專利名稱：硬齒面鼓形齒的加工方法及外圓磨床用砂輪修整機構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種硬齒面鼓形齒的加工方法，還涉及一種外圓磨床用砂輪的修整機構。
背景技術：
鼓形齒花鍵一般設計為軟齒面，其圓弧狀齒頂圓可直接車削成品，但有一些載荷要求大的鼓形齒花鍵要求滲碳淬火的硬齒面，且其齒頂圓尺寸公差及粗糙度要求較高，并要考慮到熱處理之后的熱處理變形。因此，齒頂圓直接車削成品不能達到設計要求，需在熱處理前留有一定的加工余量，并在熱處理后磨削齒頂圓成品才能達到要求。但現(xiàn)有技術中， 外圓磨床所用砂輪不能磨削側母線為圓弧狀的齒頂圓，特別是齒寬大于砂輪寬度時，采用現(xiàn)有的方法不能磨削出硬齒面的鼓形齒。因此本領域技術人員致力于開發(fā)一種齒寬大于砂輪寬度的硬齒面鼓形齒的加工方法，以及實現(xiàn)該方法的外圓磨床用砂輪修整機構。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種齒寬大于砂輪寬度的硬齒面鼓形齒的加工方法，以及實現(xiàn)該方法的外圓磨床用砂輪修整機構。為實現(xiàn)本發(fā)明第一層面的目的，本發(fā)明提供了一種齒寬大于砂輪寬度的硬齒面鼓形齒的加工方法，包括以下步驟
1)利用外圓磨床按鼓形齒成品的設計尺寸磨削鼓形齒齒寬的中部；
2)將砂輪的形狀修整為與成品鼓形齒齒寬中部一側的輪廓形狀相對應；
3)磨削鼓形齒齒寬中部一側的半圓弧，并使該半圓弧與步驟1)所磨外圓圓滑過渡；
4)將砂輪的形狀修整為與成品鼓形齒齒寬中部另一側的輪廓形狀相對應；
5)磨削鼓形齒齒寬中部另一側的半圓弧，并使該半圓弧與步驟1)所磨外圓圓滑過渡。為實現(xiàn)本發(fā)明第二層面的目的，本發(fā)明還提供了一種外圓磨床用砂輪修整機構， 包括可與磨床附件連接的底座；所述底座的上部固定設置有主軸；所述主軸為階梯軸，從上至下，包括第一軸肩、第二軸肩和第三軸肩；所述主軸上套裝有軸承壓緊座；所述主軸在所述軸承壓緊座的上方、對應所述第一軸肩處套裝有軸承壓緊蓋；所述軸承壓緊蓋中設置有第一推力軸承；所述第一推力軸承的下圈與所述軸承壓緊座的上端面接觸；所述主軸在所述軸承壓緊蓋的上方螺紋連接有可壓緊所述軸承壓緊蓋的壓緊螺母；所述主軸對應所述第二軸肩處套裝有深溝球軸承，對應所述第三軸肩處套裝有第二推力軸承；所述深溝球軸承的內(nèi)圈由所述第二軸肩支承；所述深溝球軸承的上端面與所述軸承壓緊座在軸向上間隔設置；所述第二推力軸承的下圈由所述第三軸肩支承；所述深溝球軸承的外圈與所述第二推力軸承的上圈之間設置有軸承壓緊套；所述軸承壓緊座的前端設置有金剛筆座；所述金剛筆座上設置有一軸向孔；所述軸向孔中裝有外伸的金剛筆；所述金剛筆座上設置有與所述軸向孔垂直相交的螺孔；所述螺孔中設置有可鎖緊所述金剛筆的鎖緊螺栓。
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為便于轉動軸承壓緊座，所述軸承壓緊座的后端設置有手柄。為防止砂輪修整過程中低頻振動使壓緊螺母松動，所述軸承壓緊蓋與所述壓緊螺母之間設置有十字墊圈。為便于調(diào)整修整機構與磨床附件的相對位置，兩側設置有U形槽。為防止灰塵、油污等進入修整機構，所述軸承壓緊蓋與所述軸承壓緊座之間設置有第一密封圈；所述軸承壓緊座的下部設置有密封端蓋；所述密封端蓋與所述主軸之間設置有第二密封圈。