一种精锻齿轮表面处理的磨削用夹持装置的制作方法

1.本实用新型属于齿轮磨削加工技术领域，具体是指一种精锻齿轮表面处理的磨削用夹持装置。


背景技术：

2.磨齿和插齿是常见的齿轮加工方式，其中插齿法用于加工直齿，而螺旋齿轮一般通过研磨的方式进行加工，在齿轮加工之前，首先需要对齿轮进行夹持固定。
3.对于齿轮轴，常常使用三爪卡盘进行夹持，但是对于齿圈来说，目前的夹持方式大多存在同轴度不高、步骤繁琐、夹持难度大的问题。


技术实现要素：

4.针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本实用新型提出了一种方便度齿圈进行夹持操作的精锻齿轮表面处理的磨削用夹持装置；为了提高夹持的同轴度，本实用新型利用液体在各个部位压强相等的特点，通过均匀阵列的液压驱动式滑块实现从内部对各个方向的顶撑，通过弧形橡胶垫的设计，一方面能够降低液压驱动式滑块对待加工螺旋齿轮的磕碰损坏，另一方面能够为增大压力、提高同轴度、留出较大的中间操作区间，通过各组液压驱动式滑块的同压力顶撑，能够保证中空夹持主轴和待加工螺旋齿轮的中心轴线重合。
5.本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型提出了一种精锻齿轮表面处理的磨削用夹持装置，包括液压式同轴夹持机构、液压执行机构、液压预紧驱动机构、旋转机构和三轴式打磨盘，所述液压式同轴夹持机构卡合设于旋转机构中，液压式同轴夹持机构被驱动时，能够在液压作用下均匀朝向外侧膨胀，当液压驱动式滑块接触到待加工螺旋齿轮的内圈时，由于各组液压驱动式滑块所受的压力相等，因此能够保证待加工螺旋齿轮和中空夹持主轴自动呈同轴布置，并且同轴度的等级可以通过增大液压来提高。
6.作为优选地，所述液压执行机构滑动设于液压式同轴夹持机构中，通过液压执行机构的滑动，能够实现对液压式同轴夹持机构形变的液力驱动，所述液压预紧驱动机构设于旋转机构上，通过液压预紧驱动机构能够对液压执行机构进行驱动，所述三轴式打磨盘设于旋转机构上；所述液压式同轴夹持机构包括中空夹持主轴和液压驱动式滑块，所述中空夹持主轴上设有主轴圆形中空部和主轴方形中空部，所述中空夹持主轴在主轴圆形中空部处环形均布设有主轴滑道，所述液压驱动式滑块卡合滑动设于主轴滑道中，所述液压驱动式滑块上设有相互垂直的滑块弧形面和滑块端面。
7.进一步地，所述液压式同轴夹持机构还包括弧形橡胶垫和平板橡胶垫，所述弧形橡胶垫固接于滑块弧形面上，所述平板橡胶垫固接于滑块端面上，所述弧形橡胶垫位于待加工螺旋齿轮的内圈壁和滑块弧形面之间，所述平板橡胶垫位于待加工螺旋齿轮的侧壁和滑块端面之间，滑块弧形面能够从内部顶撑、固定待加工螺旋齿轮，由于环形砂轮对待加工螺旋齿轮加工时，待加工螺旋齿轮受到的侧向力是朝向滑块端面的，因此通过滑块端面能够防止待加工螺旋齿轮发生侧向滑动。
8.进一步地，所述液压执行机构包括液压方形活塞盘、活塞驱动螺柱、螺母轴承、滚珠螺母和密封圈，所述液压方形活塞盘卡合滑动设于主轴方形中空部中，所述液压方形活塞盘上设有活塞盘卡口，所述密封圈卡合设于活塞盘卡口中。
9.作为优选地，所述密封圈位于液压方形活塞盘和主轴方形中空部之间，所述密封圈对液压方形活塞盘和主轴方形中空部具有密封作用，所述活塞驱动螺柱固接于液压方形活塞盘上。
10.作为优选地，所述螺母轴承卡合设于主轴方形中空部的末端，所述滚珠螺母卡合设于螺母轴承上，所述滚珠螺母和活塞驱动螺柱螺纹连接。
11.进一步地，所述液压预紧驱动机构包括液压驱动电机、驱动齿轮和从动齿轮，所述液压驱动电机设于旋转机构上，所述驱动齿轮卡合设于液压驱动电机的输出轴上，所述从动齿轮卡合设于滚珠螺母上，所述驱动齿轮和旋转基架啮合连接。
12.进一步地，所述旋转机构包括旋转基架、直驱旋转电机、主轴旋转模组和主体底板，所述旋转基架设于主体底板上，所述直驱旋转电机设于旋转基架上，所述主轴旋转模组设于直驱旋转电机上，所述中空夹持主轴卡合设于主轴旋转模组中，所述液压驱动电机设于主轴旋转模组上。
13.进一步地，所述三轴式打磨盘包括龙门式机架、纵轴模组、横轴模组和升降模组，所述龙门式机架设于主体底板上，所述纵轴模组对称设于龙门式机架上，所述横轴模组设于纵轴模组上，所述升降模组设于横轴模组上。
