CN109702254B - 一种齿条面铣设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种齿条面铣设备，其特征在于，包括工作台、输送装置、横移机构、夹紧装置、铣削机构；所述输送装置设于所述工作台上，且将至少一个齿条输送至所述横移机构，所述横移机构设有用于放置齿条的方槽，且能沿齿条长度方向移动；所述夹紧装置用于夹紧齿条，所述铣削机构设有两个，分别设于所述横移机构移动方向上的两侧，对已夹紧的所述齿条侧面铣削。本申请的齿条面铣设备，面铣加工效率高。

Description

一种齿条面铣设备

技术领域

本发明涉及齿条加工领域，尤其是一种齿条面铣设备。

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。在齿条加工的过程中，首先需对齿条侧面(除齿条端面之外的面)进行加工，作为齿条加工齿形的定位基准，而为了保证齿条安装尺寸(长度)，齿条端面的加工设置在齿形精加工之后，因此，齿条加工的第一道工序需完成宽度、高度方向所对应面的加工。现有技术中，齿条侧面的加工通常采用通用设备，例如铣床、刨床，以齿条原材面为粗基准，加工对应的另外一个面，两个面互为基准，直至尺寸合格。这种加工方式，装夹次数多，效率低下，不适合齿条的批量生产。

因此，如何设计一种齿条面铣设备，提高齿条面铣加工效率，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种齿条面铣设备，面铣加工效率高。

本发明的技术方案如下：

一种齿条面铣设备，包括工作台、输送装置、横移机构、夹紧装置、铣削机构；

所述输送装置设于所述工作台上，且将至少一个齿条输送至所述横移机构，

所述横移机构设有用于放置齿条的方槽，且能沿齿条长度方向移动；

所述夹紧装置用于夹紧齿条，

所述铣削机构设有两个，分别设于所述横移机构移动方向上的两侧，对已夹紧的所述齿条侧面铣削。

优选地，所述输送装置包括推送机构，所述推送机构作用于所述齿条端面上，将所述齿条推送至与所述方槽相对应的位置。

优选地，所述推送机构包括支架，

与支架连接的导轨，所述导轨与所述齿条长度方向平行，

与所述导轨滑动设置的滑块，

所述滑块一端设有顶轴，所述顶轴一端与所述滑块固定连接。

优选地，所述推送机构上还设有第一气缸，所述第一气缸的伸缩轴与所述导轨平行，且与所述滑块连接。

优选地，所述推送机构在齿条长度方向上的一侧设有滚轮，所述滚轮柱面可与所述齿条侧面接触。

优选地，所述顶轴上套设有弹簧，

所述弹簧一端与所述滑块连接，

所述弹簧处于压缩状态时，所述顶轴另一端处于所述弹簧外部，

所述弹簧处于伸长状态时，所述顶轴另一端处于所述弹簧内部。

优选地，所述输送装置包括第一输送机构，所述第一输送机构输送方向与所述推送机构推送方向垂直。

优选地，所述输送装置包括调整机构，所述调整机构设于所述第一输送机构上，用于使多个所述齿条堆放整齐。

优选地，所述调整机构包括第二气缸，以及与所述第二气缸输出轴连接的调整块，所述调整块与所述气缸输出轴垂直设置。

优选地，所述夹紧装置包括，

设于所述方槽侧面的侧压机构，

以及设于所述方槽上的顶压件，

所述侧压机构包括设于所述方槽沿所述齿条长度方向上的第一侧压件、第二侧压件，所述第一侧压件和所述第二侧压件相对设置，所述第一侧压件4与第二侧压件分别设于所述横移机构两侧。

本发明提供的一种齿条面铣设备，包括工作台，设于工作台上的输送装置，多个齿条堆放在待加工位，输送装置将沿同一个竖直方向堆放的齿条输送至横移机构(加工多个齿条水平方向上的两个侧面)，齿条放置在设于横移机构上的方槽内，横移机构沿齿条长度方向移动，同时夹紧装置夹紧齿条，使得齿条不会从方槽内掉出，在横移机构移动方向上的两侧分别设置有铣削机构，当横移机构移动到两个铣削机构相对应的位置，铣削机构开始对方槽内的齿条侧面进行铣削。本申请提供的齿条面铣设备，同时加工多个齿条的侧面，且同时一个齿条上的相对的侧面进行同时铣削，与现有技术相比，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为本实施例中齿条面铣设备结构示意图；

