一种铣齿加工系统论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及到一种铣齿加工系统，包括：机座，所述机座上设有放置待加工齿条的加工位，设于所述机座上的夹紧装置，所述夹紧装置用于夹紧所述齿条，以及用于加工所述齿条的铣削装置；抓取所述齿条放入所述加工位，和\/或，将已加工的所述齿条从所述加工位抓取移走的转运装置。本申请提供的铣齿加工系统，加工效率高，降低工人劳动强度。

主设计要求

1.一种铣齿加工系统，其特征在于，包括：机座(1)，所述机座(1)上设有放置待加工齿条(5)的加工位，设于所述机座(1)上的夹紧装置(2)，所述夹紧装置(2)用于夹紧所述齿条(5)；以及用于加工所述齿条(5)的铣削装置(3)；抓取所述齿条(5)放入所述加工位，和\/或，将已加工的所述齿条(5)从所述加工位抓取移走的转运装置(4)。

设计方案

1.一种铣齿加工系统，其特征在于，包括：机座(1)，所述机座(1)上设有放置待加工齿条(5)的加工位，

设于所述机座(1)上的夹紧装置(2)，所述夹紧装置(2)用于夹紧所述齿条(5)；

以及用于加工所述齿条(5)的铣削装置(3)；

抓取所述齿条(5)放入所述加工位，和\/或，将已加工的所述齿条(5)从所述加工位抓取移走的转运装置(4)。

2.如权利要求1所述的铣齿加工系统，其特征在于，所述夹紧装置(2)包括：

与机座(1)连接的底座(21)；

所述底座(21)上固定安装有固定钳(22)，

与所述固定钳(22)相对设置的活动钳(23)，

使所述活动钳(23)相对于所述固定钳(22)相对移动的调整机构(24)，

所述调整机构(24)用于调节所述固定钳(22)与所述活动钳(23)间的夹持距离。

3.如权利要求2所述的铣齿加工系统，其特征在于，所述调整机构(24)包括调节丝杆(241)，所述调节丝杆(241)与底座(21)螺装联接，

所述活动钳(23)在所述调节丝杆(241)上滑动设置，

在所述活动钳(23)远离所述固定钳(22)方向的一侧，设有空心油缸(242)，所述空心油缸(242)与所述调节丝杆(241)套接，所述空心油缸(242)处于伸长状态时，所述空心油缸(242)的伸缩端与所述活动钳(23)侧壁相抵。

4.如权利要求3所述的铣齿加工系统，其特征在于，所述底座(21)与所述活动钳(23)之间设有弹簧(243)，所述弹簧(243)套装在所述调节丝杆(241)上，所述空心油缸(242)处于伸长状态时，所述弹簧(243)处于压缩状态。

5.如权利要求3所述的铣齿加工系统，其特征在于，所述调节丝杆(241)靠近固定钳(22)方向的一侧设有锁紧螺母(244)，与所述调节丝杆(241)螺装联接。

6.如权利要求1至5任一项所述的铣齿加工系统，其特征在于，所述转运装置(4)包括本体(41)，

设于所述本体(41)一侧，与所述本体(41)连接的配重块(42)，

设于所述本体(41)另一侧，与所述本体(41)连接的悬挂机构(43)，所述悬挂机构(43)能够绕所述本体(41)转动，且用于吊装所述齿条(5)。

7.如权利要求6所述的铣齿加工系统，其特征在于，所述悬挂机构(43)包括悬挂臂(431)，所述悬挂臂(431)上设置有吊具(432)，所述吊具(432)上设有与所述齿条(5)配合的齿面；

所述吊具(432)采用机械式、气动或液压式进行所述齿条(5)的吊装。

8.如权利要求1所述的铣齿加工系统，其特征在于，所述铣削装置(3)包括，

与所述机座(1)连接的机架(31)，在所述机架(31)上设有铣齿刀具(32)；

使所述机架(31)在三维空间内移动的驱动机构(33)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及齿条加工领域，尤其是一种铣齿加工系统。