14.作为优选地，所述升降模组包括z轴模组、旋转研磨盘和环形砂轮，所述z轴模组设于横轴模组上，所述旋转研磨盘设于z轴模组上，所述环形砂轮设于旋转研磨盘上，所述环形砂轮上设有环形的砂轮凸台部，通过环形砂轮的高速旋转，能够对待加工螺旋齿轮的齿进行磨削加工。
15.作为优选地，所述液压驱动式滑块和主轴滑道之间滑动密封接触，所述中空夹持主轴中充满传动液。
16.采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：
17.（1）液压式同轴夹持机构被驱动时，能够在液压作用下均匀朝向外侧膨胀，当液压驱动式滑块接触到待加工螺旋齿轮的内圈时，由于各组液压驱动式滑块所受的压力相等，因此能够保证待加工螺旋齿轮和中空夹持主轴自动呈同轴布置，并且同轴度的等级可以通过增大液压来提高；
18.（2）通过液压执行机构的滑动，能够实现对液压式同轴夹持机构形变的液力驱动；
19.（3）通过液压预紧驱动机构能够对液压执行机构进行驱动；
20.（4）滑块弧形面能够从内部顶撑、固定待加工螺旋齿轮，由于环形砂轮对待加工螺旋齿轮加工时，待加工螺旋齿轮受到的侧向力是朝向滑块端面的，因此通过滑块端面能够防止待加工螺旋齿轮发生侧向滑动；
21.（5）通过环形砂轮的高速旋转，能够对待加工螺旋齿轮的齿进行磨削加工。
附图说明
22.图1为本实用新型提出的一种精锻齿轮表面处理的磨削用夹持装置的立体图；
23.图2为本实用新型提出的一种精锻齿轮表面处理的磨削用夹持装置的主视图；
24.图3为本实用新型提出的一种精锻齿轮表面处理的磨削用夹持装置的俯视图；
25.图4为图2中沿着剖切线a-a的剖视图；
26.图5为图4中沿着剖切线b-b的剖视图；
27.图6为图4中沿着剖切线c-c的剖视图；
28.图7为图6中ⅰ处的局部放大图；
29.图8为图5中ⅱ处的局部放大图。
30.其中，1、液压式同轴夹持机构，2、液压执行机构，3、液压预紧驱动机构，4、旋转机构，5、三轴式打磨盘，6、中空夹持主轴，7、液压驱动式滑块，8、弧形橡胶垫，9、平板橡胶垫，10、待加工螺旋齿轮，11、主轴圆形中空部，12、主轴滑道，13、主轴方形中空部，14、滑块弧形面，15、滑块端面，16、液压方形活塞盘，17、活塞驱动螺柱，18、螺母轴承，19、滚珠螺母，20、密封圈，21、活塞盘卡口，22、液压驱动电机，23、驱动齿轮，24、从动齿轮，25、旋转基架，26、直驱旋转电机，27、龙门式机架，28、纵轴模组，29、横轴模组，30、升降模组，31、z轴模组，32、旋转研磨盘，33、环形砂轮，34、砂轮凸台部，35、主轴旋转模组，36、主体底板。
31.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
具体实施方式
32.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
34.如图1~图8所示，本实用新型提出了一种精锻齿轮表面处理的磨削用夹持装置，包括液压式同轴夹持机构1、液压执行机构2、液压预紧驱动机构3、旋转机构4和三轴式打磨盘5，液压式同轴夹持机构1卡合设于旋转机构4中，液压式同轴夹持机构1被驱动时，能够在液压作用下均匀朝向外侧膨胀，当液压驱动式滑块7接触到待加工螺旋齿轮10的内圈时，由于各组液压驱动式滑块7所受的压力相等，因此能够保证待加工螺旋齿轮10和中空夹持主轴6自动呈同轴布置，并且同轴度的等级可以通过增大液压来提高；液压执行机构2滑动设于液压式同轴夹持机构1中，通过液压执行机构2的滑动，能够实现对液压式同轴夹持机构1形变的液力驱动，液压预紧驱动机构3设于旋转机构4上，通过液压预紧驱动机构3能够对液压执行机构2进行驱动，三轴式打磨盘5设于旋转机构4上。
35.旋转机构4包括旋转基架25、直驱旋转电机26、主轴旋转模组35和主体底板36，旋转基架25设于主体底板36上，直驱旋转电机26设于旋转基架25上，主轴旋转模组35设于直驱旋转电机26上，中空夹持主轴6卡合设于主轴旋转模组35中，液压驱动电机22设于主轴旋转模组35上。
36.三轴式打磨盘5包括龙门式机架27、纵轴模组28、横轴模组29和升降模组30，龙门
式机架27设于主体底板36上，纵轴模组28对称设于龙门式机架27上，横轴模组29设于纵轴模组28上，升降模组30设于横轴模组29上。
37.升降模组30包括z轴模组31、旋转研磨盘32和环形砂轮33，z轴模组31设于横轴模组29上，旋转研磨盘32设于z轴模组31上，环形砂轮33设于旋转研磨盘32上，环形砂轮33上设有环形的砂轮凸台部34，通过环形砂轮33的高速旋转，能够对待加工螺旋齿轮10的齿进行磨削加工。