图2为本实施例中齿条面铣设备输送齿条时状态结构示意图；

图3为本实施例中齿条面铣设备将齿条推送至方槽的结构示意图；

图4为本实施例中齿条面铣设备在加工时状态结构示意图。

附图中的标号说明：1、工作台；2、输送装置；21、推送机构；211、支架；212、导轨；213、滑块；214、顶轴；215、第一气缸；216、滚轮；217、弹簧；22、第一输送机构；23、调整机构；231、第二气缸；232、调整块；3、横移机构；31、方槽；4、夹紧装置；41、侧压机构；411、第一侧压件；412、第二侧压件；42、顶压件；5、铣削机构；6、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。

在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。

请如图1至图4所示，本发明提供的一种齿条面铣设备，包括工作台1，设于工作台1上的输送装置2，多个齿条6堆放在待加工位，输送装置2将沿同一个竖直方向堆放的齿条6输送至横移机构3(加工多个齿条6水平方向上的两个侧面)，齿条6放置在设于横移机构3上的方槽31内，横移机构3沿齿条6长度方向移动，同时夹紧装置4夹紧齿条6，使得齿条6不会从方槽31内掉出，在横移机构3移动方向上的两侧分别设置有铣削机构5，当横移机构3移动到两个铣削机构5相对应的位置，铣削机构5开始对方槽31内的齿条6侧面进行铣削。本申请提供的齿条6原材面铣设备，同时加工多个齿条6的侧面，且同时一个齿条6上的相对的侧面进行同时铣削，与现有技术相比，加工效率高。

其中，输送装置2包括推送机构21，推送机构21作用于齿条6端面上，将齿条6推送至方槽31对应的位置。

本申请提供齿条面铣设备所采用齿面侧面的加工方式是，铣削机构5不动，靠近或远离齿条6侧面，然后横移机构3带着齿条6在铣削机构5中穿过，在机械加工领域成为“刀具不动，加工零件移动”，类似于车床的加工方式。作为整个齿条面铣设备的关重部件——横移机构3，在横移机构3的移动距离最短，以及在不干涉夹紧装置4对放置在方槽31内的齿条6的装夹，上料位与横移机构3错开，因此设置有推送机构21，将多个齿条6放置在推送机构21上，然后推送机构21作用于齿条6的端面上，再将齿条6推送至与方槽31相对应的位置，再由夹紧装置4夹紧齿条6。这种设置，不仅仅使横移机构3移动距离短，降低了横移机构3的磨损。其次，还将上料工序与齿条6的夹紧工序错开，相对于上料后再夹紧的方式，由串行加工方式变为并行加工方式，加工效率提升。

进一步地，推送机构21包括支架211，与支架211连接的导轨212，导轨212与齿条6长度方向平行，与导轨212滑动设置的滑块213，滑块213一端设有顶轴214，顶轴214一端与滑块213连接。

当齿条6放在推送机构21的支架211下，支架211连接有导轨212，滑块213与导轨212滑动设置，滑块213一端设有顶轴214，顶轴214一端与滑块213连接，顶轴214的另一端直接顶着放置在支架211下的齿条6，向横移机构3移动，滑块213移动带动顶轴214持续给齿条6施加推力，直至齿条6移动到方槽31侧面。这种设置，齿条6移动，顶轴214一端也一直抵靠在齿条6端面，给齿条6端面施加推力，结构简单。

更进一步地，推送机构21上还设有第一气缸215，第一气缸215的伸缩轴与导轨212平行，且与滑块213连接。为了使得自动持续给推送机构21施加推力，在推送机构21上设置第一气缸215。当多个齿条6放置在推送机构21上，第一气缸215为初始状态，第一气缸215的伸缩轴处于伸长状态。当需要将齿条6推送至方槽31侧面时，由于伸缩轴与滑块213连接，第一气缸215缩回，伸缩轴带着滑块213相对于导轨212滑动，设于滑块213上的顶轴214，持续抵靠在齿条6端面上，给齿条6持续施加推力，直至齿条6到达预设位置(方槽31侧面)，第一气缸215的伸缩轴缩回动作停止。第一气缸215设置在导轨212下方，结构紧凑，能自动给待加工齿条6施加持续的推力，提高了齿条面铣设备的自动化程度。

本申请提供的齿条面铣设备，推送机构21在齿条6长度方向上的一侧设有滚轮216，滚轮216柱面可与齿条6侧面接触。

当齿条6放置在推送机构21上，齿条6一侧抵靠在支架211侧壁上，拉动滑块213，顶轴214会顶着齿条6向着横移机构3移动，为了给齿条6提供动力，在齿条6长度方向上的一侧设置滚轮216，滚轮216柱面可与齿条6侧面接触，将滚轮216的圆周运动转化为直线运动，滚轮216柱面与齿条6侧面产生滚动摩擦力，从而为齿条6的移动提供动力。较佳地，以人为中心，沿着人前方作为齿条6的运动方向，滚轮216设置在齿条6移动方向的左侧，滚轮216逆时针转动；若滚轮216设置在齿条6移动方向的右侧，滚轮216也为逆时针转动，符合运动动力学。滚轮216可排列设置至少2个，2个滚轮216中心处于同一中心线上，与齿条6侧面平行。这样滚轮216还起到了辅助定位的作用。使得齿条6在推送之前就是整齐堆放的，更进一步的保证齿条6的宽度尺寸合格。

