一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置制造方法及图纸

一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，包括：直齿锥齿轮、齿轮定位夹具、定位夹具回转机构、底座、床身、垂直滑台、垂直滚珠丝杠螺母副、水平滑台、水平滚珠丝杠螺母副、回转油缸、非接触式激光测头、激光测头防护罩、数据线、计算机；由于采用了非接触式激光测头，使得工件本身温度几乎对测量结果无影响。通过对弦齿厚、相对高度尺寸及齿轮表面缺陷的在线检测，实现了对直齿锥齿轮精锻效果的实时监控。通过垂直滑台与水平滑台的插补运动，配合回转油缸及定位夹具回转机构的回转运动，通过四个简单的运动机构实现了对高温精锻直齿直锥齿轮的在线检测，保证了检测的准确性。可在热态下完成对弦齿厚、锻造闭模高度及齿轮多个齿表面缺陷的检测。

A straight tooth bevel gear precision forging multi tooth on-line detection device

A multi tooth on-line detection device for straight bevel gear precision forging, including: straight bevel gear, gear positioning fixture, positioning fixture slewing mechanism, base, bed body, vertical slide table, vertical ball screw nut pair, horizontal slide table, horizontal ball screw nut pair, rotary oil cylinder, non-contact laser head, laser head protection Cover, data line and computer. Because of the non-contact laser probe, the temperature of the workpiece almost has no effect on the measurement results. Through on-line detection of the thickness of chord tooth, relative height and surface defects of gears, the real-time monitoring of precision forging effect of straight bevel gears has been realized. Through the interpolation movement of vertical sliding table and horizontal slide, with rotary motion of rotary cylinder and positioning fixture, on-line detection of straight bevel gear for high temperature precision forging is realized through four simple motion mechanisms, which ensures the accuracy of detection. It is possible to detect the thickness of the chordal teeth, the height of forging die and the surface defects of gears.

【技术实现步骤摘要】
一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置
