一種能自動進(jìn)行上下限位的蝸桿加工機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種能自動進(jìn)行上下限位的蝸桿加工機(jī)構(gòu)，用于將坯件（1）加工成蝸桿，所述加工機(jī)構(gòu)包括坯件承載件（2）、帶外螺紋的套筒（3）、帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒（4）以及機(jī)架（7），坯件承載件（2）用于承載所述坯件（1），坯件承載件（2）的上端和下端分別通過上軸承（21）和下軸承（22）相對于所述帶外螺紋的套筒（3）軸向固定地安裝在所述帶外螺紋的套筒（3）內(nèi)，所述帶外螺紋的套筒（3）螺紋配合于所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒（4）內(nèi)，所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒（4）的下端通過推力軸承（47）能旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)架（7）上。
【專利說明】一種能自動進(jìn)行上下限位的蝸桿加工機(jī)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及蝸桿加工領(lǐng)域，具體為一種能自動進(jìn)行上下限位的蝸桿加工機(jī)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]蝸桿傳動由蝸桿和蝸輪組成，一般蝸桿為主動件。蝸桿和螺紋一樣有右旋和左旋之分。蝸桿傳動具有如下優(yōu)點(diǎn):1.傳動比大，結(jié)構(gòu)緊湊。蝸桿頭數(shù)用Zl表示(一般Zl=f4)，蝸輪齒數(shù)用Z2表示。從傳動比公式I=Z2/Z1可以看出，當(dāng)Zl=l，即蝸桿為單頭，蝸桿須轉(zhuǎn)Z2轉(zhuǎn)蝸輪才轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，因而可得到很大傳動比，一般在動力傳動中，取傳動比1=10-80 ;在分度機(jī)構(gòu)中，I可達(dá)1000。這樣大的傳動比如用齒輪傳動，則需要采取多級傳動才行，所以蝸桿傳動結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕。2.傳動平穩(wěn)，無噪音。因?yàn)槲仐U齒是連續(xù)不間斷的螺旋齒，它與蝸輪齒嚙合時(shí)是連續(xù)不斷的，蝸桿齒沒有進(jìn)入和退出嚙合的過程，因此工作平穩(wěn)，沖擊、震動、噪音都比較小。3.具有自鎖性。蝸桿的螺旋升角很小時(shí)，蝸桿只能帶動蝸輪傳動，而蝸輪不能帶動蝸桿轉(zhuǎn)動。4.蝸桿傳動效率低，一般認(rèn)為蝸桿傳動效率比齒輪傳動低。尤其是具有自鎖性的蝸桿傳動，其效率在0.5以下，一般效率只有0.7?0.9。但是，蝸桿傳動也具有發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高的缺點(diǎn)。為了提高傳動精度、減少磨損，通常需要保證蝸輪齒形的形狀精度。但是，蝸輪齒形的形狀加工制制造麻煩，而且難以保障加工的齒槽形位精度。
[0003]尤其地，在一些具體應(yīng)用領(lǐng)域，例如軟性材料(如塑料)加工，傳統(tǒng)的金屬加工方式將難以滿足降低成本以及提高加工速度和精度的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了提供一種蝸桿的加工方式，其具有加工設(shè)備單一簡單、加工的蝸桿齒形精度高的優(yōu)點(diǎn)。并且，能夠滿足一些軟性材料中對于加工成本尤其是加工設(shè)備成本降低的要求。