【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及并齿齿轮，尤其涉及并齿齿轮加工设备及其工艺。
技术介绍
1、并齿齿轮是机械传动中的关键组件，涉及将两个或多个齿轮咬合在一起，使它们能够相互传动，从而实现工作机构的运转。
2、通过立式数控插齿机床可以实现对大部分的并齿齿轮的加工，但是在使用立式数控插齿机床对4*2（15）等形式的非标并齿工件进行加工时，由于其分度圆的理论齿数为15，而15是一个奇数，使得并齿结构部分实际为3.5个齿，这导致并齿部分并不是圆周均布，这使得目前市面上传统的标准刀具往往无法实现对4*2（15）等形式的非标并齿工件的加工。
3、并且目前市面上传统的立式数控插齿机床在对工件进行安装定位时，往往需要使用扳手对六角形的螺纹定位工件进行转动，以此才能通过螺纹之间的配合夹紧实现对工件的定位。这种对工件的定位方式不仅需要依赖外部工具，较为麻烦，而且对工件的定位速度较慢，降低了对工件的加工效率。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的并齿齿轮加工设备及其工艺。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、并齿齿轮加工设备及其工艺，包括立式数控插齿机床本体，所述立式数控插齿机床本体内转动设置有旋转底座，旋转底座的顶部安装有工件夹具，工件夹具的顶部竖向活动设置有顶针组件，并且工件夹具的一侧通过加工主轴安装有加工刀具；
4、所述工件夹具的顶部固定设置有定位环，定位环内竖向活动设置有活动底板，活动底板的顶部固
5、所述工件夹具上位于定位环的外侧均活动设置有活动座，活动座内均开设有与外环适配的调节腔，活动座通过外环驱动移动，并且活动座上均设置有用于定位工件的压件；
6、所述压件两侧的底部均开设有限位槽，工件夹具上位于活动座的两侧均设置有侧柱，并且侧柱上均对应限位槽适配设置有限位件；
7、所述外环的侧边开设有多个卡槽，工件夹具上对应卡槽均适配设置有弹性卡件，并且外环内活动设置有用于复位弹性卡件的活动环。
8、此外，优选的结构是，所述工件夹具的顶部固定设置有定位环，定位环的侧壁上对应连接柱均适配开设有连接柱腔，连接柱腔内均固定设置有导向杆，并且连接柱均通过导向杆导向移动。
9、此外，优选的结构是，所述工件夹具的顶部位于定位环的四周均固定设置有固定座，固定座的内壁上均开设有导向槽，并且活动座的两侧均对应导向槽是适配设置有导向件；
10、所述活动座上朝向工件夹具的一侧均安装有挤压弹簧，挤压弹簧的另一端均与压件相连，并且定位环上对应压件均适配开设有压件腔。
11、此外，优选的结构是，所述活动座的内部对应外环均适配开设有调节腔，调节腔的中部对应外环适配设置有弧形斜面，当外环向上移动时，活动座向外移动；当外环向下移动时，活动座向内移动。
12、此外，优选的结构是，所述工件夹具的顶部位于固定座的两侧均向上固定垂直设置有多根第二导向柱，侧柱均通过第二导向柱导向移动，第二导向柱的顶部固定设置有第二防脱落件，工件夹具的顶部位于第二导向柱的外侧均向上安装有第二弹簧，并且第二弹簧的另一端均与侧柱的底部相连。
13、此外，优选的结构是，所述外环的顶部均向下开设有环槽，外环的侧边开设有多个与环槽连通的卡槽，环槽内竖向活动设置有活动环，并且活动环的外侧均固定设置有与卡槽适配的复位件。
14、此外，优选的结构是，所述环槽内向上固定垂直设置有多根第一导向柱，活动环通过第一导向柱导向移动，第一导向柱的顶部均固定设置有第一防脱落件，环槽上位于第一导向柱的外侧均向上设置有第一弹簧，并且第一弹簧的另一端均与活动环的底部相连。
15、此外，优选的结构是，所述工件夹具的顶部均对应卡槽设置有弹性卡件，弹性卡件的顶部设置有与卡槽适配的楔形卡块，当楔形卡块卡设在卡槽内时，活动环上的复位件均位于楔形卡块的上方。
16、并齿齿轮加工工艺，包括以下步骤：
17、s1：选用冷拉45号圆钢材，在锯床上用带锯条按成品总长加3-5毫米分段切断，为保证同心度和端面垂直度，先粗车外圆保证同心度和总长为后续冷挤压孔做装夹基准面，并预钻沉孔并镗孔，以为后续冷挤压内八角孔冲头平稳工作做准备；
18、s2：在大吨位冷挤压机上用专用模具冷挤压内八角孔，首先校正上下模具中心线不偏移，上磨型芯用硬质合金制造保证强度，下模型腔做正推拔，保证脱模时顶杆能轻松顶出工件；
19、s3：在数控车床上以已有的内八角孔为基准，重新精车外圆，校正找出新的定位和装夹基准，三爪卡盘装夹定位基准面，通过在mazak精密数控车床上半精车，精车总长，各段台阶外圆，卡簧槽，过渡圆角和倒角样的工件外形；
20、s4：选用与内八角孔匹配的四方形芯轴定心，另端顶中心孔，在加工中心上铣外四边方，铣端面槽；