38.液压式同轴夹持机构1包括中空夹持主轴6和液压驱动式滑块7，中空夹持主轴6上设有主轴圆形中空部11和主轴方形中空部13，中空夹持主轴6在主轴圆形中空部11处环形均布设有主轴滑道12，液压驱动式滑块7卡合滑动设于主轴滑道12中，液压驱动式滑块7上设有相互垂直的滑块弧形面14和滑块端面15。
39.液压式同轴夹持机构1还包括弧形橡胶垫8和平板橡胶垫9，弧形橡胶垫8固接于滑块弧形面14上，平板橡胶垫9固接于滑块端面15上，弧形橡胶垫8位于待加工螺旋齿轮10的内圈壁和滑块弧形面14之间，平板橡胶垫9位于待加工螺旋齿轮10的侧壁和滑块端面15之间，滑块弧形面14能够从内部顶撑、固定待加工螺旋齿轮10，由于环形砂轮33对待加工螺旋齿轮10加工时，待加工螺旋齿轮10受到的侧向力是朝向滑块端面15的，因此通过滑块端面15能够防止待加工螺旋齿轮10发生侧向滑动。
40.液压执行机构2包括液压方形活塞盘16、活塞驱动螺柱17、螺母轴承18、滚珠螺母19和密封圈20，液压方形活塞盘16卡合滑动设于主轴方形中空部13中，液压方形活塞盘16上设有活塞盘卡口21，密封圈20卡合设于活塞盘卡口21中。
41.密封圈20位于液压方形活塞盘16和主轴方形中空部13之间，密封圈20对液压方形活塞盘16和主轴方形中空部13具有密封作用，活塞驱动螺柱17固接于液压方形活塞盘16上。
42.螺母轴承18卡合设于主轴方形中空部13的末端，滚珠螺母19卡合设于螺母轴承18上，滚珠螺母19和活塞驱动螺柱17螺纹连接。
43.液压预紧驱动机构3包括液压驱动电机22、驱动齿轮23和从动齿轮24，液压驱动电机22设于旋转机构4上，驱动齿轮23卡合设于液压驱动电机22的输出轴上，从动齿轮24卡合设于滚珠螺母19上，驱动齿轮23和旋转基架25啮合连接。
44.液压驱动式滑块7和主轴滑道12之间滑动密封接触，中空夹持主轴6中充满传动液。
45.具体使用时，首先用户需要将待加工螺旋齿轮10套在中空夹持主轴6上，然后启动液压驱动电机22，通过驱动齿轮23带着从动齿轮24旋转的方式带着滚珠螺母19旋转，从而在活塞驱动螺柱17的传动作用下使液压方形活塞盘16和密封圈20发生轴向滑动；
46.液压方形活塞盘16滑动的时候将会增大中空夹持主轴6的液体压力，从而将液压驱动式滑块7朝向四周推出；
47.在液压驱动式滑块7未接触待加工螺旋齿轮10的时候，中空夹持主轴6中的液压始终不大，当待加工螺旋齿轮10的内圈位于滑块弧形面14和滑块端面15之间时，将待加工螺旋齿轮10的侧壁靠在平板橡胶垫9上，随着液压驱动电机22的继续旋转，弧形橡胶垫8将会和待加工螺旋齿轮10的内圈接触；
48.当弧形橡胶垫8和待加工螺旋齿轮10的内圈接触并挤压时，中空夹持主轴6中的液
压持续升高，由于各组液压驱动式滑块7所受的液压力相等，因此伸出的幅度也相等，从而通过顶撑的方式将待加工螺旋齿轮10固定在中空夹持主轴6上；
49.随着液压的增大，中空夹持主轴6和待加工螺旋齿轮10的同轴度也会增大，从而完成待加工螺旋齿轮10的夹持固定；
50.开始加工时，通过直驱旋转电机26的旋转能够调整中空夹持主轴6的俯仰角度，进而改变环形砂轮33和待加工螺旋齿轮10的相对角度；然后通过纵轴模组28混合横轴模组29将升降模组30输送至待加工螺旋齿轮10的上方，然后启动z轴模组31上的砂轮旋转结构，在旋转研磨盘32带着环形砂轮33高速旋转的同时通过z轴模组31带着环形砂轮33下降；
51.当环形砂轮33接触待加工螺旋齿轮10时，能够在待加工螺旋齿轮10上加工出螺旋齿轮，轮槽的形状与砂轮凸台部34的形状有关；
52.每加工完成一个齿，环形砂轮33会向上退位，然后通过主轴旋转模组35控制中空夹持主轴6旋转一定角度，之后环形砂轮33再次向下进刀。
53.以上便是本实用新型整体的工作流程，下次使用时重复此步骤即可。
54.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
55.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
56.以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。