背景技术

目前，在工程机械行业，一些部件会采用齿轮齿条传动，齿轮齿条传动将旋转运动转变为直线运动，它的传递功率大，速度范围广，效率高，工作可靠，寿命长，结构紧凑，能保证恒定传动比。适用于快速、精准的定位机构；适用于重负荷、高精度、高刚性、高速度和长行程的数控机床、切割机械、焊接机械等，具有较大的应用范围。

作为其中的重要零部件的齿条，分为直齿齿条和斜齿齿条，齿条可定义为具有一系列等距离分布齿的平板或直杆，齿条的轮廓为直线而非渐开线，相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮。齿条加工通常是采用，先加工除了端面以外的四个侧面，再进行开齿(齿形粗加工)，接着铣齿(精加工齿形)。通常，在铣齿加工过程中，都是通过人工将齿条排布在加工平台上，再由夹具把齿条夹紧，再将齿条上的齿加工出来，这样的操作方式增加工人的劳动强度，且效率低下。

因此，如何设计一种铣齿加工系统，降低工人的劳动强度，且加工效率高，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种铣齿加工系统，加工效率高，降低工人劳动强度。

本实用新型的技术方案如下：

一种铣齿加工系统，包括：机座，所述机座上设有放置待加工齿条的加工位，

设于所述机座上的夹紧装置，所述夹紧装置用于夹紧所述齿条；

以及用于加工所述齿条的铣削装置；

抓取所述齿条放入所述加工位，和\/或，将已加工的所述齿条从所述加工位抓取移走的转运装置。

优选地，所述夹紧装置包括：与机座连接的底座；所述底座上固定安装有固定钳，与所述固定钳相对设置的活动钳，使所述活动钳相对于所述固定钳相对移动的调整机构，所述调整机构用于调节所述固定钳与所述活动钳间的夹持距离。

优选地，所述调整机构包括调节丝杆，所述调节丝杆与底座螺装联接，所述活动钳在所述调节丝杆上滑动设置，在所述活动钳远离所述固定钳方向的一侧，设有空心油缸，所述空心油缸与所述调节丝杆套接，所述空心油缸处于伸长状态时，所述空心油缸的伸缩端与所述活动钳侧壁相抵。

优选地，所述底座与所述活动钳之间设有弹簧，所述弹簧套装在所述调节丝杆上，所述空心油缸处于伸长状态时，所述弹簧处于压缩状态。

优选地，所述调节丝杆靠近固定钳方向的一侧设有锁紧螺母，与所述调节丝杆螺装联接。

优选地，所述转运装置包括本体，设于所述本体一侧，与所述本体连接的配重块，设于所述本体另一侧，与所述本体连接的悬挂机构，所述悬挂机构能够绕所述本体转动，且用于吊装所述齿条。

优选地，所述悬挂机构包括悬挂臂，所述悬挂臂上设置有吊具，所述吊具上设有与所述齿条配合的齿面；所述吊具采用机械式、气动或液压式进行所述齿条的吊装。

优选地，所述铣削装置包括，与所述机座连接的机架，在所述机架上设有铣齿刀具；使所述机架在三维空间内移动的驱动机构。

本实用新型提供的一种铣齿加工系统，包括机座，设于机座上的夹紧装置，所述夹紧装置设有加工位，所述加工位用于放置多个待加工齿条，用于加工所述齿条的铣削装置，抓取所述齿条放入所述加工位，和\/或，将所述齿条从加工位内抓取移走的转运装置。当齿条需要铣削加工时，转运装置抓取多个待加工齿条，将齿条放入加工位内，夹紧装置将多个齿条进行夹紧，接着，铣削装置对多个待加工齿条进行铣削加工，铣削加工完成后，转运装置将加工位内已加工齿条抓取，从加工位内移走，齿条的整个铣齿工作完成。现有技术的铣齿加工过程是，将齿条放置在工作台上，操作者通过组合夹具夹紧，接着铣削加工，加工完成后，松开组合夹具，将齿条从工作台上搬运至地面再移走。本申请与现有技术相比，可同时加工多个齿条，且自动齿条上下料，整个过程降低了操作人员的劳动强度，且加工效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例中铣齿加工系统结构示意图；