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的方面，一種能自動進(jìn)行上下限位的蝸桿加工機(jī)構(gòu)，用于將坯件加工成蝸桿，所述加工機(jī)構(gòu)包括坯件承載件、帶外螺紋的套筒、帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒以及機(jī)架，坯件承載件用于承載所述坯件，坯件承載件的上端和下端分別通過上軸承和下軸承相對于所述帶外螺紋的套筒軸向固定地安裝在所述帶外螺紋的套筒內(nèi)，所述帶外螺紋的套筒螺紋配合于所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒內(nèi)，所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒的下端通過推力軸承能旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)架上，機(jī)架的內(nèi)部具有腔室，在所述腔室中，所述機(jī)架的腔室左內(nèi)側(cè)壁上固定有驅(qū)動電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線為水平方向，驅(qū)動電機(jī)與水平傳動軸的左端動力連接，水平傳動軸的右端能旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架的腔室右內(nèi)側(cè)壁處；水平傳動軸的左部固定有第一小錐齒輪，右部固定有大錐齒輪件，所述第一小錐齒輪與豎直錐齒輪嚙合，所述豎直錐齒輪的直徑大于所述第一小錐齒輪的直徑；所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒的下部設(shè)置有橫向水平壁，橫向水平壁的中央設(shè)置有通孔，豎直傳動軸通過設(shè)置在所述橫向水平壁上側(cè)的軸承而軸向固定且周向能旋轉(zhuǎn)地安裝于所述橫向水平壁并且延伸穿過所述通孔且與所述通孔之間存在環(huán)形間隙，豎直傳動軸的下端固定安裝所述豎直錐齒輪，豎直傳動軸的上部延伸到所述坯件承載件的中心盲孔中，并且設(shè)置有軸向延伸的鍵，所述軸向延伸的鍵與所述中心盲孔中的鍵槽能軸向滑動地配合；所述豎直傳動軸、坯件承載件、帶外螺紋的套筒以及帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒的中心軸線均重合；
所述帶外螺紋的套筒的外螺紋面上還設(shè)置有軸向延伸的滑槽，所述機(jī)架固定設(shè)置有周向固定結(jié)構(gòu)，所述周向固定結(jié)構(gòu)與所述滑槽配合以對所述帶外螺紋的套筒進(jìn)行周向固定，并且所述周向固定結(jié)構(gòu)與所述滑槽能夠相對于彼此軸向滑動；所述滑槽包括左滑槽和右滑槽，上限位裝置、分別設(shè)置左滑槽和右滑槽中的上端，下限位裝置、分別設(shè)置左滑槽和右滑槽中的下端；當(dāng)所述周向固定結(jié)構(gòu)相對于所述滑槽向上運(yùn)動并觸碰到上限位裝置、時(shí)，所述蝸桿加工機(jī)構(gòu)能夠停止運(yùn)行；當(dāng)所述周向固定結(jié)構(gòu)相對于所述滑槽向下運(yùn)動并觸碰到下限位裝置、時(shí)，所述蝸桿加工機(jī)構(gòu)能夠停止運(yùn)行；由此，所述蝸桿加工機(jī)構(gòu)在運(yùn)行時(shí)能自動進(jìn)行上下限位；
所述橫向水平壁的中央位置一體地設(shè)置有第二小錐齒輪結(jié)構(gòu)，所述通孔位于所述第二小錐齒輪結(jié)構(gòu)的中央；
所述大錐齒輪件為右端封閉、左端開口的圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述圓筒狀結(jié)構(gòu)的中心軸線與所述水平傳動軸的中心軸線重合，所述圓筒狀結(jié)構(gòu)的筒壁的左端外側(cè)設(shè)置有錐齒結(jié)構(gòu)，所述豎直錐齒輪的位于所述豎直傳動軸右側(cè)的部分伸進(jìn)到所述圓筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述大錐齒輪件與所述第二小錐齒輪結(jié)構(gòu)嚙合；
當(dāng)所述驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，所述大錐齒輪件能夠驅(qū)動所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動所述帶外螺紋的套筒以及所述坯件承載件和坯件在豎直方向運(yùn)動；所述第一小錐齒輪能夠驅(qū)動所述豎直傳動軸以及所述坯件承載件和坯件在周向方向轉(zhuǎn)動，由此，在切削刀具的作用下，能夠在所述坯件上加工出蝸桿齒槽。
