一种带齿侧间隙补偿浮动刀架的齿条齿轮加工设备的制作方法

本发明涉及齿轮齿条加工设备，尤其涉及一种带齿侧间隙补偿浮动刀架的齿条齿轮加工设备。

背景技术：

1、齿条与齿轮是机械传动中常用的传动部件，其加工精度直接影响机械传动的稳定性和传动效率，广泛应用于机床、自动化设备、工程机械等领域。在齿条齿轮加工过程中，需对工件进行稳定夹持，同时保证加工过程中齿距的一致性，避免因夹持松动、定位偏差或加工组件位置偏移导致加工精度下降。

2、现有加工设备在对齿条进行加工时，难以实现齿距的精准调节，且加工过程中限位结构易出现细微偏差，导致相邻齿距不一致，影响齿条的传动性能。在对齿轮进行加工时，需单独配备专用夹持定位机构，无法与齿条加工共用一套夹持组件，增加了设备投入成本。同时，加工组件的位置调节多为刚性连接，缺乏灵活的补偿机制，当限位结构出现轻微偏移时，无法及时进行位置修正，进一步影响加工精度。

3、此外，现有设备中加工组件的安装与调节方式固定，难以根据不同规格的齿条齿轮灵活调整加工位置和限位参数，适配性较差，无法满足多样化的加工需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在现有技术中齿条齿轮加工时齿距调节困难、夹持组件无法共用、缺乏灵活补偿机制、适配性差且加工精度不足的缺点，而提出的一种带齿侧间隙补偿浮动刀架的齿条齿轮加工设备。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种带齿侧间隙补偿浮动刀架的齿条齿轮加工设备，包括机架ⅰ、机架ⅱ、机架ⅲ、移动支板ⅰ、移动支板ⅱ、夹持组件及加工组件；

4、所述机架ⅲ固接于机架ⅰ一侧，机架ⅱ固接于机架ⅲ顶部；

5、所述移动支板ⅱ通过滑轨ⅰ与矩形滑块ⅰ滑动装配于机架ⅰ顶部，移动支板ⅱ开设有条形槽及连通孔；

6、所述夹持组件设于连通孔内，用于夹持齿条和齿轮；

7、所述移动支板ⅰ通过滑轨ⅱ与矩形滑块ⅱ滑动装配于机架ⅱ顶部，加工组件设于移动支板ⅰ顶部，用于加工齿条和齿轮，夹持组件用于齿条与齿轮的共用夹持，加工组件用于齿距精准调节及偏差补偿。

8、在一种可能的设计中，所述夹持组件包括滑动槽、滑动块、移动夹板、双向丝杆、矩形滑动板、同步轮、同步带、转动轴ⅰ及伺服电机ⅱ；

9、所述滑动槽开设于连通孔内壁，滑动块与滑动槽滑动配合，移动夹板固接于相对应的两个滑动块之间；

10、所述双向丝杆转动装配于固定竖板之间，矩形滑动板嵌装于移动夹板的矩形让位孔内并与双向丝杆螺纹配合；

11、所述伺服电机ⅱ驱动转动轴ⅰ转动，转动轴ⅰ与双向丝杆通过同步轮和同步带传动连接，进而带动移动夹板移动。

12、在一种可能的设计中，所述夹持组件还包括转动轴ⅱ、转动圆盘及矩形安装块；

13、所述转动轴ⅱ转动装配于移动支板ⅱ内壁，转动圆盘固接于转动轴ⅱ一端，矩形安装块固接于转动圆盘一侧，矩形安装块开设有与矩形滑动板相卡合的孔洞，转动轴ⅱ带动转动圆盘转动，调整齿轮的加工位置。

