可調式斜齒插齒機制造技術

本發明專利技術公開了一種無齒向誤差，且無需頻繁更換螺旋段及導套、所插斜齒的螺旋角可任意調整的新型萬能斜齒插齒機，主要由工作臺組件、主軸、動力組件組成，動力組件通過相應的傳動部件分別與工作臺組件和主軸相連，其特征是主軸的下端安裝有控制其上下運動的下偏心滑塊機構，下偏心滑塊機構與下傳動軸相連，下傳動軸通過相應的傳動部件與動力組件相連；主軸的上端設有螺旋段，該螺旋段套裝在螺旋導塊中，螺旋導塊固定在機架上，在主軸螺旋段的上部安裝有控制主軸上下移動而實現旋轉的上偏心滑塊機構，上偏心滑塊機構與上傳動軸相連，上傳動軸通過相應的傳動部件與動力組件相連，在上傳動軸和下傳動軸之間安裝有調整上、下偏心滑塊機構中的相應滑塊偏心量的蝸輪蝸桿機構。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種機械加工設備，尤其是一種齒輪加工機床，具體地說是一種萬能斜齒插齒機。
技術介紹
萬能斜齒插齒機是一種常見的齒輪加工機床。傳統的萬能斜齒插齒機主要由工作臺組件、主軸、動力組件組成，為了實現斜齒加工，其主軸必需同時實現上下移動和一定角度范圍的轉動。根據所插斜齒的螺旋角是否可調，現有的萬能斜齒插齒機可大致分為二種結構，一種是螺旋角不可調，這種結構的插齒機中主軸上下移動是通過一個連桿機構實現的，而控制主軸轉動是通過在主軸上設置螺旋段，再將另一螺旋段安裝在蝸輪導套中加以實現的，這種結構所插斜齒的螺旋角為固定值，無法調整，這雖然比較適合于大批量生產，但對于多品種、中小批量的斜齒輪生產而言每次調整不同螺旋角的齒輪時必須更換導套及主軸上的螺旋段才能進行，不僅更換、校準難度大，而且費工費時。另一種插齒機所插的螺旋角可調，其主軸的上下運動與前一種結構的插齒機相同，其螺旋角的調整需通過復雜的數控裝置和齒輪傳動機構才能實現，這種結構由于曲柄連桿機構的特點，無法消除所插斜齒的螺旋角的齒向誤差，同時由于各種控制部件自身慣量的存在，不論其數控裝置如何精確、復雜，其誤差是無法徹底消除的。如采用曲柄連桿機構時，所插斜齒的螺旋角β與曲柄轉角的關系為(如圖6所示)主軸行程h1=BC-B0C=BC-(l1-A0C)]]>=l1-e12sin2θ-(l1-(e1-e1conθ))]]>=l1-e12sin2θ-l1+e1(1-conθ))]]>若驅動螺旋導軌的曲柄盤同步轉θ角，螺旋導軌所產生的垂直移動行程為h2=l1-e22sin2θ-l2+e2(1-conθ)]]>其所加工齒輪的螺旋角βtgβ=πdfT·h2h1=πdfT·l2-e2sin2θ-l2+e2(1-cosθ)l1-e1sin2θ-l1+e1(1-cosθ)]]>由此可見，螺旋角β與θ角有關，即當曲柄盤同步轉過不同的θ角時，其所加工齒輪的螺旋角是不同的，這就必然會產生齒向誤差。任何插齒機，只要主傳動采用了曲柄連桿機構，就無法完全消除這種誤差，即使采用特殊的數控系統，通過精確的設計計算可將β受θ角影響的程度能從理論上使其降至可忽略的程度，但由于電機及機械傳動部分的慣量，其累積誤差仍然較大。尤其是高速插齒時，其機械慣量更難消除。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種無螺旋角誤差，且無需更換主軸上固定的活動螺旋狀導軌段及與之相配套的螺旋狀固定導軌、所插斜齒的螺旋角(β)與曲柄的轉角(θ)無關，且可任意調整螺旋角大小及方向的新型萬能斜齒插齒機。本專利技術的技術方案是一種萬能斜齒插齒機，主要由工作臺組件、主軸、動力組件組成，動力組件通過相應的傳動部件分別驅動工作臺組件、主軸，其特征是主軸的下端安裝有控制其上下運動的下偏心滑塊機構，下偏心滑塊機構與下傳動軸相連，下傳動軸通過相應的傳動部件與動力組件相連；主軸的上端固定連接有螺旋狀活動導軌段，該螺旋狀活動導軌段與固定在分度蝸輪中的螺旋狀固定導軌段相配合，分度蝸輪套裝在主軸上，在螺旋狀活動導軌段中安裝有直線滾動導軌，直線滾動導軌的上端也位于分度蝸輪中，其下端伸出分度蝸輪外并套裝固定在主軸上，在主軸螺旋狀活動導軌段的上部安裝有控制主軸上下移動而實現旋轉的上偏心滑塊機構，上偏心滑塊機構與上傳動軸相連，上傳動軸通過相應的傳動部件與動力組件相連，在上傳動軸和下傳動軸之間安裝有調整上、下偏心滑塊機構中的相應滑塊偏心量的蝸輪蝸桿機構。