[发明专利]一种控制插齿机刀具急回的方法及急回装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制插齿机刀具急回的方法，本发明还涉及实现这种急回所用的急回装置。

背景技术

目前的插齿机普遍采用曲柄连杆机构，将圆周运动转变为刀具直线切削运动。该机构具有如下的缺点：

1、曲柄连杆机构的运动曲线接近与正弦波曲线，如图1所示，刀具在切削工件的过程中是从低速转变为高速，再从高速降为低速的变运动切削，而刀具的磨损跟最高切削速度有着直接的关系，这样就大大的降低了切削效率。

2、切削分力比较大，从图2中可以看到，曲柄连杆对插齿机的刀轴是斜着给力的，刀轴的切削力必然有一定的损耗，同时对加工的粗慥度也有影响。

3、曲柄连杆机构要有一个驱动箱进行驱动，结构比较复杂，同时驱动箱的噪音也很大。

不采用曲柄连杆机构的液压冲程插齿机由于没有采用液压伺服机构，插齿速度不高。液压油缸的运行速度达到12M/min时，油缸换向时的冲击力就开始加大，而插齿机的最佳插齿速度为12-24M/min，为了提高插齿机的运行速度，液压冲程插齿机是在换向时加缓冲，但由于缓冲的能力有限，所以速度一直不高，影响了使用效果。液压油缸插齿机的运行速度曲线见图3。图中实线部分为换向不加反冲，虚线为加了反冲机构。从图中可以看出，即使加了反冲机构，如速度太高，冲击还是太大。所以该结构的速度一直无法提高。

发明内容

本发明的目的是要提供一种将液压伺服系统和刀具急回机构合并应用到插齿机上，使插齿机刀具在具有较高的切削速度的同时切削力度大的一种控制插齿机刀具急回的方法及急回装置。

本发明的目的是这样实现的：一种插齿机刀具急回装置，急回装置包括液压伺服系统和刀具急回机构，急回装置的前连杆以及液压伺服系统的活塞与刀轴连接，液压伺服系统油缸设有油缸上腔和油缸下腔，置于油缸内的阀芯与活塞连接，活塞与刀轴连接，在阀芯上设有进油口和出油口，进油口和出油口与油路相通，阀芯上设有与油缸上腔和油缸下腔相通的阀芯缺口。

刀具急回机构的曲柄盘与后连杆连接，后连杆与安装在固定支座上的摆杆连接，摆杆与前连杆连接，前连杆与刀轴连接。

本发明提供的插齿机刀具急回装置，由于采用了液压伺服系统控制刀轴的运动，切削力很大，切削深度可为现在插齿机的2-2.5倍；同时采用了四连杆刀具急回机构控制刀轴，切削速度可提高25％-50％，并可进行变圆周进给切削，圆周进给量可提高50％；机床总的效率可提高3倍。工作过程中噪音大大降低，可进行硬齿面加工。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是曲柄连杆机构的运动曲线图，t代表时间，v速度。

图2是曲柄连杆机构的工作原理图。

图3是液压油缸插齿机的运行速度曲线图，t代表时间，v速度。

图4、5是本发明的液压伺服系统原理图。

图6是本发明四连杆刀具急回机构原理图。

图7是本发明四连杆机构急回机构控制刀轴运动的曲线图，图中虚线为曲柄连杆机构的正弦波运动曲线，实线是刀具急回机构运动曲线，V代表刀具速度。

具体实施方式

本发明的工作原理是将液压伺服系统和四连杆刀具急回机构共同作用于插齿机的刀轴，使插齿机刀具在具有较高的运动速度的同时保持较大的切削力，提高了插齿机的工作效率。

其中液压伺服系统提供切削力，刀具急回机构提供运动速度，两者共同作用于插齿机刀轴，使插齿机刀具实现急回。

一种插齿机刀具急回装置，包括液压伺服系统和刀具急回机构，急回装置的前连杆10以及液压伺服系统的活塞3与刀轴11连接。

液压伺服系统油缸2设有油缸上腔5和油缸下腔6，置于油缸2内的阀芯1与活塞3连接，活塞3与刀轴11连接，在阀芯1上设有进油口4和出油口7，进油口4和出油口7与油路8相通，阀芯1上设有与油缸上腔5和油缸下腔6相通的阀芯缺口9。

刀具急回机构的曲柄盘12与后连杆13连接，后边杆13与安装在固定支座14上的摆杆15连接，摆杆15与前连杆10连接，前连杆10与刀轴11连接。刀轴11实际上是图4的集成。