本发明实施例中，顶走上套设有弹簧217，弹簧217一端与滑块213连接，弹簧217处于压缩状态时，顶轴214另一端处于弹簧217外部，弹簧217处于伸长状态时，顶轴214另一端处于弹簧217内部。

当齿条6放置在顶轴214前时，弹簧217处于伸长状态(非压缩)，整个顶轴214都在弹簧217内部，当滑块213带着顶轴214向齿条6端面移动，弹簧217抵靠在齿条6端面上，开始压缩，直至顶轴214接触到齿条6端面，滑块213继续向前移动，顶轴214顶着齿条6向着铣削机构5移动，此时，弹簧217因为受外载荷(挤压)产生收缩变形，储存形变能。当齿条6加工结束，滑块213带着顶轴214以及弹簧217远离齿条6端面，弹簧217开始释放形变能，使得滑块213能自动复位至初始状态，为下一次推送齿条6做准备。这种设置，使得推送机构21在推送齿条6过程结束后，有自动复位功能，缩短了工序中的加工准备时间，提高了生产效率。

本申请实施例中，输送装置2包括第一输送机构22，第一输送机构22输送方向与推送机构21推送方向垂直。

为了使操作人员不再将多个齿条6从待加工区域搬运至推送机构21上，减轻操作人员的劳动强度，提高生产效率，输送装置2包括第一输送机构22，第一输送机构22输送方向与推送机构21推送方向垂直，由于推送机构21与横移机构3平行且错开设置的，第一输送机构22与推送机构21垂直，这样，在推送机构21推送齿条6去铣削机构5加工时，第一输送机构22就可输送多个齿条6至推送机构21附近，提高了加工效率。在操作人员搬运多个齿条6至推送机构21上时，由于多个齿条6堆放在一起，重量较大，齿条6的底面与方槽31的底面贴合，如有不慎，会夹伤操作人的手。这种设置，同时也减少安全事故的发生。

较佳地，第一输送机构22包括链轮和链条，多个并行设置的链条构成输送带，齿条6均堆放在链条上，每次加工一纵列上堆放的齿条6，然后再接着链轮转动，移动一横列，这样持续为推送机构21供料。

其中，输送装置2包括调整机构23，调整机构23设于第一输送机构22上，用于使多个齿条6堆放整齐。

本申请提供的齿条面铣设备，是加工在一纵列上堆放的多个齿条6，齿条6由推送机构21推送至横移机构3的方槽31相对应的位置，再进行夹紧以及铣削。如果在上下方向上，齿条6堆放的不整齐，在经过铣削时会多铣削，齿条6的宽度会变小，从而导致齿条6宽度尺寸不合格。为了避免这一类情况的出现，本申请提供的齿条面铣设备，在第一输送机构22上设置有调整机构23，当第一输送机构22将一纵列堆放的齿条6输送至推送机构21处，调整机构23将齿条6一侧抵靠在推送机构21的支架211上，以支架211侧壁为基准，然后调整齿条6，使得齿条6堆放整齐，再由推送机构21推送出去。这种设置，确保齿条6加工宽度尺寸合格。

进一步地，调整机构23包括第二气缸231，以及与第二气缸231输出轴连接的调整块232，调整块232与第二气缸231输出轴垂直设置。调整机构23设于第一输送机构22上，调整机构23包括第二气缸231，第二气缸231输出轴与第一输送机构22的输送方向平行，将齿条6放置在第一输送机构22上，那么第二气缸231的输出轴与齿条6长度方向垂直。当第二气缸231收处于伸长状态时，齿条6放置在第一输送机构22上，当需要往推送机构21上输送齿条6时，第二气缸231收缩，调整块232抵靠在设于后面的齿条6上，同时拉动整个堆放的齿条6，置于前列的齿条6会抵靠在支架211上，这样就起到了整理齿条6的作用，使得即将加工的齿条6堆放整齐。较佳地，在推送机构21的支架211上设置形成开关，当第二气缸231收缩时，拉动调整块232往推送机构21移动，到齿条6抵靠到支架211侧壁时，触碰行程开关，行程开关输出电信号，传递至第二气缸231，第二气缸231停止收缩。这样设置减少齿条6对推送机构21的支架211的冲击。

