一种齿圈齿倒角设备及倒角方法技术

本发明专利技术提供了一种齿圈齿倒角设备及倒角方法，该倒角设备包括倒角单元和压力采集单元；倒角单元包括刀具、限位件和基座；刀具和限位件均安装在基座上，刀具的转轴中心与限位件的中心在竖直方向上共线，限位件用于与齿圈齿的侧面接触限位；压力采集单元包括与限位件连接的压力传感器。该倒角方法包括调整滑动机构二实现齿圈定心定位；调节滑动机构一，完成刀具对刀，使限位件与待倒角齿的侧面接触；开启刀具、径向驱动轮和滑动机构一，使刀具在齿圈上的运动轨迹与齿廓线重合等步骤。本发明专利技术中限位件用于在倒角过程中与齿圈齿的侧面接触限位，限位件与刀具同心且运动轨迹一致，保证倒角齿形一致性，保证对齿圈的齿实现均匀倒角。保证对齿圈的齿实现均匀倒角。保证对齿圈的齿实现均匀倒角。

【技术实现步骤摘要】
一种齿圈齿倒角设备及倒角方法


[0001]本专利技术涉及零部件倒角
，具体涉及一种齿圈齿倒角设备及倒角方法。

技术介绍

[0002]大型轴承的齿圈加工后一般需对齿廓进行倒角，以方便安装和避免产生齿淬火尖角裂纹。实现齿倒角的现有方法可分为两种，一种是人工倒角，使用手持式倒角工具实现，该方法效率低，劳动强度大，倒角质量差，产生的粉末对环境和人体具有严重危害；另一种是采用机器人配合视觉系统自动化倒角，设备结构受限于机器人的刚性和视觉识别的精度，倒角尺寸小、稳定性差，精度丧失较快，不利于长期使用，且容易出现齿圈齿倒角程度不均匀的情况。除此之外，齿圈在加工过程中，由于齿圈中部无法安装回转机构，难以对齿圈进行有效的定心定位。
[0003]综上所述，急需一种齿圈齿倒角设备及倒角方法以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种齿圈齿倒角设备及倒角方法，以解决齿圈齿倒角程度不均匀的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种齿圈齿倒角设备，包括倒角单元和压力采集单元；所述倒角单元包括刀具、限位件和基座；所述刀具和限位件均安装在基座上，所述刀具的转轴中心与限位件的中心在竖直方向上共线，所述限位件用于与齿圈齿的侧面接触限位；所述压力采集单元包括与限位件连接的压力传感器。
[0006]优选的，所述倒角单元还包括设置于基座上的视觉检测装置，用于对齿圈齿的倒角情况进行检测。
[0007]优选的，所述倒角单元还包括滑动机构一；所述滑动机构一包括滑动连接的滑轨一和移动滑台一；所述基座与移动滑台一之间为活动连接。
[0008]优选的，一种齿圈齿倒角设备还包括定位旋转单元，所述定位旋转单元包括多个沿齿圈径向均匀分布的定位旋转机构；所述定位旋转机构包括轴线相互垂直的径向驱动轮和限位轮；所述径向驱动轮用于与齿圈的底部端面接触，驱动齿圈在水平面内旋转；所述限位轮与齿圈的外周面或内周面接触，用于实现齿圈的定心定位。
[0009]优选的，所述定位旋转机构还包括滑动机构二；所述滑动机构二包括滑动连接的滑轨二和移动滑台二；所述滑轨二的长度方向与齿圈的径向平行，所述径向驱动轮和限位轮均设置在移动滑台二上；所述径向驱动轮的轴线与齿圈的径向平行。
[0010]优选的，一种齿圈齿倒角设备还包括控制单元，所述控制单元分别与所述倒角单元、压力采集单元和定位旋转单元连接。
[0011]本专利技术还提供了一种齿圈齿倒角方法，采用了上述的一种齿圈齿倒角设备，包括以下步骤：
[0012]步骤一：根据齿圈外径或内径调整滑动机构二的移动滑台二的位置，将齿圈吊装
至径向驱动轮上，限位轮随移动滑台二运动，抵靠在齿圈的外周面或内周面上，实现齿圈定心定位；
[0013]步骤二：调节滑动机构一，使刀具移动至齿顶处进行对刀，使限位件与待倒角齿的侧面接触；
[0014]步骤三：开启刀具、径向驱动轮和滑动机构一，使滑动机构一带动刀具沿齿深方向进给，调节齿圈圆周方向的旋转速度和刀具的进给速度，使刀具在齿圈上的运动轨迹与齿廓线重合。
[0015]优选的，所述步骤三中，对内齿圈进行倒角时，刀具的运动轨迹通过表达式1)计算：
[0016][0017]对外齿圈进行倒角时，刀具的运动轨迹通过表达式2)计算：
[0018][0019]其中，x为刀具在旋转切线方向上的运动轨迹，y为刀具在齿深方向的运动轨迹，r为齿顶圆直径，v为刀具直线进给速度，ω为齿圈旋转的角速度，t为运动时间。
[0020]优选的，所述步骤三中，还包括通过压力传感器采集限位件与待倒角齿侧面之间的接触压力，当接触压力大于设定阈值时，通过控制刀具的进给速度进行调节。
[0021]优选的，一种齿圈齿倒角方法还包括步骤四：刀具完成一个齿深的加工行程后，使刀具在齿根处停留T秒，对齿根处进行倒角；然后控制滑动机构一反向进给，完成另一侧齿的倒角；倒角后通过视觉检测装置检查倒角尺寸是否合格。
[0022]应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：