本技术属于机械制造领域，涉及一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置。
技术介绍
在锻造加工工艺中，精密锻造成形是一种少无切削新工艺。齿轮精锻就是通过精密锻造直接获得完整轮齿，且齿面不需或仅需少许精加工即可使用的齿轮制造技术。精锻齿轮具有机械性能好，材料利用率高，环境污染少等优点，逐渐被广泛采用。为了保证精锻直齿锥齿轮的质量，需要对其进行在线检测。现有的工艺检测属于人工接触式检测、事后控制的手段，在直齿锥齿轮机加工完成后，在齿轮检测仪上，采用接触式检测的方法检测齿距、齿面偏差、轮廓尺寸等项目。这种检测方式主要存在以下问题：1）检测结果信息传递速度慢，需等到一批工件加工完，才能在专用设备上进行检测来判断直齿锥齿轮合格与否。2）废品率高，当出现模具填充不完全或模具产生磨损造成的锻件不合格情况时，不容易被及时察觉，造成接连产生大量不合格工件。且需要进一步去分析该不合格品产生的原因，可能是齿面修形问题、模具磨损问题、工件定位问题或其他问题。判定这些问题费时费力、工作效率低下。3）只能对常温齿轮零件进行检测，不能检测高温齿轮零件。综上分析，目前的齿轮精锻行业，还没有一套成熟的方法去实现对精锻直齿锥齿轮的在线检测，进而无法及时发现不合格工件，一旦出现模具磨损或锻造压力设置不当等问题时，会产生大量不合格产品，使生产成本得不到控制。且工件表面温度较高，无法采用传统的接触式检测方法对精锻直齿锥齿轮进行在线检测。因此，实现对精锻直齿锥齿轮的在线检测是个亟待解决的难题。
技术实现思路
为克服上述不足，本技术的目的在于提供一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，采用非接触式在线检测方法，可及时发现不合格精锻工件。该检测装置结构紧凑，操作方便，检测效率高，可以降低废品率，降低成本，提高生产效率，提高检测精度。为了实现本技术所述的目的，本技术采用以下技术方案：一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，包括：直齿锥齿轮、齿轮定位夹具、定位夹具回转机构、底座、床身、垂直滑台、垂直滚珠丝杠副、水平滑台、水平滚珠丝杠副、回转油缸、非接触式激光测头、激光测头防护罩、数据线、计算机；底座通过八个地脚螺栓固定在地面上；定位夹具回转机构通过内六角螺钉固定连接在底座上；齿轮定位夹具通过内六角螺钉固定连接在定位夹具回转机构的回转部分上；床身通过十个内六角螺钉固定连接在底座上；垂直滑台中的垂直导轨通过内六角螺钉固定连接在床身上；垂直滑块上表面通过内六角螺钉与垂直滑鞍固定连接，垂直滑块下表面与垂直导轨滑动连接；垂直滚珠丝杠螺母副中的垂直丝杠螺母通过内六角螺钉与垂直丝母支座固定连接；垂直丝杠螺母支座通过内六角螺钉固定连接在垂直滑鞍上；垂直丝杠上端通过垂直方向联轴器与垂直方向伺服电机固定连接，垂直丝杠下端安装在垂直下轴承座中；垂直下轴承座通过内六角螺钉固定连接在床身上；水平滑台支撑座通过内六角螺钉与垂直滑台中的垂直滑鞍固定连接；水平滑台中的水平导轨通过内六角螺钉固定连接在水平滑台支撑座上；水平滑块上表面通过内六角螺钉与水平滑鞍固定连接，水平滑块下表面与水平导轨滑动连接；非接触式激光测头通过内六角螺钉固定连接在激光测头防护罩上；水平滚珠丝杠螺母副中的水平丝杠螺母通过内六角螺钉与水平丝杠螺母支座固定连接；水平丝杠螺母支座通过内六角螺钉固定连接在水平滑鞍上；水平丝杠前端通过水平方向的联轴器与水平方向的伺服电机固定连接，水平丝杠后端安装在水平轴承座中；水平轴承座通过内六角螺钉固定连接在水平滑台支撑座上；回转油缸中的回转油缸底座通过内六角螺钉固定连接在水平滑鞍上；激光测头防护罩通过内六角螺钉固定连接在回转油缸中的回转油缸回转体上；计算机通过数据线与非接触式激光测头实现数据通讯。所述的直齿锥齿轮为普通渐开线齿廓直齿锥齿轮，直齿锥齿轮后端圆柱部分可被用来夹持。