图2为本实施例中铣削装置加工齿条的结构示意图；

图3为本实施例中夹紧装置的结构示意图。

附图中的标号说明：1、机座；2、夹紧装置；21、底座；22、固定钳；23、活动钳；24、调整机构；241、调节丝杆；242、空心油缸；243、弹簧；244、锁紧螺母；3、铣削装置；31、机架；32、铣齿刀具；33、驱动机构；4、转运装置；41、本体；42、配重块；43、悬挂机构；431、悬挂臂；432、吊具；5、齿条。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示方位或者位置关系，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组件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。

请如图1至图3所示，本实用新型提供的一种铣齿加工系统，包括机座1，设于机座1上的夹紧装置2，所述夹紧装置2设有加工位，所述加工位用于夹紧放置多个待加工齿条5，用于加工所述齿条5的铣削装置3，抓取所述齿条5放入所述加工位，或，将所述齿条5从加工位内抓取移走的转运装置4。当齿条5需要铣削加工时，转运装置4抓取多个待加工齿条5，将齿条5放入加工位内，夹紧装置2将多个齿条5进行夹紧，接着，铣削装置3对多个待加工齿条5进行铣削加工，铣削加工完成后，转运装置4将加工位内已加工齿条5抓取，从加工位内移走，齿条5的整个铣齿工作完成。现有技术的铣齿加工过程是，将齿条5放置在工作台上，操作者通过组合夹具夹紧，接着铣削加工，加工完成后，松开组合夹具，将齿条5从工作台上搬运至地面再移走。本申请与现有技术相比，可同时加工多个齿条5，且自动齿条5上下料，整个过程降低了操作人员的劳动强度，且加工效率高。

其中，所述夹紧装置2包括：与机座1连接的底座21，底座21上固定安装有固定钳22，与固定钳22相对设置的活动钳23，使活动钳23相对于固定钳22相对移动的调整机构24，调整机构24用于调节固定钳22与活动钳23间的夹持宽度。夹紧装置2包括底座21、固定钳22和活动钳23，三者围起来形成齿条5铣削加工的夹紧放置空位，即加工位，齿条5铣削加工时，将多个齿条5放置在固定钳22和活动钳23之间，齿条5长度方向面与固定钳22侧面贴合，接着调整机构24开始动作，使活动钳23相对于固定钳22移动，直至活动钳23与齿条5的长度面也贴合，就完成了对多个齿条5的装夹夹紧工作。调整机构24调节固定钳22与活动钳23间的宽度，即为固定钳22与活动钳23可夹持的齿条5宽度，这个夹持宽度决定了铣齿加工系统，一次装夹可夹持多少个齿条5。大大的提高了铣削加工效率。

较佳地，在底座21上设置定位块，定位块设于加工位宽度方向侧边，在齿条5铣削加工时，将齿条5宽度边抵靠定位块，定位块设置的长度，可根据加工位放置多少齿条5决定，确保在加工位内的齿条5都能抵靠定位块。定位块的形位公差精度优于齿条5宽度端面，进而达到将固定钳22、定位块作为齿条5在加工位内的快速定位装置，避免了在齿条5铣削过程中，需要打表或者采用其他定位方式确定加工坐标系，同时多个齿条5采用同样的加工定位方式，产品的一致性好。

进一步地，调整机构24包括调节丝杆241，调节丝杆241与上方设有固定钳22的底座21螺装联接，活动钳23在调节丝杆241上滑动设置，在活动钳23远离固定钳22方向的一侧，设有空心油缸242，空心油缸242与调节丝杆241套接，空心油缸242处于伸长状态时，空心油缸242的伸缩端与活动钳23侧壁相抵。为了使活动钳23相对于固定钳22相对移动，且又不会影响齿条5的正常加工。底座21为齿条5的加工为齿条5底面提供辅助支撑，调节丝杆241穿过底座21，且与底座21螺纹连接，进而使得螺纹丝杠与底座21和固定钳22之间的相对位置关系固定，活动钳23可沿着调节丝杆241滑动，当活动钳23朝着固定钳22滑动，直至活动钳23夹持面与底座21的侧面贴合时，活动钳23与固定钳22同时作用可对多个齿条5进行夹紧。为了给活动钳23提供滑动的作用力，在活动钳23远离固定钳22方向的一侧设置空心油缸242，空心油缸242与调节丝杠套接，使得空心油缸242与调节丝杠同心设置，减少空心油缸242的机械能损失。同时，空心油缸242处于伸长状态时，空心油缸242的伸缩端与活动钳23侧壁相抵，空心油缸242将液压能转化为活动钳23向固定钳22滑动的机械能，由于空心油缸242直接作用于活动钳23，在来回做往复运动时，没有减速装置也不存在传动间隙，使得活动钳23相对于固定钳22运动平稳，减小了在多个齿条5加工时，活动钳23向固定钳22运动(齿条5夹紧装夹)过程中，活动钳23对齿条5的冲击，有效避免了齿条5在装夹过程中的蹿动，同时也避免了齿条5的装夹变形。

