一种蜗杆砂轮磨齿机的制作方法

1.本发明属于制造装备技术领域，涉及一种蜗杆砂轮磨齿机。


背景技术：

2.蜗杆砂轮磨齿机是一种高效的齿轮精加工设备。其通过蜗杆砂轮的高速旋转配合齿轮工件的同步转动实现齿轮齿面的高速、高效率磨削。由于蜗杆砂轮是由分布不均的大量颗粒构成，砂轮先天的不平衡无法避免，加工过程中必然会引起一定的偏心振动。即使通过动平衡调整装置尽力减小这种振动，但依然会有部分振动传递到齿轮工件和旋转工作台，影响磨齿机的加工质量和齿轮工件的加工精度。


技术实现要素：

3.为解决现有技术问题，本发明提供一种蜗杆砂轮磨齿机。
4.本发明采用的技术方案为：
5.一种蜗杆砂轮磨齿机，其包括蜗杆砂轮和旋转工作台，所述旋转工作台包括直驱电机和与直驱电机的输出轴固定连接的装夹工装；
6.所述装夹工装从下到上依次分为：基体部，支承部和带有螺纹的中体部；
7.所述支承部的上表面靠近中体部的位置设有两个导电圈，所述中体部上通过螺纹旋紧安装有一个胀紧套。
8.所述胀紧套是用多层复合介电材料制成的。多层复合介电材料至少包括三层，依次是，外圈的硬质的导电层一、介电层、内圈的硬质的导电层二。所述内圈的硬质的导电层二与所述中体部螺纹连接，所述导电层一和导电层二的底面分别与所述两个导电圈电连接，所述胀紧套上开设有开口槽。所述介电层通电后发生膨胀，从而使硬质的导电层一能够胀紧齿轮工件。
9.所述中体部是中空的，其内部设置有至少两个电磁减振件，其中一个电磁减振件的轴向方向平行于蜗杆砂轮的旋转轴，另一个电磁减振件与之交叉90
°
布置。
10.优选地，所述电磁减振件包括外磁轭棒和内磁轭棒，外磁轭棒的内壁上间隔地设有轴向永磁体和径向永磁体，相互交替紧贴排列构成海尔贝克阵列，内磁轭棒与外磁轭棒同轴，二者间存在气隙。
11.所述外磁轭棒的外端和内磁轭棒的外端分别固定在所述中体部的内壁上。
12.当中体部受到振动时，振动在x轴(平行于蜗杆砂轮旋转轴的方向)、y轴(垂直于蜗杆砂轮旋转轴的方向)两个方向上引起两个电磁减振件的外磁轭棒和内磁轭棒的相对微位移；
13.所述内磁轭棒上固定有线圈架，所述线圈架上缠绕有多组线圈，分为：第一组线圈和第二组线圈；所述第一组线圈通过在匀强磁场内切割磁感线，产生感应涡电流，涡电流同时受到反抗相对运动的磁力，即产生阻尼减振作用；所述第二组线圈经外接电路与所述导电圈电连接，将第二组线圈在匀强磁场内切割磁感线产生的感应电动势提供给胀紧套，为
胀紧套提供调整电流改变对齿轮工件的胀紧力。
14.本发明相比较于现有技术的有益效果是：
15.1.本发明的装夹工装结构简单，避免了复杂的液压胀紧结构设计，所述胀紧套可以根据加工过程中的振动情况自适应地改变胀紧力，保证齿轮工件的加工质量。
16.2.装夹工装中的电磁减振件能高效地振动抑制，保证了工作台的旋转和加工精度。
附图说明
17.图1是蜗杆砂轮磨齿机的工作示意图；
18.图2是本发明的装夹工装的结构示意图；
19.图3是本发明的胀紧套的示意图；
20.图4是本发明的中体部与胀紧套示意图；
21.图5是本发明的胀紧套的导电层一、介电层和导电层二的示意图；
22.图6是本发明的中体部与电磁减振件的连接示意图；
23.图7是本发明的外磁轭棒和内磁轭棒的结构示意图。
24.1-蜗杆砂轮，2-装夹工装，3-基体部，4-支承部，5-中体部，6-导电圈，7-胀紧套，8-开口槽，9-导电层一，10-介电层，11-导电层二，12-电磁减振件，13-外磁轭棒，14-内磁轭棒，15-轴向永磁体，16-径向永磁体，17-线圈架，18-第一组线圈，19-第二组线圈
具体实施方式
25.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