所述的齿轮定位夹具，包括齿部定位体、齿部支撑体；其中，齿部定位体通过内六角螺钉拧紧在齿部支撑体上，齿部支撑体内加工有螺纹；齿部定位体通过一个内六角螺钉，与齿部支撑体固定连接；齿部支撑体内孔与齿部定位体的外圆采用间隙配合，齿部支撑体通过六个内六角螺钉固定连接在定位夹具回转机构的蜗轮上。所述的定位夹具回转机构，包括蜗轮蜗杆机构、涡轮回转及支撑机构、蜗杆回转及支撑机构、蜗杆驱动伺服电机；其中，蜗轮蜗杆机构，包括蜗轮、蜗杆；蜗轮回转及支撑机构，包括蜗轮圆柱滚子轴承、蜗轮推力滚针轴承、蜗轮支撑座；蜗杆回转及支撑机构，包括蜗杆前轴承支座、蜗杆后轴承支座、蜗杆前轴承、蜗杆后轴承、蜗杆联轴器。蜗轮内孔与蜗轮圆柱滚子轴承外圈安装在一起，蜗轮圆柱滚子轴承内圈安装在蜗轮支撑座上，使蜗轮可绕着蜗轮支撑座旋转；蜗轮推力滚针轴承上表面与蜗轮下表面相贴合，蜗轮推力滚针轴承下表面与蜗轮支撑座台肩面相贴合；蜗轮支撑座通过六个内六角螺钉固定连接在底座上。蜗轮圆柱滚子轴承与蜗轮推力滚针轴承及蜗轮支撑座共同配合，使蜗轮可在原地实现旋转动作，蜗杆前轴承采用角接触球轴承；蜗杆前端通过蜗杆前轴承安装在蜗杆前轴承支座上，蜗杆前端通过蜗杆联轴器与伺服电机相连接；蜗杆前轴承支座通过四个内六角螺钉固定连接在底座上；蜗杆驱动伺服电机通过四个内六角螺钉固定连接在蜗杆前轴承支座上；蜗杆后端通过蜗杆后轴承安装在蜗杆后轴承支座上；蜗杆后轴承支座通过四个内六角螺钉固定连接在底座上；所述的底座，通过地脚螺栓固定在地面上，对整个精锻直齿锥齿轮在线检测装置起到定位和支撑作用；所述的床身，通过内六角螺钉及定位销固定连接在底座上。所述的垂直滑台，包括垂直导轨、垂直滑块、垂直滑鞍；其中，垂直导轨通过内六角螺钉固定连接在床身上；垂直滑块上表面通过内六角螺钉与垂直滑鞍固定连接，下表面与垂直导轨上滑动；垂直滑鞍通过内六角螺钉固定连接在垂直滑块上。所述的垂直滚珠丝杠螺母副，包括垂直丝杠、垂直丝杠螺母、垂直丝杠螺母支座、垂直方向联轴器、垂直下轴承座、垂直上轴承座、垂直方向伺服电机、垂直丝杠锁紧螺母、垂直方向下轴承、垂直方向上轴承；其中，垂直丝杠上端通过垂直方向联轴器与垂直方向伺服电机相连接，垂直丝杠下端通过垂直方向下轴承安装在垂直下轴承座中；垂直丝杠螺母通过四个内六角螺钉固定连接在垂直丝杠螺母支座上；垂直丝杠螺母支座通过四个内六角螺钉固定连接在垂直滑鞍上，从而可使垂直丝杠螺母带动垂直滑台沿竖直方向运动；垂直上轴承座通过内六角螺钉，固定连接在床身上；垂直下轴承座通过四个内六角螺钉固定连接在床身上；垂直方向伺服电机通过内六角螺钉固定连接在垂直上轴承座上；垂直方向下轴承外圈安装在垂直下轴承座内表面，垂直方向下轴承内圈安装在垂直丝杠末端圆柱面上；垂直方向上轴承外圈与垂直上轴承座安装在一起，垂直方向上轴承内圈与垂直方向联轴器外表面安装在一起，垂直方向上轴承与垂直方向下轴承均采用角接触球轴承；垂直丝杠锁紧螺母通过螺纹连接在垂直丝杠末端。所述的水平滑台，包括水平滑台支撑座、水平导轨、水平滑块、水平滑鞍；其中，水平滑台支撑座通过十二个内六角螺钉固定连接在垂直滑鞍上；水平导轨通过内六角螺钉固定连接在水平滑台支撑座上；水平滑块上表面通过内六角螺钉与水平滑鞍固定连接，水平滑块下表面在水平导轨上滑动；水平滑鞍通过内六角螺钉固定连接在水平滑块上；所述的水平滚珠丝杠螺母副，包括水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，包括：直齿锥齿轮（1）、齿轮定位夹具（2）、定位夹具回转机构（3）、底座（4）、床身（5）、垂直滑台（6）、垂直滚珠丝杠副（7）、水平滑台（8）、水平滚珠丝杠螺母副（9）、回转油缸（10）、非接触式激光测头（11）、激光测头防护罩（12）、数据线（13）、计算机（14）；其特征在于：底座（4）通过八个地脚螺栓（4a）固定在地面上；定位夹具回转机构（3）通过内六角螺钉固定连接在底座（4）上；齿轮定位夹具（2）通过内六角螺钉固定连接在定位夹具回转机构（3）中的蜗轮蜗杆机构（3a）的蜗轮（3aa）上；床身（5）通过十个内六角螺钉固定连接在底座（4）上；