[0006]通過上述方案，通過采用圓筒狀的錐齒輪結(jié)構(gòu)，能夠最大程度地通過提高螺紋旋轉(zhuǎn)速度而進(jìn)行升降，這樣可以在周向轉(zhuǎn)速限定的情況下，最大程度提高升降螺紋的密度，提高傳動精度，并且能夠同時(shí)提高加工速度；而且，利用該圓筒狀的錐齒輪結(jié)構(gòu)，能夠在空間上充分利用設(shè)備空腔內(nèi)的傳動空間，將其他傳動齒輪部分地設(shè)置在該圓筒狀的錐齒輪結(jié)構(gòu)內(nèi)部，在互相轉(zhuǎn)動不干涉的情況下充分滿足了傳動結(jié)構(gòu)要求，并且同時(shí)節(jié)省了設(shè)備空間；由于采用了固定齒數(shù)的各級齒輪的傳動，在螺紋螺距一定的情況下，能夠保證轉(zhuǎn)動角速度與上升線速度之間的比例關(guān)系恒定，因此，這保證了在加工螺旋齒槽過程中齒槽形狀的精度；而且，通過特定具體的結(jié)構(gòu)設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)周向角速度的旋轉(zhuǎn)盡量放慢，即相對于上升的線速度，旋轉(zhuǎn)速度盡量慢，從而能夠采用精密度高的螺紋傳動，在滿足蝸桿的形狀要求的同時(shí)，能夠提高加工的形狀精度。同時(shí)，利用傳動軸對外螺紋套筒進(jìn)行轉(zhuǎn)動上的固定，因此能夠保證其不跟隨內(nèi)螺紋套筒旋轉(zhuǎn)；而且，中間的傳動軸與旋轉(zhuǎn)的其他部件的中心軸線重合，這保證了傳動軸的旋轉(zhuǎn)能夠與承載臺的旋轉(zhuǎn)無關(guān)，從而能夠獨(dú)立地旋轉(zhuǎn)。利用獨(dú)特盲孔結(jié)構(gòu)，能夠在上升的同時(shí)保證基本的固定結(jié)構(gòu)不變，從而不會影響傳動軸的傳動以及對于螺紋套筒的轉(zhuǎn)動上固定。上升系統(tǒng)緊緊使用單個(gè)驅(qū)動電機(jī)，就能夠?qū)崿F(xiàn)對齒輪加工的旋轉(zhuǎn)上升的兩種運(yùn)動進(jìn)行驅(qū)動，同時(shí)保證了兩種運(yùn)動之間的比例精度，因此，能夠滿足制造設(shè)備成本控制的要求，同時(shí)能夠滿足對于特定加工材料的切削力的對抗要求，而且能夠滿足齒輪齒槽的形狀精度要求，其不受加工環(huán)境混亂的影響，對于加工設(shè)備的維護(hù)、加工過程的流程管理均具有加高的耐受程度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的加工機(jī)構(gòu)在未上升狀態(tài)時(shí)候的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的加工機(jī)構(gòu)在上升后的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合附圖1-2，對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0009]一種能自動進(jìn)行上下限位的蝸桿加工機(jī)構(gòu)，用于將坯件I加工成蝸桿，所述加工機(jī)構(gòu)包括坯件承載件2、帶外螺紋的套筒3、帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒4以及機(jī)架7，坯件承載件2用于承載所述坯件1，坯件承載件2的上端和下端分別通過上軸承21和下軸承22相對于所述帶外螺紋的套筒3軸向固定地安裝在所述帶外螺紋的套筒3內(nèi)，所述帶外螺紋的套筒3螺紋配合于所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒4內(nèi)，所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒4的下端通過推力軸承47能旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)架7上，機(jī)架7的內(nèi)部具有腔室72，在所述腔室72中，所述機(jī)架7的腔室左內(nèi)側(cè)壁上固定有驅(qū)動電機(jī)8，驅(qū)動電機(jī)8的旋轉(zhuǎn)軸線為水平方向，驅(qū)動電機(jī)8與水平傳動軸5的左端動力連接，水平傳動軸5的右端能旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架7的腔室右內(nèi)側(cè)壁處；水平傳動軸5的左部固定有第一小錐齒輪51，右部固定有大錐齒輪件52，所述第一小錐齒輪51與豎直錐齒輪61嚙合，所述豎直錐齒輪61的直徑大于所述第一小錐齒輪51的直徑；所