14、在一种可能的设计中，还包括丝杆ⅰ、移动座ⅰ及伺服电机ⅰ；

15、所述丝杆ⅰ转动装配于机架ⅰ的矩形座之间，伺服电机ⅰ与丝杆ⅰ传动连接；

16、所述移动座ⅰ固接于移动支板ⅱ底部并与丝杆ⅰ螺纹配合，伺服电机ⅰ驱动丝杆ⅰ转动，带动移动支板ⅱ横向移动。

17、在一种可能的设计中，还包括丝杆ⅱ、移动座ⅱ、支撑座及伺服电机ⅲ；

18、所述支撑座固接于机架ⅱ顶部，丝杆ⅱ转动装配于两个支撑座之间，伺服电机ⅲ与丝杆ⅱ传动连接；

19、所述移动座ⅱ固接于移动支板ⅰ底部并与丝杆ⅱ螺纹配合，伺服电机ⅲ驱动丝杆ⅱ转动，带动移动支板ⅰ横向移动调整加工位置。

20、在一种可能的设计中，所述加工组件包括导向杆、固定顶板、固定螺母、移动滑动板、电动推杆、t型槽、t型滑块ⅰ、t型滑块ⅱ及压缩弹簧；

21、所述导向杆固接于移动支板ⅰ顶部，固定顶板通过固定螺母限位装配于导向杆上；

22、所述移动滑动板滑动套设于导向杆上，电动推杆固接于固定顶板并与移动滑动板传动连接；

23、所述t型槽开设于移动滑动板底部，t型滑块ⅰ、t型滑块ⅱ均与t型槽滑动配合，压缩弹簧设于t型滑块ⅱ与t型滑块ⅰ之间。

24、在一种可能的设计中，所述加工组件还包括固定块及调节螺栓；

25、所述固定块固接于移动滑动板底部，调节螺栓螺纹贯穿固定块并与t型滑块ⅰ转动连接；

26、转动调节螺栓可带动t型滑块ⅰ移动，改变压缩弹簧的压力以适配不同加工精度需求。

27、在一种可能的设计中，所述加工组件还包括安装板、固定横板、限位板、固定螺栓、伺服电机ⅳ、驱动轴及铣刀；

28、所述安装板固接于t型滑块ⅱ底部，固定横板固接于安装板底部，限位板通过固定螺栓与固定横板的螺纹槽螺纹连接；

29、所述伺服电机ⅳ固接于安装板一侧，驱动轴与伺服电机ⅳ传动连接，铣刀固套于驱动轴外壁，伺服电机ⅳ驱动铣刀转动。

30、在一种可能的设计中，所述固定横板两端固接有限位侧板，限位板顶部开设有与固定横板配合的安装槽，限位板底部开设有操作槽。

31、本技术中，在使用时，将所需要加工的齿条放置在条形槽的内部，此时可以启动伺服电机ⅱ，伺服电机ⅱ的输出轴带动转动轴ⅰ转动，转动轴ⅰ通过同步轮和同步带带动双向丝杆转动，双向丝杆带动两端的矩形滑动板横向移动，此时两个矩形滑动板相互靠近，矩形滑动板带动外部的移动夹板横向移动，移动夹板通过滑动块在滑动槽的内部滑动，保证移动夹板移动的稳定性，移动夹板在连通孔的内部移动至齿条的两侧，对齿条进行夹持，保证齿条的稳定性；

32、需要加工时，调整限位板的具体位置，进而可以通过限位板和铣刀之间的距离来改变齿距。具体操作为将固定螺栓旋出，此时可以解除对限位板的制动状态，调整完成后，将固定螺栓螺纹贯穿限位板在旋入相对应的螺纹槽中，进而可以调整限位板与铣刀的间距；

33、加工时，启动伺服电机ⅰ，伺服电机ⅰ的输出轴带动丝杆ⅰ转动，丝杆ⅰ带动移动座ⅰ横向移动，移动座ⅰ带动移动支板ⅱ横向移动，移动支板ⅱ带动顶部的齿条横向移动，齿条的一端抵紧限位板延伸出去的一端，此时铣刀位于齿条的一侧，启动伺服电机ⅲ，伺服电机ⅲ的输出轴带动丝杆ⅱ转动，丝杆ⅱ带动移动座ⅱ横向移动，移动座ⅱ带动移动支板ⅰ横向移动，进而带动铣刀横向移动，准备进行加工；