為便于修整機構的裝配，所述底座的下部設置有沉孔，所述軸承壓緊座對應所述第二推力軸承上部和下部的內(nèi)孔直徑相等；所述軸承壓緊座對應所述第二推力軸承中部的內(nèi)孔直徑大于對應所述第二推力軸承上部和下部的內(nèi)孔直徑。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明可通過更換不同的金剛筆和金剛筆座，從而實現(xiàn)不同齒寬、不同圓弧半徑鼓形齒頂圓修磨用砂輪的修形；本發(fā)明所涉修整機構結構簡單，制造成本低，并且剛性、穩(wěn)定性和磨削精度均能滿足設計要求。


圖1是本發(fā)明一具體實施方式
中鼓形齒毛坯的結構示意圖。圖2是本發(fā)明一具體實施方式
中加工步驟一的示意圖。圖3是本發(fā)明一具體實施方式
中加工步驟二的示意圖。圖4是本發(fā)明一具體實施方式
中加工步驟三的示意圖。圖5是本發(fā)明一具體實施方式
中加工步驟四的示意圖。圖6是本發(fā)明一具體實施方式
中加工步驟五的示意圖。圖7是本發(fā)明一具體實施方式
中修整機構的結構示意圖。圖8是本發(fā)明一具體實施方式
中底座和主軸的結構示意圖。圖9是圖8的A向視圖。圖10是本發(fā)明一具體實施方式
中修整機構的另一使用方法示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明
圖1展示了一鼓形齒的毛坯，磨削前，其輪廓的半徑為R，圓弧齒頂圓最高點所對應的直徑為D1，該毛坯通過一種齒寬大于砂輪寬度的硬齒面鼓形齒的加工方法加工成為成品， 該加工方法包括以下步驟
1)按鼓形齒成品的設計尺寸磨削鼓形齒齒寬的中部，即將齒寬中部的圓弧半徑從R磨至R1，將圓弧齒頂圓最高點所對應的直徑從Dl磨至D2，如圖2所示；
2)將砂輪27的形狀修整為與成品鼓形齒齒寬中部右側的輪廓形狀相對應，如圖3所示，砂輪27的圓弧半徑R4與鼓形齒齒寬中部右側圓弧的半徑R2相等；
3)磨削鼓形齒齒寬中部右側的半圓弧，并使該半圓弧與步驟1所磨外圓圓滑過渡，即將齒寬中部右側的圓弧半徑從R磨至R2，并使R2與Rl圓滑過渡，如圖4所示；
4)將砂輪的形狀修整為與成品鼓形齒齒寬中部左側的輪廓形狀相對應，如圖5所示， 砂輪27的圓弧半徑R5與鼓形齒齒寬中部左側圓弧的半徑R3相等；5)磨削鼓形齒齒寬中部左側的半圓弧，并使該半圓弧與步驟1所磨外圓圓滑過渡，如圖6所示，即將齒寬中部左側的圓弧半徑從R磨至R3，并使R3與Rl圓滑過渡。本實施例中，上述加工方法通過外圓磨床用砂輪修整機構實現(xiàn)，如圖7、圖8和圖9 所示，該修整機構包括可與磨床附件連接的底座對，底座M的下部設置有沉孔25，兩側設置有U形槽26。底座M的上部固定設置有主軸1，主軸1為階梯軸，從上至下，包括第一軸肩la、 第二軸肩Ib和第三軸肩lc。主軸1上套裝有軸承壓緊座6。主軸1在軸承壓緊座6的上方、對應第一軸肩Ia 處套裝有軸承壓緊蓋12，主軸1在軸承壓緊蓋12的上方螺紋連接有可壓緊軸承壓緊蓋12 的壓緊六角螺母14，軸承壓緊蓋12與壓緊六角螺母14之間設置有十字墊圈15。軸承壓緊蓋12中設置有第一推力軸承13，第一推力軸承13的下圈與軸承壓緊座 6的上端面6a接觸。主軸1對應第二軸肩Ib處套裝有深溝球軸承10，對應第三軸肩Ic處套裝有第二推力軸承8。深溝球軸承10的內(nèi)圈由第二軸肩Ib支承，深溝球軸承10的上端面與軸承壓緊座 6在軸向上間隔設置。第二推力軸承8的下圈由第三軸肩Ic支承，深溝球軸承10的外圈與第二推力軸承8的上圈之間設置有軸承壓緊套9。