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒4的下部設(shè)置有橫向水平壁43，橫向水平壁43的中央設(shè)置有通孔42，豎直傳動軸6通過設(shè)置在所述橫向水平壁43上側(cè)的軸承而軸向固定且周向能旋轉(zhuǎn)地安裝于所述橫向水平壁43并且延伸穿過所述通孔42且與所述通孔42之間存在環(huán)形間隙，豎直傳動軸6的下端固定安裝所述豎直錐齒輪61，豎直傳動軸6的上部延伸到所述坯件承載件2的中心盲孔中，并且設(shè)置有軸向延伸的鍵62，所述軸向延伸的鍵62與所述中心盲孔中的鍵槽能軸向滑動地配合；所述豎直傳動軸6、坯件承載件2、帶外螺紋的套筒3以及帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒4的中心軸線均重合；
所述帶外螺紋的套筒3的外螺紋面上還設(shè)置有軸向延伸的滑槽31，所述機(jī)架7固定設(shè)置有周向固定結(jié)構(gòu)71，所述周向固定結(jié)構(gòu)71與所述滑槽31配合以對所述帶外螺紋的套筒3進(jìn)行周向固定，并且所述周向固定結(jié)構(gòu)71與所述滑槽31能夠相對于彼此軸向滑動；所述滑槽31包括左滑槽和右滑槽，上限位裝置101、102分別設(shè)置左滑槽和右滑槽中的上端，下限位裝置103、104分別設(shè)置左滑槽和右滑槽中的下端；當(dāng)所述周向固定結(jié)構(gòu)71相對于所述滑槽31向上運(yùn)動并觸碰到上限位裝置101、102時(shí)，所述蝸桿加工機(jī)構(gòu)能夠停止運(yùn)行；當(dāng)所述周向固定結(jié)構(gòu)71相對于所述滑槽31向下運(yùn)動并觸碰到下限位裝置101、102時(shí)，所述蝸桿加工機(jī)構(gòu)能夠停止運(yùn)行；由此，所述蝸桿加工機(jī)構(gòu)在運(yùn)行時(shí)能自動進(jìn)行上下限位；
所述橫向水平壁43的中央位置一體地設(shè)置有第二小錐齒輪結(jié)構(gòu)41，所述通孔42位于所述第二小錐齒輪結(jié)構(gòu)41的中央；
所述大錐齒輪件52為右端封閉、左端開口的圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述圓筒狀結(jié)構(gòu)的中心軸線與所述水平傳動軸5的中心軸線重合，所述圓筒狀結(jié)構(gòu)的筒壁的左端外側(cè)設(shè)置有錐齒結(jié)構(gòu)，所述豎直錐齒輪61的位于所述豎直傳動軸6右側(cè)的部分伸進(jìn)到所述圓筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述大錐齒輪件52與所述第二小錐齒輪結(jié)構(gòu)41嚙合； 當(dāng)所述驅(qū)動電機(jī)8轉(zhuǎn)動時(shí)，所述大錐齒輪件52能夠驅(qū)動所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒4轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動所述帶外螺紋的套筒3以及所述坯件承載件2和坯件I在豎直方向運(yùn)動；所述第一小錐齒輪51能夠驅(qū)動所述豎直傳動軸6以及所述坯件承載件2和坯件I在周向方向轉(zhuǎn)動，由此，在切削刀具的作用下，能夠在所述坯件I上加工出蝸桿齒槽。
【權(quán)利要求】
1.一種能自動進(jìn)行上下限位的蝸桿加工機(jī)構(gòu)，用于將坯件(1)加工成蝸桿，所述加工機(jī)構(gòu)包括坯件承載件(2)、帶外螺紋的套筒(3)、帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒(4)以及機(jī)架(7)，坯件承載件(2)用于承載所述坯件(1)，坯件承載件(2)的上端和下端分別通過上軸承(21)和下軸承(22)相對于所述帶外螺紋的套筒(3)軸向固定地安裝在所述帶外螺紋的套筒(3)內(nèi)，所述帶外螺紋的套筒(3)螺紋配合于所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒(4)內(nèi)，所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒(4)的下端通過推力軸承(47)能旋轉(zhuǎn)地安裝在機(jī)架(7)上，機(jī)架(7