專利名稱：一種運用于插齒機主運動的具有急回特性的連桿機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及插齒機結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種運用于插齒機主運動的具有急回特性 的連桿機構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的插齒機主運動機構(gòu)采用曲柄滑塊機構(gòu)，滑塊往復(fù)運動速度為變化范圍較大的 變速運動，插齒加工時，需要增加切入和切出較長一段空切行程，才能獲得比較均勻的 切齒工作行程切削速度。曲柄滑塊機構(gòu)往復(fù)運動不具有急回特性，在同樣的往復(fù)頻率下， 插齒行程和空回行程占據(jù)同樣的時間，限制加工效率的提高。
現(xiàn)代插齒機的特點是加強機床剛性，提高切削速度，使切削機動時間盡量減少，然 而這種方法是有一定極限的。因此，高效率機床普遍存在著機動時間逐步減少，而輔助 時間無法改變的矛盾，并且兩者的比值越來越大，阻礙著大批生產(chǎn)的發(fā)展。
目前國內(nèi)的插齒機采用的主運動機構(gòu)，一般為對心曲柄滑塊機構(gòu)，不具有急回特性， 有的雖然可能具有急回特性，但由于其幾何參數(shù)受到插齒機結(jié)構(gòu)布局的限制，急回特性 不明顯，例如曲柄搖桿一齒扇齒條機構(gòu)。這樣就會在插齒過程中帶來下面三個問題(1) 降低機床的生產(chǎn)率；(2)減少插齒刀的壽命；(3)影響工件齒面的加工粗糙度。另外， 除需要機構(gòu)具有較大的急回系數(shù)，還希望在工作行程有較均勻的運動速度，以保證加工 行程中被加工表面有較好的表面質(zhì)量一致性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種縮短工作空行程，提高回程速度，不降低機床的生產(chǎn)效 率，不影響插齒刀的使用壽命和工件齒面的加工粗糙度，加工行程運動速度變化小的運 用于插齒機主運動的具有急回特性的連桿機構(gòu)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的 一種運用于插齒機主運動的具有急回特性的連桿機 構(gòu)，包括滑塊f，桿件l4兩端分別與固定鉸鏈a和固定鉸鏈D連接，桿件u—端與桿 件h連接，桿件h通過鉸鏈B與桿件l2連接，桿件l2通過鉸鏈C與桿件b連接，桿件b 和桿件15同時與桿件14的另一端連接，桿件ls通過鉸鏈E與桿件l6連接，桿件16與滑塊
f連接，桿件i,與桿件i2、桿件i3、桿件i4、桿件is和桿件16之間的長度比h : 12: b : 14 :15 : 16=8,40 : 12.63 : 12. 75 : 4. 53 : 2. l : 30. 04 : 1. 06。
本發(fā)明提供的運用于插齒機主運動的具有急回特性的連桿機構(gòu)，采用優(yōu)化的由曲柄 滑塊機構(gòu)和平面四桿機構(gòu)，得到桿件長度之間的最佳比值，滑塊在一個往復(fù)插削過程中，
工作行程階段所需時間約占整個運動周期的66.67%，其急回速比系數(shù)為l.卯，急回運
動特性良好?；瑝K速度在主動曲柄轉(zhuǎn)角為15()° 3()()°內(nèi)基本保持勻速，該段時間占工作
行程階段時間的63.60%左右，大大縮短了空行程距離。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
圖l是本發(fā)明的工作原理圖。
圖2是初始值滑塊位移曲線圖。
圖3是采用本發(fā)明的技術(shù)方案后滑塊位移曲線圖。
圖4是初始值滑塊速度曲線圖。
圖5是采用本發(fā)明的技術(shù)方案后滑塊速度曲線圖。
圖6是初始值滑塊加速度曲線圖。
圖7是采用本發(fā)明的技術(shù)方案后滑塊加速度曲線圖。
圖8是滑塊向前運動示意圖。
圖9是滑塊向前運動至極限位置示意圖。
圖io是滑塊向后運動示意圖。