軸承壓緊座6的前端通過螺栓17和銷20連接有金剛筆座16，金剛筆座16上設置有一軸向孔26，軸向孔沈中裝有外伸的金剛筆19，金剛筆座16上設置有與軸向孔沈垂直相交的螺孔21，螺孔21中設置有可鎖緊金剛筆16的鎖緊螺栓18。軸承壓緊座6對應第二推力軸承8上部和下部的內(nèi)孔直徑相等，對應第二推力軸承8中部的內(nèi)孔直徑大于對應第二推力軸承8上部和下部的內(nèi)孔直徑。軸承壓緊座6的后端設置有手柄7。軸承壓緊蓋12與軸承壓緊座6之間設置有第一密封圈11。軸承壓緊座6的下部設置有密封端蓋5，密封端蓋5與主軸1之間設置有第二密封圈4。采用修整機構進行上述方法，先通過T型螺栓2和調(diào)整螺母3將修整機構的底座 24安裝于機床附件23上，檢查修整機構各緊固螺栓及壓緊螺母14處是否安全預緊。由于底座下部設置為U形槽，T型螺栓2穿過U形槽后與調(diào)整螺母3連接，因此當調(diào)整螺母3松開時，可調(diào)整修磨機構在機床附件23上的位置，以使金剛筆19的筆尖與砂輪27的左側或右側對正，然后旋緊調(diào)整螺母3，以鎖緊T型螺栓2，使修整機構相對磨床附件23固定。在上述步驟2)中，操作者握緊手柄7，開動磨床砂輪，低速且勻速轉動手柄7，使金剛筆19的筆尖接觸砂輪27并旋轉過整個砂輪，即完成砂輪修整過程；步驟4)中，松開調(diào)整螺母3，調(diào)整修整機構在機床附件23上的位置，使金剛筆19的筆尖與砂輪27左側對正，如圖5所示，并鎖緊T型螺栓2，操作者握緊手柄7，開動機床砂輪，低速且勻速轉動手柄7，使金剛筆19的筆尖接觸砂輪27并旋轉過整個砂輪，完成砂輪修整過程。另一方面，利用修整機構還可加工齒寬小于砂輪寬度的鼓形齒其方法如下
a.調(diào)整金剛筆的伸出尺寸，保證金剛筆筆尖頂點的回轉半徑R6尺寸與鼓形齒頂圓設計半徑相同；b.檢查修整機構各緊固螺栓及壓緊螺母處是否安全預緊；c.調(diào)整修整機構在磨床導軌上的位置，使金剛筆與砂輪寬度中心對正，如附圖10所示，并確保金剛筆在機床啟動前未與砂輪接觸，鎖緊T型螺栓；d.操作者握緊手柄，開動機床砂輪，低速且勻速轉動手柄，使金剛筆尖接觸砂輪并旋轉過整個砂輪，完成砂輪修整過程；e.按外圓磨削正常操作實現(xiàn)硬齒面齒頂圓的磨削。如果被磨削的鼓形齒在縱向高度有差異，則可通過更換不同的金剛筆座16，來調(diào)整金剛筆19在縱向上的高度；如果金剛筆在橫向與砂輪的相對位置需要微調(diào)，則可松開鎖緊螺栓18，將金剛筆19調(diào)整到恰當?shù)奈恢煤?，擰緊鎖緊螺絲18即可。以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發(fā)明的構思在現(xiàn)有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種齒寬大于砂輪寬度的硬齒面鼓形齒的加工方法，其特征是包括以下步驟1)利用外圓磨床按鼓形齒成品的設計尺寸磨削鼓形齒齒寬的中部；2)將砂輪的形狀修整為與成品鼓形齒齒寬中部一側的輪廓形狀相對應；3)磨削鼓形齒齒寬中部一側的半圓弧，并使該半圓弧與步驟1)所磨外圓圓滑過渡；4)將砂輪的形狀修整為與成品鼓形齒齒寬中部另一側的輪廓形狀相對應；5)磨削鼓形齒齒寬中部另一側的半圓弧，并使該半圓弧與步驟1)所磨外圓圓滑過渡。