)的內(nèi)部具有腔室(72)，在所述腔室(72)中，所述機(jī)架(7)的腔室左內(nèi)側(cè)壁上固定有驅(qū)動電機(jī)(8)，驅(qū)動電機(jī)(8)的旋轉(zhuǎn)軸線為水平方向，驅(qū)動電機(jī)(8)與水平傳動軸(5)的左端動力連接，水平傳動軸(5)的右端能旋轉(zhuǎn)地安裝在所述機(jī)架(7)的腔室右內(nèi)側(cè)壁處；水平傳動軸(5)的左部固定有第一小錐齒輪(51)，右部固定有大錐齒輪件(52)，所述第一小錐齒輪(51)與豎直錐齒輪(61)嚙合，所述豎直錐齒輪(61)的直徑大于所述第一小錐齒輪(51)的直徑；所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒(4)的下部設(shè)置有橫向水平壁(43)，橫向水平壁(43)的中央設(shè)置有通孔(42),豎直傳動軸(6)通過設(shè)置在所述橫向水平壁(43)上側(cè)的軸承而軸向固定且周向能旋轉(zhuǎn)地安裝于所述橫向水平壁(43)并且延伸穿過所述通孔(42)且與所述通孔(42)之間存在環(huán)形間隙，豎直傳動軸(6)的下端固定安裝所述豎直錐齒輪(61)，豎直傳動軸(6)的上部延伸到所述坯件承載件(2)的中心盲孔中，并且設(shè)置有軸向延伸的鍵(62)，所述軸向延伸的鍵(62)與所述中心盲孔中的鍵槽能軸向滑動地配合；所述豎直傳動軸(6)、坯件承載件(2)、帶外螺紋的套筒(3)以及帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒(4)的中心軸線均重合； 所述帶外螺紋的套筒(3)的外螺紋面上還設(shè)置有軸向延伸的滑槽(31)，所述機(jī)架(7)固定設(shè)置有周向固定結(jié)構(gòu)(71)，所述周向固定結(jié)構(gòu)(71)與所述滑槽(31)配合以對所述帶外螺紋的套筒(3)進(jìn)行周向固定，并且所述周向固定結(jié)構(gòu)(71)與所述滑槽(31)能夠相對于彼此軸向滑動；所述滑槽(31)包括左滑槽和右滑槽，上限位裝置(101、102)分別設(shè)置左滑槽和右滑槽中的上端，下限位裝置(103、104)分別設(shè)置左滑槽和右滑槽中的下端；當(dāng)所述周向固定結(jié)構(gòu)(71)相對于所述滑槽(31)向上運(yùn)動并觸碰到上限位裝置(101、102)時(shí)，所述蝸桿加工機(jī)構(gòu)能夠停止運(yùn)行；當(dāng)所述周向固定結(jié)構(gòu)(71)相對于所述滑槽(31)向下運(yùn)動并觸碰到下限位裝置(101、102)時(shí)，所述蝸桿加工機(jī)構(gòu)能夠停止運(yùn)行；由此，所述蝸桿加工機(jī)構(gòu)在運(yùn)行時(shí)能自動進(jìn)行上下限位； 所述橫向水平壁(43)的中央位置一體地設(shè)置有第二小錐齒輪結(jié)構(gòu)(41)，所述通孔(42)位于所述第二小錐齒輪結(jié)構(gòu)(41)的中央； 所述大錐齒輪件(52)為右端封閉、左端開口的圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述圓筒狀結(jié)構(gòu)的中心軸線與所述水平傳動軸(5)的中心軸線重合，所述圓筒狀結(jié)構(gòu)的筒壁的左端外側(cè)設(shè)置有錐齒結(jié)構(gòu)，所述豎直錐齒輪(61)的位于所述豎直傳動軸(6)右側(cè)的部分伸進(jìn)到所述圓筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述大錐齒輪件(52)與所述第二小錐齒輪結(jié)構(gòu)(41)嚙合； 當(dāng)所述驅(qū)動電機(jī)(8)轉(zhuǎn)動時(shí)，所述大錐齒輪件(52)能夠驅(qū)動所述帶內(nèi)螺紋的驅(qū)動套筒(4)轉(zhuǎn)動，進(jìn)而驅(qū)動所述帶外螺紋的套筒(3)以及所述坯件承載件(2)和坯件(1)在豎直方向運(yùn)動；所述第一小錐齒輪(51)能夠驅(qū)動所述豎直傳動軸(6)以及所述坯件承載件(2)和坯件(1)在周向方向轉(zhuǎn)動，由此，在切削刀具的作用下，能夠在所述坯件(1)上加工出蝸桿齒槽。
【文檔編號】B23F13/00GK104259582SQ201410533387
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】汪濤 申請人:汪濤