21、s5：在立式攻丝机上攻m6内螺纹，在外圆磨床上磨外圆，并去除精车后残余留磨量；
22、s6：对非标刀具尺寸进行设计，设计完成后将非标刀具安装在立式数控插齿机床上；
23、s7：将工件安装在立式数控插齿机床上的工件夹具上，并使用顶针组件对工件的顶部进行定位，随后通过立式数控插齿机床实现对工件的加工；
24、s8：使用角度位置检具检查工件的齿槽与内八角的位置关系；
25、s9：在mazak数控车床上一夹一顶对工件精车大外圆，并对外圆倒角；
26、s10：对成品进行氮化处理，并在成品检验后包装出货。
27、优选的，所述非标刀具设计原则为在总的分度圆弧长上按单齿弧长p=πm排布，并且刀具齿数设计可按工件齿数15的整数倍放大；每一组刀具开齿部分为5个齿对应实际工件的4个完整齿，圆周方向切除2.5倍的p=πm弧长部分对应工件并齿部分。
28、本专利技术的有益效果为：通过刀具设计原则设计的加工刀具，可以实现对一些非标并齿的加工，外环通过连接柱与活动底板同步移动，通过外环与调节腔之间的适配设置，使得外环能够对活动座进行驱动移动，以实现对挤压弹簧的弹性力的调节，通过楔形卡块与卡槽之间的适配卡设可以实现对外环的固定，并且通过复位件可以解除楔形卡块与卡槽之间的卡设，这使得用户只需将工件装配在活动底板上并向下按压即可将工件安装在工件夹具上，并且只需将活动环向下按压并将外环向上提起即可实现对工件的拆除，这种对工件的定位方式简单方便，定位速度较快，便于用户的使用。
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1.并齿齿轮加工设备，包括立式数控插齿机床本体（1），其特征在于，所述立式数控插齿机床本体（1）内转动设置有旋转底座（14），旋转底座（14）的顶部安装有工件夹具（2），工件夹具（2）的顶部竖向活动设置有顶针组件（11），并且工件夹具（2）的一侧通过加工主轴（12）安装有加工刀具（13）；所述工件夹具（2）的顶部固定设置有定位环（21），定位环（21）内竖向活动设置有活动底板（22），活动底板（22）的顶部固定设置有定位件（23），活动底板（22）的四周均固定设置有多个连接柱（24），并且连接柱（24）的另一端均与定位环（21）外侧的外环（25）固定相连；所述工件夹具（2）上位于定位环（21）的外侧均活动设置有活动座（31），活动座（31）内均开设有与外环（25）适配的调节腔（312），活动座（31）通过外环（25）驱动移动，并且活动座（31）上均设置有用于定位工件的压件（33）；所述压件（33）两侧的底部均开设有限位槽（34），工件夹具（2）上位于活动座（31）的两侧均设置有侧柱（5），并且侧柱（5）上均对应限位槽（34）适配设置有限位件（51）；所述外环（25）的侧边开设有多
2.根据权利要求1所述的并齿齿轮加工设备，其特征在于，所述定位环（21）的侧壁上对应连接柱（24）均适配开设有连接柱腔（211），连接柱腔（211）内均固定设置有导向杆（212），并且连接柱（24）均通过导向杆（212）导向移动。
3.根据权利要求1所述的并齿齿轮加工设备，其特征在于，所述工件夹具（2）的顶部位于定位环（21）的四周均固定设置有固定座（3），固定座（3）的内壁上均开设有导向槽（301），并且活动座（31）的两侧均对应导向槽（301）是适配设置有导向件（311）；所述活动座（31）上朝向工件夹具（2）的一侧均安装有挤压弹簧（32），挤压弹簧（32）的另一端均与压件（33）相连，并且定位环（21）上对应压件（33）均适配开设有压件腔（213）。
4.根据权利要求3所述的并齿齿轮加工设备，其特征在于，所述活动座（31）的内部对应外环（25）均适配开设有调节腔（312），调节腔（312）的中部对应外环（25）适配设置有弧形斜面，当外环（25）向上移动时，活动座（31）向外移动；当外环（25）向下移动时，活动座（31）向内移动。
5.根据权利要求4所述的并齿齿轮加工设备，其特征在于，所述工件夹具（2）的顶部位于固定座（3）的两侧均向上固定垂直设置有多根第二导向柱（52），侧柱（5）均通过第二导向柱（52）导向移动，第二导向柱（52）的顶部固定设置有第二防脱落件（521），工件夹具（2）的顶部位于第二导向柱（52）的外侧均向上安装有第二弹簧（522），并且第二弹簧（522）的另一端均与侧柱（5）的底部相连。
6.根据权利要求1所述的并齿齿轮加工设备，其特征在于，所述外环（25）的顶部均向下开设有环槽（251），外环（25）的侧边开设有多个与环槽（251）连通的卡槽（252），环槽（251）内竖向活动设置有活动环（26），并且活动环（26）的外侧均固定设置有与卡槽（252）适配的复位件（261）。
