CN109551060B - 渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及齿轮加工领域，公开了一种渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备，该渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备包括：工作台，所述工作台上形成有限位柱，所述限位柱的外周设有用于承载齿轮的并能够沿所述限位柱转动的载物板；超声振动系统，所述超声振动系统包括超声波发生器、超声波换能器和变幅杆；磨削装置，所述磨削装置包括磨削头和磨削头支架。本发明通过设置超声振动系统，利用超声波带动待加工齿轮摆动，使磨削头与齿轮的齿面充分接触，提高加工效率；利用与待加工齿轮相配合的磨削头与齿轮的外周进行配合，使得磨削头能够对齿轮的齿面同时磨削，工作效率高，且不会损坏轮齿的齿面。

Description

渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备

技术领域

本发明涉及齿轮加工领域，具体地涉及一种渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备。

背景技术

渐开线斜齿轮的加工复杂，渐开线斜齿轮的轮齿表面在不同程度上都会留有毛边、毛刺。各种形式毛刺的存在给零件的再加工及装配带来困难，并影响产品的性能及使用寿命，增加了不安全因素，也影响产品的外观质量。采用手工去毛刺费工、费时，劳动强度大，采用电动钢丝刷的方式，会伤害齿轮的齿面，从而加快齿轮的磨损，所以有必要开发专门的设备来对渐开线斜齿轮的齿面进行磨削处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备，该渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备包括：

工作台，所述工作台上形成有限位柱，所述限位柱的外周设有用于承载齿轮的并能够沿所述限位柱转动的载物板；

超声振动系统，包括超声波发生器、超声波换能器和变幅杆，所述超声波换能器与所述超声波发生器电连接，所述变幅杆的两端分别于所述超声波换能器和所述载物板连接；

磨削装置，包括磨削头和磨削头支架，所述磨削头的形状包括回转体且所述磨削头的一端形成有与待加工齿轮配合的容腔，所述容腔内形成有与待加工齿轮的轮齿配合的磨削条，且所述磨削条与待加工齿轮的轮齿间隙配合，所述磨削头与所述磨削头支架连接；

进给装置，包括纵向进给装置，所述磨削头支架安装在所述纵向进给装置上。

优选地，所述磨削头上形成有与所述磨削头同轴线且贯穿所述磨削头的滑动孔，所述磨削头通过所述滑动孔与所述磨削头支架连接以使所述磨削头能够沿所述磨削头支架滑动。

优选地，所述磨削头支架的外周面上设有限位环，在所述磨削头与所述限位环之间还设有弹簧。

优选地，所述容腔包括内侧面和内底面，所述内侧面上任意一条直线与所述限位柱的轴线之间的夹角在50°～70°之间。

优选地，所述容腔的内侧面上有均匀布置的磨料。

优选地，所述载物板上形成有用于防止齿轮转动的定位销。

优选地，所述磨削头支架的外周面形成有防止所述磨削头转动的定位条。

优选地，所述渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备还包括横向进给装置，所述横向进给装置包括丝杠和丝杠滑块，所述纵向进给装置与所述丝杠滑块固定连接，且与所述纵向进给装置垂直设置。

优选地，所述渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述限位环与所述磨削头之间。

优选地，所述渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备还包括控制器，所述控制器与所述压力传感器电连接。

通过上述技术方案，本发明的渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备通过设置超声振动系统，利用超声波带动待加工齿轮摆动，使磨削头与齿轮的齿面充分接触，提高加工效率；利用与待加工齿轮相配合的磨削头与齿轮的外周进行配合，使得磨削头能够对齿轮的齿面同时磨削，工作效率高，且不会损坏轮齿的齿面；通过设置进给装置，对磨削头的运动进行精确控制，提高齿轮的加工质量。

附图说明

图1是根据本发明一种实施方式的渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备的结构示意图；

图2是图1中磨削装置的结构示意图；

图3是根据本发明一种实施方式的工作台的结构示意图；

图4是图1中磨削头的结构示意图；

图5是图4中磨削头的剖视图；

图6是图4中磨削头的仰视图。

附图标记说明

1工作台 2超声振动系统

3磨削装置 4进给装置

5控制器 11限位柱

12载物板 21超声波发生器

22超声波换能器 23变幅杆

31磨削头 32磨削头支架

41纵向进给装置 42横向进给装置

121定位销 311容腔

312滑动孔 321限位环

322弹簧 323定位条

3111内侧面 3112磨削条

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”是指在安装使用状态下的上、下；“内、外”通常是指相对于各部件本身轮廓的内、外。

本发明提供一种渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备，如图1至图6所示，该渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备包括：

工作台1，所述工作台1上形成有限位柱11，所述限位柱11的外周设有用于承载齿轮的并能够沿所述限位柱11转动的载物板12；

超声振动系统2，包括超声波发生器21、超声波换能器22和变幅杆23，所述超声波换能器22与所述超声波发生器21电连接，所述变幅杆23的两端分别于所述超声波换能器22和所述载物板12连接；

磨削装置3，包括磨削头31和磨削头支架32，所述磨削头31的形状包括回转体且所述磨削头31的一端形成有与待加工齿轮配合的容腔311，所述容腔311内形成有与待加工齿轮的轮齿配合的磨削条3112，且所述磨削条3112与待加工齿轮的轮齿间隙配合，所述磨削头31与所述磨削头支架32连接；

