,该调节丝杆16穿插在滑块副B14中,该调节丝杆外侧端设置有手轮13;
所述中托板4的前表面上设置有若干固定孔,限位孔上设置有限位调节块3,该中托板4上设置有滑块副A12,该滑块副A12上设置有电动推杆11;所述滑块副A12上设置有上托板5;
所述上托板5上左侧设置有扇形齿轮6,上托板5上右侧设置有电机齿轮10,电机齿轮10与扇形齿轮6相啮合;所述电机齿轮10上方设置有支撑台板7,支撑台板7上左侧设置有摇台轴承座8,摇台轴承座8通过摇台轴与扇形齿轮6相连;所述支撑台板7上右侧设置有伺服电机9;所述伺服电机9通过其机轴与电机齿轮10相连,驱动电机齿轮10旋转动作,电机齿轮10带动与其啮合的扇形齿轮6旋转,扇形齿轮6围绕摇台轴旋转;所述伺服电机9、摇台轴承座8、扇形齿轮6、电机齿轮10和上托板5形成摇台组件;摇台组件安装在车床的固定支架上。
进一步地,所述刀盘1通过微调装置来调节偏心量;所述微调装置由限位调节块3、电动推杆11、直线导轨、滑块副12组成,微调装置安装在上托板5与中托板4之间,上托板5底面有斜度为100:1的对称槽口,限位调节块3上端插入槽口内,限位调节块3在插槽中不同的位置,插槽两侧的空隙不同,利用安装在中托板上的电动推杆11,推或拉上托板以消除插槽中的间隙,从而获得微量的刀盘中心与摇台轴中心的左或右的偏置距离;当限位调节块向左推到底时,调节间隙为0.00毫米,即刀盘中心与摇台中心重合;向右推到底时,调节间隙为±1.00毫米;总调节量为0—±1.00毫米。(具有放大100倍作用,即欲设置0.01毫米的偏心距,滑块可调节1毫米)。
进一步地,所述扇形齿轮6为双层齿轮,上层齿轮空套在摇台轴上,两层之间装有强力弹簧,使双轮错开,以消除齿轮传动时的齿侧隙。
本实用新型的工作原理如下:
1)切齿部分:由刀盘1和驱动电机15,安装在下托板2上,电机通过传动皮带17带动刀盘作不间断旋转切齿;为了提高切削效果:刀盘切削刃分为左右切削刃,刃口按各自的刃口角度磨削,刀盘总刃口数一定要为偶数,左右刃相互错开;
2)摇台部分:摇台就是控制刀具绕产形轮中心轴旋转的机构;
由伺服电机9、摇台轴承座8、扇形齿轮6、电机齿轮10和上托板5组成,上述构件都装在固定支架上,在切齿过程中支架是不动的。伺服电机的转动通过电机齿轮10带动扇形齿轮6绕轴承座转动,扇形齿轮下齿轮固定在上托板上,并带动以下部件及刀盘绕摇台轴转动。
其中扇形齿轮6为双层齿轮,上层齿轮空套在摇台轴上,两层之间装有强力弹簧,使双轮错开,以消除齿轮传动时的齿侧隙。
摇台转速n摇与工件齿轮转速n齿比为:
n摇=n齿×cosδδ为齿轮节锥角;
3)工艺调整部分:
根据齿轮参数主要调整以下三部分(开机前设定):
第一是:根据节锥角调整整个机构的倾斜角,松开固定架7上与孔上的螺栓,转动固定架,使摇台轴中心线垂直于齿轮节锥母线。并调节走刀架使摇台轴中心线与齿轮锥顶重合。
第二是,调整刀盘刀齿在齿根中点相切,方法是:1)根据齿轮的外锥距调整刀盘绕摇台旋转半径,该部分由中托板4、直线导轨、滑块副14、下托板2和调节丝杆13组成,通过转动手轮13,使下托板2前移或后退,以调节刀盘中心线与摇台轴中心线的距离A;2)调整走刀架(或中拖板)下移距离B。
计算方法按以下公式:
Rfz=R/COS(ε)-b/(2cos(ε))
B=R cos(θ)+Rfz sin(θ)-R cos(θf)-Rfz sin(θF)
式中:
Rfz,齿根中点锥距mm:
R,节锥中点锥距mm;
b,齿宽mm
ε,齿根角;θ,节锥角;θf根锥角;
A,下托板移动的距离;
B,走刀架(或中托板移动的距离)
第三是,由于锥齿轮齿形都是汇交于锥顶上,但铣刀盘有一定的厚度,如果刀盘中心对准齿轮中心切齿,该齿两边在齿宽方向的近齿线一定不交于锥顶。为此必须使刀盘中心偏离摇台轴中心,切左边齿(齿槽左边),刀盘中心往右偏,切右齿,刀盘中心应往左偏。偏心量t=a/2,a为刀盘刃口在节圆处的厚度。
由于偏心量很小,但又要非常精确,它的调整又是工作中自动变换的,为此专门设计了微调装置,该微调装置由限位调节块3、电动推杆11、直线导轨、滑块副12组成,该组件安装在上托板5与中托板4之间,上托板5底面有斜度为100:1的对称槽口,限位调节块3上端插入槽口内,移动限位调节块在中托板4的位置,可改变限位调节块在槽口中两侧的间隙,向右移的越多,间隙越大。电动推杆11是在工作中控制切左右齿用的,电动推杆推出或拉入量因受槽中内限位调节块3的限制,只能消除限位调节块两侧的间隙,从而达到刀盘偏心变换的目的,此装置也可用步进电机代替。
本设计里,当一对锥齿轮啮合时,设一个齿轮为齿坯,另一个齿轮只有一个齿,并将该齿设为旋转刀具(铣刀盘),用机床数控联动强制使两个齿轮绕各自中心轴,并按各自节圆锥线做纯滚动时,刀具齿轮就会将被加工的齿坯切出一个齿槽,这个齿廓一定是渐开线,这个带刀具的“齿轮”俗称产形轮,这种加工法也称为展成法,再经分度继续切下一个齿,直到切完止。
本实用新型所述的一种锥齿轮展成法铣削头,它运用齿轮齿形的形成原理设计了这套展成法铣削头,可安装在齿坏生产设备上,与该设备工件主轴联动形成锥齿轮齿坯、齿形加工一体机,避免了小齿轮装夹难题和二次装夹误差,使刀具简化,减少了刀具使用成本,同时提高了工作效率。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式,故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均包括于本实用新型专利申请范围内。