更进一步地，底座21与活动钳23之间设有弹簧243，弹簧243套装在调节丝杆241上，空心油缸242处于伸长状态时，弹簧243处于压缩状态。当空心油缸242处于伸长状态时，空心油缸242的伸缩端推动活动钳23朝着固定钳22滑动，直至活动钳23与齿条5侧面接触，空心油缸242持续给活动钳23提供推力，则活动钳23与固定钳22对多个齿条5夹紧，使得设置在底座21与活动钳23之间的弹簧243，压紧蓄能，处于压缩状态。一旦装夹在加工位内的多个齿条5加工完成，空心油缸242停止工作，空心油缸242处于缩回状态，不再给活动钳23提供持续推力，此时，弹簧243由压缩状态变为非压缩状态，在弹簧243状态改变的过程中，弹簧243给活动钳23提供远离固定钳22的作用力，使得多个齿条5处于非夹紧状态，接着可对已加工完成的多个齿条5进行卸载搬运。这种活动钳23自动复位的设置，使得夹紧装置2除了能同时夹持多个齿条5，夹紧简便，还在拆卸齿条5时，减少了将工件从加工位内拆装的工作量。

本申请实施例中，调节丝杠靠近固定钳22方向的一侧设有锁紧螺母244，与调节丝杠螺装联接。在多个齿条5加工的过程中(设备运行)，防止调节杆松动。

本申请实施例中，转运装置4包括本体41，设于本体41一侧，与本体41连接的配重块42，设于本体41另一侧，与本体41连接的悬挂机构43，悬挂机构43绕本体41转动，悬挂机构43用于吊装齿条5。待多个齿条5铣削加工完成后，转运机构采用力学平衡原理，使得配重块42与吊装的齿条5产生力的平衡，操作者只需要扶着悬挂机构43绕本体41转动，就可将齿条5移至其他位置。同理，在多个齿条5加工需上料时，悬挂机构43吊装齿条5，操作者扶着悬挂机构43，悬挂机构43带着齿条5绕本体41转动，当移至放置槽上方时，放置。由于齿条5在铣削加工的过程中，为了减少铣削刀具的磨损，通常采用气和冷却液的混合物对刀具冷却，冷却液流进加工位，齿条5底部与加工位之间贴合，在加工完成后，齿条5从加工位内拆卸下来就变得困难，转运装置4的设置可将多个齿条5同时抓起，解决了加工位内有冷却液而造成齿条5拆卸困难的问题。本申请与现有技术的人工搬运上下料相比，提高了操作人员的操作安全系数，降低了上下料的工作强度，同时也提高了整个铣削加工的工效。

进一步地，悬挂机构43包括悬挂臂431，悬挂臂431上设置有吊具432，所述吊具432上设有与所述齿条5配合的齿面，减小了吊具432与齿条5之间的间隙，使得吊具432直接作用于齿条5，提高了转运装置4的可靠性。其中，转运装置4采用的动力方式，可以是，采用机械方式，用电机带动丝杆，拉动吊具432，吊具432为电磁铁吊具432；可以是采用气动方式，设置气体流道，气源吸附齿条5；还可以是采用液压方式，可以吊装较重的齿条5。

本申请实施例中，铣削装置3包括与机座1连接的机架31，机架31上设有铣齿刀具32，使机架31在三维空间内移动的驱动机构33。驱动机构33为机架31带动铣齿刀具32在三维空间内移动提供动力，使得铣齿刀具32完成齿形的加工。

本说明书中各实施例采用递进方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

设计图

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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