[发明专利]用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具及机床

说明书

本发明公开了一种用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具及机床，其中，该卡具包括：拉杆、支撑部、连接部、套件及弹性伸缩部；支撑部用于安装在机床的回转平台上，支撑部具有中空腔体结构，拉杆及连接部位于支撑部的腔体中；拉杆的一端用于与机床的液压油缸连接，另一端通过连接部与弹性伸缩部连接；套件安装在支撑部远离拉杆的一端；弹性伸缩部至少部分容置于套件中，弹性伸缩部用于卡接刚轮齿坯，弹性伸缩部的外表面与套件的一端的内表面为相互配合的锥形面，致使在液压油缸通过拉杆带动弹性伸缩部运动时，弹性伸缩部与套件的锥形面配合以卡紧或松开刚轮齿坯。实施本发明能使刚轮齿坯在加工时受力均匀、不会损伤刚轮齿坯的已加工表面。

技术领域

本发明涉及加工器械领域，特别涉及一种用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具及机床。

背景技术

谐波减速器是一种依靠柔性齿轮弹性变形实现运动和动力传递的传动齿轮装置。一般来说，谐波减速器由波发生器、柔轮、刚轮和柔性轴承等基本构件组成。在波发生器与柔轮相对旋转中，迫使柔轮按一定规律在其长轴端产生椭圆状的径向变形。在工作中柔轮长轴两端的齿与刚轮啮合，而在短轴处则完全脱开。随着波发生器与柔轮的连续相对旋转，使得柔轮变形不断变换，柔轮轮齿和刚轮循环进行啮入、啮合、啮出、脱开的错齿传动。由于谐波传动具有精度高、传动比大、效率高、体积小、回差小、可向密闭空间传递运动等特点，因此被广泛应用于机器人、空间技术、电子制造技术等各领域中，目前有近90％的谐波齿轮装置应用在机器人工业和需要进行精密定位的行业中。

关于谐波减速器刚轮的加工方法，已有一些专利，如中国专利CN106141598A公开一种机器人高精密谐波减速器刚轮的加工方法，其包括分别确定两排齿的齿宽和齿根圆直径；在刚轮坯体内圈一侧按第一排齿的齿根圆直径车削成第一圆柱面，该圆柱面上预留有第一排齿齿宽的轴向长度；在刚轮坯体内圈另一侧按第二排齿的齿根圆直径车削成第二圆柱面，该圆柱面上预留有第二排齿齿宽的轴向长度；在第一圆柱面和第二圆柱面的交汇处加工环形凹槽；在第一、二圆柱面上的预留部分按照确定的齿参数分别加工齿。本发明可在刚轮内周加工成型两排不同齿数的齿，其可与相应的柔轮的齿啮合，在传动过程中，可根据需要选择任意一种齿进行传动，从而达到实现传递两种传动比的目的，满足机器人对传动比的要求。

再如中国专利CN102678881A公开一种用于短筒柔轮谐波减速器的刚轮与柔轮及其加工工艺，它涉及一种短筒柔轮谐波减速器的刚轮与柔轮及其加工工艺。刚轮的内齿为具有倾斜角α的轮齿，倾斜角α倾斜方向与柔轮在长轴处的张角方向θ2一致，倾斜角α为0.1°～2°。柔轮外齿齿廓的两段齿廓曲线段的顶端通过齿顶直线段连接在一起，每个齿廓曲线段由上圆弧半径和下圆弧半径平滑过渡连接而成。谐波减速器包含刚轮、柔轮和波发生器；柔轮的长度与其内径之比小于1。短筒柔轮谐波减速器中的柔轮与刚轮均由慢走丝线切割机床加工而得到的。本发明中的柔轮轮齿与刚轮轮齿成一定倾斜角啮合，较为没有倾斜角时相比，所有啮合齿对总接触面积提高15％，从而提高了谐波齿轮的重合度，进而提高了谐波传动的刚度。

上述各方法都是针对刚轮的加工工艺控制，都没有对刚轮在加工过程中的加紧装置进行改进，特别是对刚轮受力情况进行改善的方案。因此，亟待提出一种加工时使刚轮齿坯受力均匀、不会损伤刚轮齿坯的已加工表面的刚轮滚齿加工卡具。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种用于谐波减速机刚轮插齿加工的卡具及机床，以期在加工时，能使刚轮齿坯受力均匀、不会损伤刚轮齿坯的已加工表面。