本專利技術下偏心滑塊機構主要由上、下定位盤、滑塊、螺母、絲桿、轉盤組成，上、下定位盤固定在主軸下端并與其正交，滑塊位于上、下定位盤之間，滑塊與螺母相連，螺母安裝在絲桿上，絲桿穿裝在轉盤上的徑向孔中，轉盤相對于滑塊的一面上開有便于螺母在其中移動的、與穿裝絲桿的徑向孔相平行的徑向槽口，所述的徑向孔與徑向槽口相通并形成T形結構，轉盤的另一面與下傳動軸固定相連，絲桿與上述相應的蝸輪蝸桿機構中的蝸輪相連。本專利技術的上偏心滑塊機構主要由上、下定位盤、滑塊、螺母、絲桿、轉盤組成，上、下定位盤固定在主軸的上端并與其正交，滑塊位于上、下定位盤之間，滑塊與螺母相連，螺母安裝在絲桿上，絲桿穿裝在轉盤上的徑向孔中，轉盤相對于滑塊的一面上開有便于螺母在其中移動的、與穿裝絲桿的徑向孔相平行的徑向槽口，所述的徑向孔與徑向槽口相通并形成T形結構，轉盤的另一面與上傳動軸固定相連，絲桿與上述相應的蝸輪蝸桿機構中的蝸輪相連。其它未涉及的組件可采用與現有技術加以實現。本專利技術的有益效果1、主軸驅動采用滑塊式驅動代替傳統的連桿式驅動，結構更為簡單，剛性好。2、通過調整上、下偏心滑塊機構中的滑塊的偏心量即可實現對主軸行程和轉角(大小和方向)的任意調整，且無螺旋角誤差。3、既可作為直齒插齒機使用(此時可不安裝上偏心滑塊機構或將其偏心量調至零位)，也可作為萬能斜齒插齒機使用。4、由于齒輪螺旋角可任意調整，故本專利技術的機床特別適用于中、小批量生產需要和新產品試制。5、本專利技術與現有的數控技術相配套可實現自動調整和自動化生產。6、造價低，性價比高。附圖說明圖1是本專利技術的傳動系統原理圖。圖2是本專利技術的結構示意圖。圖3是本專利技術的上、下偏心滑塊機構4、9結構示意圖。圖4是圖3的A-A剖視示意圖。圖5是本專利技術的曲柄滑塊機構等效原理示意圖。圖6是現有技術中使用的曲柄連桿機構等效原理示意圖。圖7是插齒機的插斜齒螺旋角關系圖。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術作進一步的說明。如圖2所示。一種數控萬能斜齒插齒機，主要由工作臺組件1、主軸2、動力組件3和數控裝置組成，數控裝置可采用常規的機床用數據裝置加以實現，動力組件為常規部件，一般由電機、傳動齒輪、軸承等零部件組成，可采用現有技術加以實現，電機可為一個，也可為多個，可采用一個電機驅動一根軸的方式，也可采用一個電機通過齒輪傳動機構驅動一個以上的軸的方式，圖1給出了一種傳動系統原理圖，普通工程技術人員根據該傳動系統原理圖即可設計出符合要求的動力組件。工作臺組件1也為常規部件，由工件分度蝸輪副24、工作臺主軸25及讓刀機構26組成，待加工零件通過夾具安裝在工作臺上，本實施例的工作臺組件1采用的是工作臺讓刀結構(詳見圖2下部所示)，工件分度蝸輪副24中的工件分度蝸桿軸上裝有驅動電機，驅動工作臺主軸2，讓刀機構26由另一電機驅動。刀具22安裝在主軸2的下端上，主軸2的下端、刀具22的上部位置處安裝有控制其上下運動的下偏心滑塊機構4，下偏心滑塊機構4與下傳動軸5相連，下傳動軸5通過相應的傳動部件與動力組件3(即電機23)相連；主軸2的上端固定連接有螺旋狀活動導軌段6，該螺旋狀活動導軌段6與固定在分度蝸輪8中的螺旋狀固定導軌段7相配合，分度蝸輪8套裝在主軸2上。在螺旋狀活動導軌段6中安裝有直線滾動導軌27，直線滾動導軌27的上端也位于分度蝸輪8中，其下端伸出分度蝸輪8外并套裝固定在主軸2上，在主軸2的螺旋狀活動導本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種萬能斜齒插齒機，主要由工作臺組件、主軸、動力組件組成，動力組件通過相應的傳動部件分別驅動工作臺組件、主軸，其特征是主軸的下端安裝有控制其上下運動的下偏心滑塊機構，下偏心滑塊機構與下傳動軸相連，下傳動軸通過相應的傳動部件與動力組件相連；主軸的上端固定連接有螺旋狀活動導軌段，該螺旋狀活動導軌段與固定在分度蝸輪中的螺旋狀固定導軌段相配合，分度蝸輪套裝在主軸上，在螺旋狀活動導軌段中安裝有直線滾動導軌，直線滾動導軌的上端也位于分度蝸輪中，其下端伸出分度蝸輪外并套裝固定在主軸上，在主軸螺旋狀活動導軌段的上部安裝有控制主軸上下移動而實現旋轉的上偏心滑塊機構，上偏心滑塊機構與上傳動軸相連，上傳動軸通過相應的傳動部件與動力組件相連，在上傳動軸和下傳動軸之間安裝有調整上、下偏心滑塊機構中的相應滑塊偏心量的蝸輪蝸桿機構。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王秉鈞，
申請(專利權)人：王秉鈞，
類型：發明
國別省市：84[中國|南京]