圖11是滑塊向后運動至極限位置示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括滑塊F，也就是插齒刀，桿件l4兩端分別與固定鉸鏈A和 固定鉸鏈D連接，桿件"一端與桿件h連接，桿件l,通過鉸鏈B與桿件l2連接，桿件12 通過鉸鏈C與桿件b連接，桿件13和桿件15同時與桿件14的另一端連接，桿件ls通過鉸
鏈E與桿件l6連接，桿件l6與滑塊F連接，桿件h與桿件l2、桿件13、桿件14、桿件15
和桿件k之間的長度比ii: 12: i3: i4: i5: i6=8.40 :12.63 : 12.75 : 4.53 : 2.1: 30.04 :
1.06。
本發(fā)明適用于不同規(guī)格的插齒機，使用過程中始終保持h : i2 : i3 : i4 : i5 : i6=8.40 :12.63 : 12.75 : 4.53 : 2.1 : 30.04 : 1.06比例，結(jié)合具體的結(jié)構(gòu)形態(tài)，設(shè)計出 完整的具有優(yōu)化運動特性的連桿機構(gòu)裝置。
確定出h、 i2、 b、 i4、 15和16的長度后，夾角小隨之確定，六桿機構(gòu)及其特性就確
4定下來，13和15按夾角小的大小相對固定，此時3和ls實際成為一體，當(dāng)原動件h繞支
點A旋轉(zhuǎn)時，通過六桿機構(gòu)驅(qū)動，滑塊F，即插齒機的插齒刀，作直線往復(fù)運動，滑塊 F往復(fù)運動時的速度是不一樣的。圖8 圖11為滑塊一運動周期的運動狀態(tài)圖。
原動件1,繞支點A順時針旋轉(zhuǎn)，滑塊F，即插齒刀，向X軸正向運動，即切削運 動，如圖8所示。六桿機構(gòu)的優(yōu)化特性保證了滑塊向前運動的勻速性，實現(xiàn)等速切削， 有利于加工精度和刀具壽命的提高。當(dāng)h轉(zhuǎn)至圖9所示位置時，滑塊向前運動至極限， 切削運動結(jié)束。隨著h的繼續(xù)運轉(zhuǎn)，滑塊開始回程運動，即插齒刀空行程返回，如圖 10所示，此時刀具不參加切削，為了縮短時間，提高效率，滑塊回程時將以較快的速 度急速返回，即插齒刀的急回特性。優(yōu)化設(shè)計后六桿機構(gòu)能確保這一特性的實現(xiàn)。當(dāng)h 轉(zhuǎn)到圖h所示位置時，滑塊F，即插齒刀，返回至極限位置，急回運動結(jié)束，隨著h 的旋轉(zhuǎn)，下一循環(huán)運動繼續(xù)進行。
權(quán)利要求
1、一種運用于插齒機主運動的具有急回特性的連桿機構(gòu)，包括滑塊(F)，其特征在于桿件(l4)兩端分別與固定鉸鏈(A)和固定鉸鏈(D)連接，桿件(l4)一端與桿件(l1)連接，桿件(l1)通過鉸鏈(B)與桿件(l2)連接，桿件(l2)通過鉸鏈(C)與桿件(l3)連接，桿件(l3)和桿件(l5)同時與桿件(l4)的另一端連接，桿件(l5)通過鉸鏈(E)與桿件(l6)連接，桿件(l6)與滑塊(F)連接，桿件(l1)與桿件(l2)、桿件(l3)、桿件(l4)、桿件(l5)和桿件(l6)之間的長度比l1∶l2∶l3∶l4∶l5∶l6＝8.40∶12.63∶12.75:4.53:2.1:30.04:1.06。
全文摘要
一種運用于插齒機主運動的具有急回特性的連桿機構(gòu)，涉及機床結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用優(yōu)化的由曲柄滑塊機構(gòu)和平面四桿機構(gòu)，得到桿件長度之間的最佳比值，滑塊在一個往復(fù)插削過程中，工作行程階段所需時間約占整個運動周期的66.67％，其急回速比系數(shù)為1.90，急回運動特性良好?；瑝K速度在主動曲柄轉(zhuǎn)角為150°～300°內(nèi)基本保持勻速，該段時間占工作行程階段時間的63.60％左右，大大縮短了空行程距離，提高回程速度，從而提高切削工作的效率。
文檔編號B23F23/00GK101444859SQ20081023745
公開日2009年6月3日 申請日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者易傳云, 曹祥敖, 鐘瑞齡, 靜 陳 申請人:宜昌長機科技有限責(zé)任公司