一种齿圈生产用数控插齿机的制作方法

本发明属于齿圈加工设备，具体涉及一种齿圈生产用数控插齿机。

背景技术：

1、齿圈作为齿轮传动机构的核心基础零部件，广泛应用于工程机械、汽车制造、航空航天、精密机床等领域，数控插齿机是齿圈精密成型加工的核心设备，主要通过刀具往复插切方式完成齿圈齿形的精加工，加工精度直接决定齿圈后续传动的稳定性与使用寿命。

2、现有数控插齿机在齿圈加工过程中，大多采用固定刀具安装结构与单纯的升降进给模式，缺乏机械式随动让刀结构与联动除屑结构，刀具每次插齿上行复位过程中，极易剐蹭、划伤已加工的齿圈齿面，造成工件良品率偏低；同时插齿产生的金属细屑易残留堆积在刀盘表面，需要定期进行人工清理，中断连续加工工序、降低生产效率，残留切屑还会影响齿形的精度；因此需要设计一种齿圈生产用数控插齿机。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的一种齿圈生产用数控插齿机。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种齿圈生产用数控插齿机，包括钣金机壳，所述钣金机壳内设置有加工台，加工台上设置有用于固定并调节齿圈位置的下调节机构，加工台上设置有执行插齿动作的插齿机构，所述插齿机构包括固定在加工台上的主支撑，主支撑上设置有插齿支撑，插齿支撑上滑动连接有升降架，升降架的底部固定有定位套，定位套上设置有除屑机构，定位套中心处开设的锥形定位槽中抵接有锥形限位架，锥形限位架固定套设在插齿柱上，插齿柱固定在插齿电机的输出端上，插齿电机通过随动式让刀机构连接在插齿支撑上。

4、作为本发明的进一步优化方案，所述插齿柱的底部固定有插齿刀盘，且插齿柱上固定套设有上限位环，上限位环处于定位套上方。

5、作为本发明的进一步优化方案，所述插齿支撑的顶部固定有驱动液压缸，驱动液压缸的输出端固定在升降架上。

6、作为本发明的进一步优化方案，所述随动式让刀机构包括固定连接插齿电机的上支撑，上支撑滑动连接在支撑板两侧的滑道中，支撑板滑动连接在升降架上。

7、作为本发明的进一步优化方案，所述支撑板的一侧固定有抵接在上支撑上的弹性片，支撑板通过两侧对称设置的阻尼滑套安装在导杆上，导杆固定安装在插齿支撑上。

8、作为本发明的进一步优化方案，所述除屑机构包括开设在定位套锥形定位槽侧壁上的流出口，定位套的底部固定有导流罩，定位套上设置有输送管道，输送管道通过定位套的内腔与流出口相互连通，输送管道的一端设置有对接阀口，对接阀口用于对接喷气泵的输出端，且对接阀口固定在插齿支撑上。

9、作为本发明的进一步优化方案，所述下调节机构包括固定在加工台上的下支撑，下支撑上滑动连接有滑动架，滑动架连接在调节丝杠上，调节丝杠转动连接在下支撑上。

10、作为本发明的进一步优化方案，所述下支撑的一侧固定安装有驱动电机，驱动电机的输出端固定连接在调节丝杠上。

11、作为本发明的进一步优化方案，所述滑动架上固定有旋转电机，旋转电机的输出端通过蜗轮、蜗杆连接在旋转盘上，旋转盘用于固定齿圈的毛坯，旋转盘转动连接在滑动架上，滑动架上设置有防止冷却液流入加工台的外支撑，外支撑的一侧固定有循环箱，循环箱与外支撑相互连通，循环箱内设置有循环泵，循环箱上设置有连接在循环泵输出端上的冷却液排出管。

12、作为本发明的进一步优化方案，所述钣金机壳的一侧设置有电控箱，钣金机壳上滑动连接有滑门。

13、本发明的有益效果在于：

14、1、本发明在单次插齿切削作业完成后，驱动液压缸带动升降架上行复位，升降架上移初期，依托阻尼滑套与导杆的阻尼配合作用，支撑板、上支撑、插齿电机及插齿刀盘保持原有高度静止，使定位套与锥形限位架优先脱离，彻底解除锥形定心约束；此时支撑板一侧的弹性片释放弹性推力，侧向顶推上支撑沿支撑板两侧滑道滑动，促使插齿电机、插齿柱及插齿刀盘整体向远离齿圈工件的方向侧向偏移，实现被动式自动让刀；无需额外增设驱动机构及电控程序辅助，依靠机械结构联动即可完成精准让刀避让，杜绝刀具上行复位过程中剐蹭、划伤已加工成型的齿圈齿面，有效规避工件报废问题，大幅提升产品加工质量与良品率。

15、2、本发明在插齿完成、上行让刀的工况下，定位套随升降架持续上行，与锥形限位架完全分离，定位套的锥形定位槽侧壁的流出口完全导通；外部喷气泵持续输送的高压气流经输送管道导入定位套内腔，通过导通的流出口高速喷出，沿锥形定位槽斜面全覆盖冲刷作业面，同时配合底部导流罩的聚拢导流作用，将高压气流定向导向插齿刀盘表面，精准清除插齿切削过程中残留附着的金属细屑；吹屑作业与刀具复位、让刀动作同步进行，嵌入设备原有加工循环流程，无需单独停机开展除屑清理工作，极大缩短设备加工间隔，提升设备自动化加工连续性与整体生产效率。

