[发明专利]磨齿机工件定位旋转装置

说明书

技术领域

本发明涉及磨齿机设计领域，具体涉及磨齿机工件定位旋转装置。

背景技术

传统成型砂轮磨齿机的工件旋转结构分为主动旋转型和被动旋转型两种；主动旋转型大多数采用一夹一顶的方式，即是用自定心三爪卡盘进行工件的锁紧，并在后端采用顶尖顶进中心孔的方式定位，这种装夹方法通常是由普通车床演变而来，该方式对夹紧部分与齿部的同心度要求极高，且还会受到卡盘精度的影响，稍有偏差极易造成零部件加工精度的降低甚至产品报废；被动旋转型则采用两顶的方式，工件依靠两顶尖进行定位，然后根据先前滚出的齿形再依靠砂轮的推力进行磨削，该方式适合磨削等级不高的零部件，不能够满足高精度的使用需求，且该两种装夹方式很难互换，同时，在控制方面，两种方式中大多都采用手动或液压控制，然而手动方式已不能满足现在高效率、高精度之要求，而液压结构的液压泵又存在消耗电能大，液压油容易泄漏，不易存储，极易造成环境的污染，维护成本高等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是解决现有磨齿机工件旋转结构无法满足各种高低精度齿轮的加工需求，同时现有结构还存在工作效率低、维护成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种磨齿机工件定位旋转装置，包括设置在磨齿机主体上的滑动调节装置以及设置在所述滑动调节装置上且与砂轮对应的定位旋转组件，所述定位旋转组件包括左右相对布置的夹持旋转部和定位锁紧部，以及控制系统，其中，

夹持旋转部，包括设置在磨齿机主体上且中空的旋转主轴，所述旋转主轴的腔体内自左向右依次设有第一滑动轴、第二滑动轴和弹性夹头，所述第二滑动轴与所述弹性夹头组合形成的腔体内设有第一顶尖，所述第一顶尖的头部位于所述弹性夹头内，所述第一滑动轴的左端设有用于推动其向右滑动的气动元件，所述弹性夹头的右端设有夹头套，且所述夹头套固定在磨齿机主体上，磨齿机主体上还设有第一伺服电机以及通过所述第一伺服电机控制旋转的蜗轮，所述旋转主轴的外壁上套装固定有所述蜗轮，

定位锁紧部，包括与所述第一顶尖相对设置的第二顶尖，磨齿机主体上设有带有空腔的定位座，所述第二顶尖设置在固定轴的前端，所述固定轴设置在所述定位座的腔体内，磨齿机主体上还设有第二伺服电机以及通过所述第二伺服电机控制旋转的第一滚珠丝杠副，所述定位座与所述第一滚珠丝杠副上的螺母固定连接，磨齿机主体上设有用于所述定位座左右滑动的第一导轨，

控制系统，包括分别控制所述气动元件、所述第一伺服电机和所述第二伺服电机工作或者停止工作的第一、第二、第三控制单元。

在上述方案中，所述滑动调节装置包括设置在磨齿机主体上的第三伺服电机以及通过所述第三伺服电机控制旋转的第二滚珠丝杠副，磨齿机主体上还设有用于承载所述定位旋转组件的支撑座，所述支撑座与所述第二滚珠丝杠副上的螺母固定连接，磨齿机主体上设有用于所述支撑座左右滑动的第二导轨，所述控制系统中还包括控制所述第三伺服电机工作或者停止工作的第四控制单元。

在上述方案中，所述定位锁紧部还包括设置在所述定位座的腔体内的压缩弹簧，且所述压缩弹簧设置在所述固定轴的右端，所述压缩弹簧的右端设有与所述定位座的内壁螺纹连接的锁紧螺栓。

在上述方案中，所述旋转主轴的左端设有位置编码器，所述控制系统还包括第五控制单元，所述第五控制单元根据所述位置编码器所检测到的信息，实时调整所述第一伺服电机的转动圈数以补偿齿轮传动中的间隙。

在上述方案中，所述弹性夹头的右前端设置成向中心聚拢的斜面状。

在上述方案中，所述弹性夹头的侧壁上圆周设有若干缝隙，所述缝隙延伸至右端开口，且所述缝隙的左端部设置成圆形孔，且所述圆形孔的直径大于所述缝隙的宽度。

在上述方案中，还包括可拆卸的设置在磨齿机主体上的防护板。

本装置的工作过程如下：

首先，通过第一控制单元控制气动元件工作，推动第一滑动轴、第二滑动轴、第一顶尖和弹簧夹头向右滑动，此时，第一顶尖的头部定位需要加工的齿轮的中心轴的左端，弹簧夹头包裹在中心轴的外表面上，当弹簧夹头进入夹头套的内部时，弹簧夹头的右前端向中心收拢，实现锁紧包裹齿轮的中心轴。

其次，通过第三控制单元控制第二伺服电机工作，带动第一滚珠丝杠副转动，从而实现定位座沿着第一导轨向左滑动，实现第二顶尖定位需要加工的齿轮的中心轴的右端。

然后，通过第二控制单元控制第一伺服电机工作，从而带动蜗轮工作，继而带动旋转主轴旋转，实现带动需要加工的齿轮与砂轮配合加工的旋转作用。