本申请提供的齿条面铣设备，夹紧装置4包括，设于方槽31侧面的侧压机构41，以及设于方槽31上的顶压件42，侧压机构41包括设于方槽31沿齿条6长度方向上的第一侧压件411、第二侧压件412，第一侧压件411和第二侧压件412相对设置，所述第一侧压件411与第二侧压件412分别设于横移机构3两侧。当齿条6输送至横移机构3方槽31的侧面，第二侧压件412推着齿条6进入方槽31内，为了便于齿条6的推送，方槽31底面与齿条6底片平齐，当齿条6一侧抵靠在第一侧压件411时，第一侧压件411与第二侧压件412同时作用，对齿条6进行压紧，接着，置于方槽31上的顶压件42，从齿条6顶面对齿条6进行压紧，第一侧压件411与第二侧压件412退回至初始位置，顶压件42持续对齿条6进行压紧，横移机构3移动至两个铣削机构5之间，完成齿条6侧面的铣削。

较佳地，顶压件42、第一侧压件411和第二侧压件412可为伸缩气缸，当需要压紧时气缸伸缩轴伸出，当加工完毕，或者需要避让时，气缸缩回。这种结构设置，部件之间的动作互不干涉。由于齿条6的长径比较大，可设置多个压紧点，使得齿条6在宽度方向上的夹紧，由第一侧压件411和第二侧压件412约束；高度方向上的夹紧，由方槽31底面与顶压件42去约束；而长度方向上的夹紧，则可设置多个压紧点。第一侧压件411和第二侧压件412的可设置多对，顶压件42设置多个。使得齿条6在长宽高方向上的自由度均受约束，加工更可靠。

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发明。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发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明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。

Claims (4)

1.一种齿条面铣设备，其特征在于，包括工作台(1)、输送装置(2)、横移机构(3)、夹紧装置(4)、铣削机构(5)；

所述输送装置(2)设于所述工作台(1)上，且将至少一个齿条(6)输送至所述横移机构(3)；

所述横移机构(3)设有用于放置齿条(6)的方槽(31)，且能沿齿条(6)长度方向移动；

所述夹紧装置(4)用于夹紧齿条(6)；

所述铣削机构(5)设有两个，分别设于所述横移机构(3)移动方向上的两侧，对已夹紧的所述齿条(6)侧面铣削；

所述输送装置(2)包括推送机构(21)，所述推送机构(21)作用于所述齿条(6)端面上，将所述齿条(6)推送至与所述方槽(31)相对应的位置；

所述推送机构(21)包括支架(211)，与支架(211)连接的导轨(212)，所述导轨(212)与所述齿条(6)长度方向平行，与所述导轨(212)滑动设置的滑块(213)，所述滑块(213)一端设有顶轴(214)，所述顶轴(214)一端与所述滑块(213)固定连接；

所述推送机构(21)上还设有第一气缸(215)，所述第一气缸(215)的伸缩轴与所述导轨(212)平行，且与所述滑块(213)连接；

所述推送机构(21)在齿条(6)长度方向上的一侧设有滚轮(216)，所述滚轮(216)柱面可与所述齿条(6)侧面接触；

所述顶轴(214)上套设有弹簧(217)，所述弹簧(217)一端与所述滑块(213)连接，所述弹簧(217)处于压缩状态时，所述顶轴(214)另一端处于所述弹簧(217)外部，所述弹簧(217)处于伸长状态时，所述顶轴(214)另一端处于所述弹簧(217)内部；

所述输送装置(2)包括第一输送机构(22)，所述第一输送机构(22)输送方向与所述推送机构(21)推送方向垂直。

2.如权利要求1所述的齿条面铣设备，其特征在于，所述输送装置(2)包括调整机构(23)，所述调整机构(23)设于所述第一输送机构(22)上，用于使多个所述齿条(6)堆放整齐。

3.如权利要求2所述的齿条面铣设备，其特征在于，所述调整机构(23)包括第二气缸(231)，以及与所述第二气缸(231)输出轴连接的调整块(232)，所述调整块(232)与所述第二气缸（231）输出轴垂直设置。

4.如权利要求1至3中任一项所述的齿条面铣设备，其特征在于，所述夹紧装置(4)包括，

设于所述方槽(31)侧面的侧压机构(41)，

以及设于所述方槽(31)上的顶压件(42)，

所述侧压机构(41)包括设于所述方槽(31)沿所述齿条(6)长度方向上的第一侧压件(411)、第二侧压件(412)，所述第一侧压件(411)和所述第二侧压件(412)相对设置，所述第一侧压件(411)与第二侧压件(412)分别设于所述横移机构(3)两侧。