2.一種外圓磨床用砂輪修整機構，其特征是包括可與磨床附件連接的底座(24)；所述底座(24)的上部固定設置有主軸(1)；所述主軸(1)為階梯軸，從上至下，包括第一軸肩 (la)、第二軸肩(Ib)和第三軸肩(Ic)；所述主軸(1)上套裝有軸承壓緊座(6)；所述主軸(1)在所述軸承壓緊座(6)的上方、 對應所述第一軸肩(Ia)處套裝有軸承壓緊蓋(12)；所述軸承壓緊蓋(12)中設置有第一推力軸承(13)；所述第一推力軸承(13)的下圈與所述軸承壓緊座(6)的上端面(6a)接觸；所述主軸(1)在所述軸承壓緊蓋(12 )的上方螺紋連接有可壓緊所述軸承壓緊蓋(12 ) 的壓緊螺母(14);所述主軸(1)對應所述第二軸肩(lb)處套裝有深溝球軸承(10)，對應所述第三軸肩 (Ic)處套裝有第二推力軸承(8)；所述深溝球軸承(10)的內(nèi)圈由所述第二軸肩(Ib)支承；所述深溝球軸承(10)的上端面與所述軸承壓緊座(6)在軸向上間隔設置；所述第二推力軸承(8)的下圈由所述第三軸肩(Ic)支承；所述深溝球軸承(10)的外圈與所述第二推力軸承(8)的上圈之間設置有軸承壓緊套(9);所述軸承壓緊座(6)的前端設置有金剛筆座(16);所述金剛筆座(16)上設置有一軸向孔(26);所述軸向孔(26)中裝有外伸的金剛筆(19);所述金剛筆座(16)上設置有與所述軸向孔(26)垂直相交的螺孔(21);所述螺孔(21)中設置有可鎖緊所述金剛筆(16)的鎖緊螺栓(18)。
3.如權利要求2所述的外圓磨床用砂輪修整機構，其特征是所述軸承壓緊座(6)的后端設置有手柄(7)。
4.如權利要求2所述的外圓磨床用砂輪修整機構，其特征是所述軸承壓緊蓋(12)與所述壓緊螺母(14)之間設置有十字墊圈(15)。
5.如權利要求2或3或4所述的外圓磨床用砂輪修整機構，其特征是；兩側設置有U形槽⑶。
6.如權利要求2或3或4所述的外圓磨床用砂輪修整機構，其特征是所述軸承壓緊蓋(12)與所述軸承壓緊座(6)之間設置有第一密封圈(11)；所述軸承壓緊座(6)的下部設置有密封端蓋(5 )；所述密封端蓋(5 )與所述主軸(1)之間設置有第二密封圈(4 )。
7.如權利要求2或3或4所述的外圓磨床用砂輪修整機構，其特征是所述底座(24) 的下部設置有沉孔(25)；所述軸承壓緊座(6)對應所述第二推力軸承(8)上部和下部的內(nèi)孔直徑相等；所述軸承壓緊座(6)對應所述第二推力軸承(8)中部的內(nèi)孔直徑大于對應所述第二推力軸承(8)上部和下部的內(nèi)孔直徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種齒寬大于砂輪寬度的硬齒面鼓形齒的加工方法及專用裝置，方法包括以下步驟1)按鼓形齒成品的設計尺寸磨削鼓形齒齒寬的中部；2)將砂輪的形狀修整為與成品鼓形齒齒寬中部一側的輪廓形狀相對應；3)磨削鼓形齒齒寬中部一側的半圓弧，并使該半圓弧與步驟1)所磨外圓圓滑過渡；4)將砂輪的形狀修整為與成品鼓形齒齒寬中部另一側的輪廓形狀相對應；5)磨削鼓形齒齒寬中部另一側的半圓弧，并使該半圓弧與步驟1)所磨外圓圓滑過渡。本發(fā)明可通過更換不同的金剛筆和金剛筆座，從而實現(xiàn)不同齒寬、不同圓弧半徑鼓形齒頂圓修磨用砂輪的修形；本發(fā)明所涉修整機構結構簡單，制造成本低，并且剛性、穩(wěn)定性和磨削精度均能滿足設計要求。
文檔編號B24B53/07GK102501176SQ20111032786
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權日2011年10月26日
發(fā)明者冉貞德, 冷若曦, 姚世屈, 譚忠文, 靳靜力, 黃錦紅 申請人:重慶齒輪箱有限責任公司