7.根据权利要求6所述的并齿齿轮加工设备，其特征在于，所述环槽（251）内向上固定垂直设置有多根第一导向柱（27），活动环（26）通过第一导向柱（27）导向移动，第一导向柱（27）的顶部均固定设置有第一防脱落件（271），环槽（251）上位于第一导向柱（27）的外侧均向上设置有第一弹簧（272），并且第一弹簧（272）的另一端均与活动环（26）的底部相连。
8.根据权利要求1所述的并齿齿轮加工设备，其特征在于，所述工件夹具（2）的顶部均对应卡槽（252）设置有弹性卡件（4），弹性卡件（4）的顶部设置有与卡槽（252）适配的楔形卡块（41），当楔形卡块（41）卡设在卡槽（252）内时，活动环（26）上的复位件（261）均位于楔形卡块（41）的上方。
9.并齿齿轮加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：选用冷拉45号圆钢材，在锯床上用带锯条按成品总长加3-5毫米分段切断，为保证同心度和端面垂直度，先粗车外圆保证同心度和总长为后续冷挤压孔做装夹基准面，并预钻沉孔并镗孔，以为后续冷挤压内八角孔冲头平稳工作做准备；S2：在大吨位冷挤压机上用专用模具冷挤压内八角孔，首先校正上下模具中心线不偏移，上磨型芯用硬质合金制造保证强度，下模型腔做正推拔，保证脱模时顶杆能轻松顶出工件；S3：在数控车床上以已有的内八角孔为基准，重新...
【技术特征摘要】
1.并齿齿轮加工设备，包括立式数控插齿机床本体（1），其特征在于，所述立式数控插齿机床本体（1）内转动设置有旋转底座（14），旋转底座（14）的顶部安装有工件夹具（2），工件夹具（2）的顶部竖向活动设置有顶针组件（11），并且工件夹具（2）的一侧通过加工主轴（12）安装有加工刀具（13）；所述工件夹具（2）的顶部固定设置有定位环（21），定位环（21）内竖向活动设置有活动底板（22），活动底板（22）的顶部固定设置有定位件（23），活动底板（22）的四周均固定设置有多个连接柱（24），并且连接柱（24）的另一端均与定位环（21）外侧的外环（25）固定相连；所述工件夹具（2）上位于定位环（21）的外侧均活动设置有活动座（31），活动座（31）内均开设有与外环（25）适配的调节腔（312），活动座（31）通过外环（25）驱动移动，并且活动座（31）上均设置有用于定位工件的压件（33）；所述压件（33）两侧的底部均开设有限位槽（34），工件夹具（2）上位于活动座（31）的两侧均设置有侧柱（5），并且侧柱（5）上均对应限位槽（34）适配设置有限位件（51）；所述外环（25）的侧边开设有多个卡槽（252），工件夹具（2）上对应卡槽（252）均适配设置有弹性卡件（4），并且外环（25）内活动设置有用于复位弹性卡件（4）的活动环（26）。
2.根据权利要求1所述的并齿齿轮加工设备，其特征在于，所述定位环（21）的侧壁上对应连接柱（24）均适配开设有连接柱腔（211），连接柱腔（211）内均固定设置有导向杆（212），并且连接柱（24）均通过导向杆（212）导向移动。
3.根据权利要求1所述的并齿齿轮加工设备，其特征在于，所述工件夹具（2）的顶部位于定位环（21）的四周均固定设置有固定座（3），固定座（3）的内壁上均开设有导向槽（301），并且活动座（31）的两侧均对应导向槽（301）是适配设置有导向件（311）；所述活动座（31）上朝向工件夹具（2）的一侧均安装有挤压弹簧（32），挤压弹簧（32）的另一端均与压件（33）相连，并且定位环（21）上对应压件（33）均适配开设有压件腔（213）。
4.根据权利要求3所述的并齿齿轮加工设备，其特征在于，所述活动座（31）的内部对应外环（25）均适配开设有调节腔（312），调节腔（312）的中部对应外环（25）适配设置有弧形斜面，当外环（25）向上移动时，活动座（31）向外移动；当外环（25）向下移动时，活动座（31）向内移动。
5.根据权利要求4所述的并齿齿轮加工设备，其特征在于，所述工件夹具（2）的顶部位于固定座（3）的两侧均向上固定垂直设置有多根第二导向柱（52），侧柱（5）均通过第二导向柱（52）导向移动，第二导向柱（52）的顶部固定设置有第二防脱落件（521），工件夹具（2）的顶部位于第二导向柱（52）的外侧均向上安装有第二弹簧（522），并且第二弹簧（522）的另一端均与侧柱（5...
【专利技术属性】
技术研发人员：谈伟，王烨，潘元庆，周飞，恽洪园，许丹，程凯，沈丹，孙康，陆俊，田家宝，
申请(专利权)人：常州德劢精密传动有限公司，
类型：发明
国别省市：
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