34、启动伺服电机ⅳ，伺服电机ⅳ的输出轴带动驱动轴转动，驱动轴带动铣刀转动，铣刀不断转动并前移，进而可以实现对齿条的加工，加工一个槽后，启动电动推杆，电动推杆的活塞杆带动移动滑动板上移，移动滑动板带动安装板和限位板上移，此时启动伺服电机ⅰ，齿条位置前移，再次启动电动推杆，此时限位板移动至上一个加工后的齿条内部，铣刀移动至下一个需要加工的位置一侧，如此往复，实现齿条的加工过程，并且当限位板移动出现细微偏差时，此时其中一个压缩弹簧被挤压，t型滑块ⅱ的位置相对调整，保证齿距一定，两侧的调节螺栓可以转动，带动t型滑块ⅰ横向移动，此时t型滑块ⅰ可以改变压缩弹簧的压力大小；

35、在需要对齿轮进行加工时，可以将所需要加工的齿轮放置在条形孔的内部，此时齿轮的一侧与矩形安装块的一侧相抵紧，此时启动伺服电机ⅱ，使得两个矩形滑动板相互远离，两个矩形滑动板可以插入齿轮内部并进入矩形安装块的内部，齿轮内部需要提前加工出和矩形安装块相配合的矩形孔洞，此时移动夹板的另一侧抵住齿轮，移动夹板将齿轮推送至矩形安装块的上方进行限位，通过启动与转动轴ⅱ一端电性连接的驱动电机可以带动滑动块转动，进而可以调整齿轮的位置，并且可以将限位板进行更换，限位板更换为倾斜的版本，使得限位板可以插入倾斜的齿轮的槽的内部，进而保证齿距，启动伺服电机ⅰ，伺服电机ⅰ将齿轮移动至侧面让位孔的内部，此时铣刀始终位于齿轮凸出位置的一侧，便于对齿轮进行加工。

36、有益效果：本设备通过设置夹持组件，可实现齿条与齿轮的共用夹持，无需单独配备专用夹持机构，减少设备投入。夹持组件中，伺服电机ⅱ带动转动轴ⅰ转动，转动轴ⅰ通过同步轮和同步带带动双向丝杆转动，双向丝杆驱动矩形滑动板带动移动夹板移动，移动夹板通过滑动块在滑动槽内滑动，确保移动过程的稳定性，进而实现对齿条的稳固夹持，同时可通过移动夹板将齿轮推送至矩形安装块处进行限位，适配齿条与齿轮两种工件的夹持需求。

37、加工组件中，导向杆配合固定螺母可实现固定顶板的高度调节，电动推杆带动移动滑动板上下移动，便于调整铣刀的加工高度，适配不同厚度的工件加工需求。t型槽内设置的t型滑块ⅱ、t型滑块ⅰ及压缩弹簧，形成灵活的补偿结构，当限位板出现细微偏差时，压缩弹簧可通过弹性形变带动t型滑块ⅱ进行位置调整，保证齿距的一致性，调节螺栓可改变压缩弹簧的压力大小，适配不同加工精度的需求。

38、限位板通过固定螺栓与固定横板的螺纹槽连接，可便捷调整限位板与铣刀的间距，进而改变齿距，同时可更换不同倾斜角度的限位板，适配齿轮的倾斜槽加工，提升设备的适配性。伺服电机ⅰ带动丝杆ⅰ转动，驱动移动支板ⅱ横向移动，实现工件的进给运动；伺服电机ⅲ带动丝杆ⅱ转动，驱动移动支板ⅰ横向移动，调整铣刀的加工位置，两者配合实现加工过程的自动化进给，提升加工效率。

39、转动轴ⅱ可带动转动圆盘及矩形安装块转动，进而调整齿轮的加工位置，便于铣刀对齿轮的不同位置进行加工，提升齿轮加工的全面性。整体结构通过各组件的协同配合，实现了齿条与齿轮的精准加工，保证加工精度的同时，提升了设备的适配性和加工效率，降低了加工成本。