16、3、本发明设备每次刀具复位让刀过程中，高压气流均会对锥形限位架外表面、锥形定位槽内壁进行全方位吹扫，可彻底清除附着在两组定心配合接触面的金属切屑、粉尘杂质，避免细微切屑残留堆积在锥形配合面之间；避免杂质堆积导致的定心贴合不紧密、刀具同轴度偏移、加工偏心等问题，持续保证定位套与锥形限位架的精准定心配合精度，确保每一次插齿进给作业时插齿刀盘的同轴度达标，长期维持设备高精度加工状态，降低设备故障概率与加工误差。

17、4、本发明设备下行插齿加工时，升降架带动定位套下移，使定位套的锥形定位槽与锥形限位架完全贴合压紧，锥形限位架外壁完全覆盖、封堵流出口，阻断输送管道导入的高压气流喷出通路，使除屑机构处于封闭待机状态；在切削、降温作业的核心工况下，有效杜绝高压气流喷射吹散加工区域冷却液的问题，保证冷却液可以稳定、均匀地喷淋在齿圈切削加工位置，持续发挥降温、润滑、辅助排屑的作用，避免冷却液飞溅、喷淋不均导致的加工温度过高、刀具磨损加快、工件齿面粗糙等缺陷，保障插齿加工工况稳定。

1.一种齿圈生产用数控插齿机，包括钣金机壳（1），其特征在于：所述钣金机壳（1）内设置有加工台（2），加工台（2）上设置有用于固定并调节齿圈位置的下调节机构（3），加工台（2）上设置有执行插齿动作的插齿机构（4），所述插齿机构（4）包括固定在加工台（2）上的主支撑（41），主支撑（41）上设置有插齿支撑（42），插齿支撑（42）上滑动连接有升降架（43），升降架（43）的底部固定有定位套（44），定位套（44）上设置有除屑机构（5），定位套（44）中心处开设的锥形定位槽中抵接有锥形限位架（45），锥形限位架（45）固定套设在插齿柱（46）上，插齿柱（46）固定在插齿电机（47）的输出端上，插齿电机（47）通过随动式让刀机构（6）连接在插齿支撑（42）上。

2.根据权利要求1所述的一种齿圈生产用数控插齿机，其特征在于：所述插齿柱（46）的底部固定有插齿刀盘（40），且插齿柱（46）上固定套设有上限位环（48），上限位环（48）处于定位套（44）上方。

3.根据权利要求1所述的一种齿圈生产用数控插齿机，其特征在于：所述插齿支撑（42）的顶部固定有驱动液压缸（49），驱动液压缸（49）的输出端固定在升降架（43）上。

4.根据权利要求1所述的一种齿圈生产用数控插齿机，其特征在于：所述随动式让刀机构（6）包括固定连接插齿电机（47）的上支撑（61），上支撑（61）滑动连接在支撑板（62）两侧的滑道中，支撑板（62）滑动连接在升降架（43）上。

5.根据权利要求4所述的一种齿圈生产用数控插齿机，其特征在于：所述支撑板（62）的一侧固定有抵接在上支撑（61）上的弹性片（63），支撑板（62）通过两侧对称设置的阻尼滑套（64）安装在导杆（65）上，导杆（65）固定安装在插齿支撑（42）上。

6.根据权利要求1所述的一种齿圈生产用数控插齿机，其特征在于：所述除屑机构（5）包括开设在定位套（44）的锥形定位槽侧壁上的流出口（51），定位套（44）的底部固定有导流罩（52），定位套（44）上设置有输送管道（53），输送管道（53）通过定位套（44）的内腔与流出口（51）相互连通，输送管道（53）的一端设置有对接阀口，对接阀口用于对接喷气泵的输出端，且对接阀口固定在插齿支撑（42）上。

7.根据权利要求1所述的一种齿圈生产用数控插齿机，其特征在于：所述下调节机构（3）包括固定在加工台（2）上的下支撑（31），下支撑（31）上滑动连接有滑动架（32），滑动架（32）连接在调节丝杠（33）上，调节丝杠（33）转动连接在下支撑（31）上。

8.根据权利要求7所述的一种齿圈生产用数控插齿机，其特征在于：所述下支撑（31）的一侧固定安装有驱动电机（34），驱动电机（34）的输出端固定连接在调节丝杠（33）上。

9.根据权利要求8所述的一种齿圈生产用数控插齿机，其特征在于：所述滑动架（32）上固定有旋转电机（35），旋转电机（35）的输出端通过蜗轮、蜗杆连接在旋转盘（36）上，旋转盘（36）转动连接在滑动架（32）上，滑动架（32）上设置有防止冷却液流入加工台（2）的外支撑（37），外支撑（37）的一侧固定有循环箱（38），循环箱（38）与外支撑（37）相互连通，循环箱（38）内设置有循环泵，循环箱（38）上设置有连接在循环泵输出端上的冷却液排出管（39）。

10.根据权利要求1所述的一种齿圈生产用数控插齿机，其特征在于：所述钣金机壳（1）的一侧设置有电控箱（7），钣金机壳（1）上滑动连接有滑门（8）。