进给装置4，包括纵向进给装置41，所述磨削头支架32安装在所述纵向进给装置41上。

本发明的渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备，通过设置超声磨削系统1，利用与待加工齿轮相配合的工具头14与齿轮的外周进行配合，使得工具头14能够对齿轮的一端的全部轮齿同时磨削，工作效率高，且不会损坏轮齿的齿面；利用变幅杆13带动工具头14摆动，使工具头14与齿轮高频磨削，提高加工效率；通过设置进给装置3，对齿轮的运动进行精确控制，提高齿轮的加工质量；通过设置固定装置4，防止齿轮在加工过程中转动，使得齿轮的加工精度提高。

为了避免进给装置4对磨削头31造成破坏，根据本发明的一种实施方式，所述磨削头31上形成有与所述磨削头31同轴线且贯穿所述磨削头31的滑动孔312，所述磨削头31通过所述滑动孔312与所述磨削头支架32连接以使所述磨削头31能够沿所述磨削头支架32滑动。

为了使磨削头31持续对齿轮施加压力，根据本发明的一种实施方式，所述磨削头支架32的外周面上设有限位环321，在所述磨削头31与所述限位环321之间还设有弹簧322。

为了使磨削头31高效的去除毛刺，根据本发明的一种实施方式，所述容腔311包括内侧面3111和内底面3112，所述内侧面上任意一条直线与所述限位柱11的轴线之间的夹角在50°～70°之间。

上述中，为了提高磨削头31的工作效率，根据本发明的一种实施方式，所述容腔311的内侧面3111上有均匀布置的磨料。

为了防止齿轮在加工过程中转动，根据本发明的一种实施方式，所述载物板12上形成有用于防止齿轮转动的定位销121。

为了防止磨削头31转动，根据本发明的一种实施方式，所述磨削头支架32的外周面形成有防止所述磨削头31转动的定位条323。

为了便于上下料，根据本发明的一种实施方式，所述渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备还包括横向进给装置42，所述横向进给装置42包括丝杠和丝杠滑块，所述纵向进给装置41与所述丝杠滑块固定连接，且与所述纵向进给装置41垂直设置。

为了精确控制磨削头31对齿轮的磨削量，根据本发明的一种实施方式，所述渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述限位环321与所述磨削头31之间。

根据本发明的一种实施方式，所述渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备还包括控制器5，所述控制器5与所述压力传感器电连接。

当使用该渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备时，将齿轮放置在载物板12上，定位销121对齿轮进行定位，防止齿轮转动，齿轮能够沿限位柱11轴向滑动，控制器5控制进给装置4运动，其中，纵向进给装置41带动磨削装置3运动，磨削头31对齿轮向下进行挤压，压力传感器接收信号，到压力达到一定值时，控制器5控制纵向进给装置41停止运动，且启动超声磨削系统2，超声波换能器22将超声波发生器21产生的电信号转换成机械振动，变幅杆23将机械振动放大且将放大后的机械振动传递到载物板12上，带动载物板12沿着限位柱11摆动，磨削头31对齿轮进行高频磨削，随着磨削的进行，弹簧322不断地向上推动载物板12，此时，压力传感器的数值降低，当数值降低到一定值时，控制器5控制超声磨削系统2停止工作，且控制进给装置4复位，取出加工后的齿轮，磨削过程结束。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (4)

1.一种渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备，其特征在于，渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备包括：

工作台（1），所述工作台（1）上形成有限位柱（11），所述限位柱（11）的外周设有用于承载齿轮的并能够沿所述限位柱（11）转动的载物板（12）；

超声振动系统（2），包括超声波发生器（21）、超声波换能器（22）和变幅杆（23），所述超声波换能器（22）与所述超声波发生器（21）电连接，所述变幅杆（23）的两端分别与所述超声波换能器（22）和所述载物板（12）连接；

磨削装置（3），包括磨削头（31）和磨削头支架（32），所述磨削头（31）的形状包括回转体且所述磨削头（31）的一端形成有与待加工齿轮配合的容腔（311），所述容腔（311）内形成有与待加工齿轮的轮齿配合的磨削条（3112），且所述磨削条（3112）与待加工齿轮的轮齿间隙配合，所述磨削头（31）与所述磨削头支架（32）连接；

进给装置（4），包括纵向进给装置（41），所述磨削头支架（32）安装在所述纵向进给装置（41）上；

所述磨削头（31）上形成有与所述磨削头（31）同轴线且贯穿所述磨削头（31）的滑动孔（312），所述磨削头（31）通过所述滑动孔（312）与所述磨削头支架（32）连接以使所述磨削头（31）能够沿所述磨削头支架（32）滑动；

所述磨削头支架（32）的外周面上设有限位环（321），在所述磨削头（31）与所述限位环（321）之间还设有弹簧（322）；

所述容腔（311）包括内侧面（3111）和内底面，所述内侧面上任意一条直线与所述限位柱（11）的轴线之间的夹角在50°~70°之间；

所述容腔（311）的内侧面（3111）上有均匀布置的磨料；

所述载物板（12）上形成有用于防止齿轮转动的定位销（121）；

所述磨削头支架（32）的外周面形成有防止所述磨削头（31）转动的定位条（323）。

2.根据权利要求1所述的渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备，其特征在于，所述渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备还包括横向进给装置（42），所述横向进给装置（42）包括丝杠和丝杠滑块，所述纵向进给装置（41）与所述丝杠滑块固定连接，且与所述纵向进给装置（41）垂直设置。

3.根据权利要求1所述的渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备，其特征在于，所述渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述限位环（321）与所述磨削头（31）之间。

4.根据权利要求3所述的渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备，其特征在于，所述渐开线斜齿轮轮齿表面磨削处理设备还包括控制器（5），所述控制器（5）与所述压力传感器电连接。