26.本发明特别适用于加工小微尺寸的齿轮工件，请参阅图1-7所示，一种蜗杆砂轮磨齿机，包括蜗杆砂轮1和旋转工作台，所述旋转工作台包括直驱电机(未示出)和与直驱电机的输出轴固定连接的装夹工装2，所述装夹工装2从下到上依次分为：基体部3，支承部4和带有螺纹的中体部5，所述支承部4的上表面靠近所述中体部5的位置设有两个导电圈6，所述中体部5上通过螺纹(未示出)旋紧安装有一个胀紧套7。
27.所述胀紧套7是用多层复合介电材料制成的，多层复合介电材料至少包括三层，依次是，外圈的硬质的导电层一9、介电层10、内圈的硬质的导电层二11。内圈的所述硬质的导电层二11(螺纹未示出)与所述中体部5螺纹连接，所述胀紧套上设置有开口槽8。通电后，所述介电层10发生膨胀，从而使所述外圈的硬质的导电层一9能够胀紧齿轮工件。
28.进一步地，所述的导电层一9和导电层二11是由硬质导电材料制成，比如各种金属导电材料。所述介电层的材料可以是掺杂有二氧化钛微粒的pdms。
29.进一步地，所述中体部5是中空的，其内部设置有至少两个电磁减振件12，其中一个电磁减振件12的轴向方向平行于蜗杆砂轮1的轴线方向，另一个电磁减振件12与之交叉90
°
布置。
30.所述电磁减振件12包括外磁轭棒13和内磁轭棒14，所述外磁轭棒13的内壁上间隔地设有轴向永磁体15和径向永磁体16，相互交替紧贴排列构成海尔贝克阵列，所述内磁轭棒14与外磁轭棒16同轴，二者间存在气隙。
31.所述外磁轭棒13的外端和所述内磁轭棒14的外端分别固定在所述中体部5的内壁上。
32.当中体部5受到振动时，振动在x轴(平行于蜗杆砂轮1的旋转轴的方向)、y轴(垂直于蜗杆砂轮1的旋转轴的方向)两个方向上引起两个电磁减振件12的外磁轭棒13和内磁轭棒14的相对微位移；所述内磁轭棒14上固定有线圈架17，线圈架17上缠绕有多组线圈，分为：第一组线圈18和第二组线圈19。第一组线圈18通过在匀强磁场内切割磁感线，产生感应涡电流，涡电流同时受到反抗相对运动的磁力，即产生阻尼减振作用，从而抑制x轴、y轴方向的微位移。第二组线圈19经外接电路与导电圈6电连接，将第二组线圈在匀强磁场内切割磁感线产生的感应电动势提供给胀紧套7，为胀紧套7提供调整电流改变对齿轮工件的胀紧力。
33.本发明的工作原理为：待加工的齿轮工件放置在旋转工作台的装夹工装2的支承部4上，设置在基体部3或者中体部5内的恒定电源为胀紧套7提供胀紧齿轮工件所需的恒定电量。在齿轮工件加工过程中，蜗杆砂轮1带来的振动引起装夹工装2在x轴、y轴微位移，利用中体部5内的电磁减振件12，一方面，其用第一组线圈17对这种振动进行阻尼作用，另一方面其用第二组线圈18，将这种微位移转化为感应电量，并提供给胀紧套7，从而保证胀紧套7在有振动的情况下能自适应地调整对齿轮工件的胀紧力，从而保证了齿轮工件的加工质量。
34.在本发明的另一实施例中，沿中体部轴线方向设置有一个或多个电磁减振件12，当中体部5受到振动时，振动在x轴(平行于蜗杆砂轮1的旋转轴的方向)、y轴(垂直于蜗杆砂轮1的旋转轴的方向)，z轴方向(中体部的旋转轴的方向)三个方向上引起电磁减振件12的外磁轭棒13和内磁轭棒14的相对微位移；所述内磁轭棒14上固定有线圈架17，线圈架17上缠绕有多组线圈，分为：第一组线圈18和第二组线圈19。第一组线圈18通过在匀强磁场内切割磁感线，产生感应涡电流，涡电流同时受到反抗相对运动的磁力，即产生阻尼减振作用，从而抑制x轴、y轴和z轴方向的振动。第二组线圈19经外接电路与导电圈6电连接，将第二组线圈在匀强磁场内切割磁感线产生的感应电动势提供给胀紧套7，为胀紧套7提供调整电流改变对齿轮工件的胀紧力。
35.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。