垂直滑台（6）中的垂直导轨（6a）通过内六角螺钉固定连接在床身（5）上；垂直滑块（6b）上表面通过内六角螺钉与垂直滑鞍（6c）固定连接，垂直滑块（6b）下表面与垂直导轨（6a）滑动连接；垂直滚珠丝杠螺母副（7）中的垂直丝杠螺母（7b）通过内六角螺钉与垂直丝母支座（7c）固定连接；垂直丝杠螺母支座（7c）通过内六角螺钉固定连接在垂直滑鞍（6c）上；垂直丝杠（7a）上端通过垂直方向联轴器（7d）与垂直方向伺服电机（7g）固定连接，垂直丝杠（7a）下端安装在垂直下轴承座（7e）中；垂直下轴承座（7e）通过内六角螺钉固定连接在床身（5）上；水平滑台支撑座（8e）通过内六角螺钉与垂直滑台（6）中的垂直滑鞍（6c）固定连接；水平滑台（8）中的水平导轨（8b）通过内六角螺钉固定连接在水平滑台支撑座（8a）上；水平滑块（8c）上表面通过内六角螺钉与水平滑鞍（8d）固定连接，水平滑块（8c）下表面与水平导轨（8b）滑动连接；非接触式激光测头（11）通过内六角螺钉固定连接在激光测头防护罩（12）上；水平滚珠丝杠螺母副（9）中的水平丝杠螺母（9b）通过内六角螺钉与水平丝杠螺母支座（9c）固定连接；水平丝杠螺母支座（9c）通过内六角螺钉固定连接在水平滑鞍（8d）上；水平丝杠（9a）前端通过水平方向联轴器（9d）与水平方向伺服电机（9g）固定连接，水平丝杠（9a）后端安装在水平轴承座（9e）中；水平轴承座（9e）通过内六角螺钉固定连接在水平滑台支撑座（8a）上；回转油缸（10）中的回转油缸底座（10a）通过内六角螺钉固定连接在水平滑鞍（8d）上；激光测头防护罩（12）通过内六角螺钉固定连接在回转油缸（10）中的回转油缸回转体（10b）上；计算机（14）通过数据线（13）与非接触式激光测头（11）实现数据通讯；直齿锥齿轮（1）为普通渐开线齿廓直齿锥齿轮，直齿锥齿轮（1）后端圆柱部分可被用来夹持。...

【技术特征摘要】
1.一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，包括：直齿锥齿轮（1）、齿轮定位夹具（2）、定位夹具回转机构（3）、底座（4）、床身（5）、垂直滑台（6）、垂直滚珠丝杠副（7）、水平滑台（8）、水平滚珠丝杠螺母副（9）、回转油缸（10）、非接触式激光测头（11）、激光测头防护罩（12）、数据线（13）、计算机（14）；其特征在于：底座（4）通过八个地脚螺栓（4a）固定在地面上；定位夹具回转机构（3）通过内六角螺钉固定连接在底座（4）上；齿轮定位夹具（2）通过内六角螺钉固定连接在定位夹具回转机构（3）中的蜗轮蜗杆机构（3a）的蜗轮（3aa）上；床身（5）通过十个内六角螺钉固定连接在底座（4）上；垂直滑台（6）中的垂直导轨（6a）通过内六角螺钉固定连接在床身（5）上；垂直滑块（6b）上表面通过内六角螺钉与垂直滑鞍（6c）固定连接，垂直滑块（6b）下表面与垂直导轨（6a）滑动连接；垂直滚珠丝杠螺母副（7）中的垂直丝杠螺母（7b）通过内六角螺钉与垂直丝母支座（7c）固定连接；垂直丝杠螺母支座（7c）通过内六角螺钉固定连接在垂直滑鞍（6c）上；垂直丝杠（7a）上端通过垂直方向联轴器（7d）与垂直方向伺服电机（7g）固定连接，垂直丝杠（7a）下端安装在垂直下轴承座（7e）中；垂直下轴承座（7e）通过内六角螺钉固定连接在床身（5）上；水平滑台支撑座（8e）通过内六角螺钉与垂直滑台（6）中的垂直滑鞍（6c）固定连接；水平滑台（8）中的水平导轨（8b）通过内六角螺钉固定连接在水平滑台支撑座（8a）上；水平滑块（8c）上表面通过内六角螺钉与水平滑鞍（8d）固定连接，水平滑块（8c）下表面与水平导轨（8b）滑动连接；非接触式激光测头（11）通过内六角螺钉固定连接在激光测头防护罩（12）上；水平滚珠丝杠螺母副（9）中的水平丝杠螺母（9b）通过内六角螺钉与水平丝杠螺母支座（9c）固定连接；水平丝杠螺母支座（9c）通过内六角螺钉固定连接在水平滑鞍（8d）上；水平丝杠（9a）前端通过水平方向联轴器（9d）与水平方向伺服电机（9g）固定连接，水平丝杠（9a）后端安装在水平轴承座（9e）中；水平轴承座（9e）通过内六角螺钉固定连接在水平滑台支撑座（8a）上；回转油缸（10）中的回转油缸底座（10a）通过内六角螺钉固定连接在水平滑鞍（8d）上；激光测头防护罩（12）通过内六角螺钉固定连接在回转油缸（10）中的回转油缸回转体（10b）上；计算机（14）通过数据线（13）与非接触式激光测头（11）实现数据通讯；直齿锥齿轮（1）为普通渐开线齿廓直齿锥齿轮，直齿锥齿轮（1）后端圆柱部分可被用来夹持。