[0023](1)本专利技术中，倒角设备中的刀具的转轴中心与限位件的中心在竖直方向上共线，限位件用于在倒角过程中与齿圈齿的侧面接触限位，限位件与刀具同心且运动轨迹一致，保证倒角齿形一致性，防止刀具过切，保证对齿圈的齿实现均匀倒角。
[0024](2)本专利技术中，通过设置与限位件连接的压力传感器，采集限位件与齿侧面之间的接触压力，可根据限位件与齿廓侧面接触位置压力变化自动纠正刀具运行轨迹，实现倒角过程的智能化控制，以保证倒角尺寸的均匀、准确，并消除因工件齿形不一致、工件椭圆带来的齿形倒角偏差等问题。
[0025](3)本专利技术中，通过限位件和控制单元控制刀具的运动轨迹，倒角作业不受工件(即齿圈)直径、模数、齿形大小等因素影响，可兼顾不同大小、模数的齿轮倒角加工作业。
[0026](4)本专利技术中，通过视觉检测装置对齿圈的齿的倒角情况进行检测，能在加工过程中实时检测倒角尺寸，防止产生批量不合格品。
[0027](5)本专利技术中，滑动机构一中移动滑台一的进给通过伺服电机控制，通过移动滑台一带动刀具移动，通过滑动机构二对齿圈进行定心定位，可适用于不同规格的齿圈的倒角
加工，提升了倒角设备的通用性。
[0028](6)本专利技术中，控制单元根据输入齿参数自动生成走刀路径，定位旋转单元可自动调整限位轮位置对齿圈进行夹紧，可实现一键换型；在倒角过程中，可根据限位件与齿廓侧面接触位置压力变化自动纠正刀具运行轨迹，保证加工的齿形精度。
[0029]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0030]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0031]图1是本申请实施例中一种齿圈齿倒角设备的结构示意图；
[0032]图2是本申请实施例图1中倒角单元的结构示意图；
[0033]图3是本申请实施例中一种齿圈齿倒角方法的示意图；
[0034]图4是本申请实施例中图3的A向视图；
[0035]图5是本申请实施例中一种齿圈齿倒角方法的压力调节示意图；
[0036]其中，1、刀具，2、限位件，3、基座，4、压力传感器，5、视觉检测装置，6、滑动机构一，6.1、滑轨一，6.2、移动滑台一，7、定位旋转机构，7.1、径向驱动轮，7.2、限位轮，7.3、滑动机构二，7.3.1、滑轨二，7.3.2、移动滑台二，7.4、旋转驱动件，8、齿圈。
具体实施方式
[0037]以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0038]实施例：
[0039]参见图1至图5，一种齿圈齿倒角设备及倒角方法，本实施例应用于大型轴承齿圈齿的倒角及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种齿圈齿倒角设备，其特征在于，包括倒角单元和压力采集单元；所述倒角单元包括刀具(1)、限位件(2)和基座(3)；所述刀具(1)和限位件(2)均安装在基座(3)上，所述刀具(1)的转轴中心与限位件(2)的中心在竖直方向上共线，所述限位件(2)用于与齿圈齿的侧面接触限位；所述压力采集单元包括与限位件(2)连接的压力传感器(4)。2.根据权利要求1所述的一种齿圈齿倒角设备，其特征在于，所述倒角单元还包括设置于基座(3)上的视觉检测装置(5)，用于对齿圈齿的倒角情况进行检测。3.根据权利要求2所述的一种齿圈齿倒角设备，其特征在于，所述倒角单元还包括滑动机构一(6)；所述滑动机构一(6)包括滑动连接的滑轨一(6.1)和移动滑台一(6.2)；所述基座(3)与移动滑台一(6.2)之间为活动连接。4.根据权利要求3所述的一种齿圈齿倒角设备，其特征在于，还包括定位旋转单元，所述定位旋转单元包括多个沿齿圈径向均匀分布的定位旋转机构(7)；所述定位旋转机构(7)包括轴线相互垂直的径向驱动轮(7.1)和限位轮(7.2)；所述径向驱动轮(7.1)用于与齿圈的底部端面接触，驱动齿圈在水平面内旋转；所述限位轮(7.2)与齿圈的外周面或内周面接触，用于实现齿圈的定心定位。5.根据权利要求4所述的一种齿圈齿倒角设备，其特征在于，所述定位旋转机构(7)还包括滑动机构二(7.3)；所述滑动机构二(7.3)包括滑动连接的滑轨二(7.3.1)和移动滑台二(7.3.2)；所述滑轨二(7.3.1)的长度方向与齿圈的径向平行，所述径向驱动轮(7.1)和限位轮(7.2)均设置在移动滑台二(7.3.2)上；所述径向驱动轮(7.1)的轴线与齿圈的径向平行。6.根据权利要求5所述的一种齿圈齿倒角设备，其特征在于，还包括控制单元，所述控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：麻成标，解金东，张虎龙，刘华，邢嘉树，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：