2.根据权利要求1所述的一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，其特征在于：齿轮定位夹具（2），包括齿部定位体（2a）、齿部支撑体（2b）；其中，齿部定位体（2a）通过内六角螺钉拧紧在齿部支撑体（2b）上，齿部支撑体（2b）内加工有螺纹；齿部定位体（2a）通过一个内六角螺钉，与齿部支撑体（2b）固定连接；齿部支撑体（2b）内孔与齿部定位体（2a）的外圆采用间隙配合，齿部支撑体（2b）通过六个内六角螺钉固定连接在定位夹具回转机构（3）的蜗轮（3aa）上。3.根据权利要求1所述的一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，其特征在于：定位夹具回转机构（3），包括蜗轮蜗杆机构（3a）、涡轮回转及支撑机构（3b）、蜗杆回转及支撑机构（3c）、蜗杆驱动伺服电机（3d）；其中，蜗轮蜗杆机构（3a），包括蜗轮（3aa）、蜗杆（3ab）；蜗轮回转及支撑机构（3b），包括蜗轮圆柱滚子轴承（3ba）、蜗轮推力滚针轴承（3bb）、蜗轮支撑座（3bc）；蜗杆回转及支撑机构（3c），包括蜗杆前轴承支座（3ca）、蜗杆后轴承支座（3cb）、蜗杆前轴承（3cc）、蜗杆后轴承（3cd）、蜗杆联轴器（3ce）；蜗轮（3aa）内孔与蜗轮圆柱滚子轴承（3ba）外圈安装在一起，蜗轮圆柱滚子轴承（3ba）内圈安装在蜗轮支撑座（3bc）上，使蜗轮（3aa）可绕着蜗轮支撑座（3bc）旋转；蜗轮推力滚针轴承（3bb）上表面与蜗轮（3aa）下表面相贴合，蜗轮推力滚针轴承（3bb）下表面与蜗轮支撑座（3bc）台肩面相贴合；蜗轮支撑座（3bc）通过六个内六角螺钉固定连接在底座（4）上；蜗轮圆柱滚子轴承（3ba）与蜗轮推力滚针轴承（3bb）及蜗轮支撑座（3bc）共同配合，使蜗轮（3aa）可在原地实现旋转动作，蜗杆前轴承（3cc）采用角接触球轴承；蜗杆（3ab）前端通过蜗杆前轴承（3cc）安装在蜗杆前轴承支座（3ca）上，蜗杆（3ab）前端通过蜗杆联轴器（3ce）与伺服电机（3d）相连接；蜗杆前轴承支座（3ca）通过四个内六角螺钉固定连接在底座（4）上；蜗杆驱动伺服电机（3d）通过四个内六角螺钉固定连接在蜗杆前轴承支座（3ca）上；蜗杆（3ab）后端通过蜗杆后轴承（3cd）安装在蜗杆后轴承支座（3cb）上；蜗杆后轴承支座通过四个内六角螺钉固定连接在底座（4）上；所述的底座（4），通过地脚螺栓固定在地面上，对整个精锻直齿锥齿轮在线检测装置起到定位和支撑作用；所述的床身（5），通过内六角螺钉及定位销固定连接在底座（4）上。4.根据权利要求1所述的一种直齿锥齿轮精锻多齿在线检测装置，其特征在于：垂直滑台（6）包括垂直导轨（6a）、垂直滑块（6b）、垂直滑鞍（6c）；其中，垂直导轨（6a）通过内六角螺钉固定连接在床身（5）上；垂直滑块（6b）上表面通过内六角螺钉与垂直滑鞍（6c）固定连接，下表面与垂直导轨（6a）上滑动；垂直滑鞍（6c）通过内六角螺钉固定连接在垂直滑块（6b）上。5.根据权利要求1所述的一种直齿锥齿轮精锻多齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛便京，赵博，苏建新，王云飞，王明海，夏占雪，张欣，张延喜，张岑，师江伟，
申请(专利权)人：第一拖拉机股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41