高效高精度纺织齿轮剃齿自动加工系统的制作方法

本发明涉及齿轮加工，尤其是涉及高效高精度纺织齿轮剃齿自动加工系统。

背景技术：

1、齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件，其齿形的加工方法有：滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等方法，其中剃齿、珩齿和磨齿属于齿形的精加工方法。采用剃齿加工有助于制造精度要求高的齿轮。

2、已知，剃齿加工是根据一对螺旋角不等的螺旋齿轮啮合的原理，剃齿刀与被切齿轮的轴线空间交叉一个角度，剃齿刀为主动轮，被切齿轮为从动轮，它们的啮合为无侧隙双面啮合的自由展成运动。在啮合传动中，由于轴线交叉角“φ”的存在，齿面间沿齿向产生相对滑移，此滑移速度v切=(vt2-vt1)即为剃齿加工的切削速度。剃齿刀的齿面开槽而形成刀刃，通过滑移速度将齿轮齿面上的加工余量切除，实现齿轮齿形的加工。

3、剃齿加工过程中需要借助人工将公开号为cn104759708a的现有技术装夹在齿轮两侧对齿轮进行固定，然后剃齿机会对暴露在外的齿轮边缘进行剃齿加工，加工的过程中剃齿刀刀齿与齿轮之间断续摩擦并有冲击力，所以剃齿刀容易磨损，尤其是在给量大和高速切削时，剃齿刀的磨损就更严重，因此剃齿加工的过程中剃齿机会向剃齿刀与齿轮之间喷涂润滑油，利用润滑油与剃齿刀和齿轮的接触减少剃齿过程中的摩擦，降低齿轮和剃齿刀的磨损。因此，从剃齿机中取出的齿轮和夹具表面会覆盖一层油脂，后续齿轮的加工还需要人工将夹具从齿轮两侧拆下，然后由人工将拆下的齿轮转移到清洗工序和去毛刺工序中进行处理，以去除齿轮表面的油脂和毛刺。虽然，目前齿轮的加工过程中会使用到如公开号为cn114888820a的现有技术代替人工实现加工过程中的自动上下料，但是对于齿轮与其两侧夹具之间的装夹操作仍然需要人工参与，所以在工作经验、体力、反应力等人为因素的干预下容易影响齿轮剃齿加工的精度和效率，不利于齿轮加工自动化的发展。

技术实现思路

1、为解决上述背景技术中提出剃齿加工中人为因素影响加工速度、加工精度的问题，本发明提供如下技术方案：

2、高效高精度纺织齿轮剃齿自动加工系统，包括用于齿轮剃齿加工的剃齿机，所述剃齿机一侧设有甩油去毛刺机和料仓，所述剃齿机和甩油去毛刺机之间设有夹具装卸机，所述甩油去毛刺机和夹具装卸机前侧设有机械手，所述机械手一端安装有夹持工装；

3、所述高效高精度纺织齿轮剃齿自动加工系统加工齿轮的步骤如下：

4、s1、机械手从夹具装卸机上将两侧装夹有夹具的待加工齿轮移动到剃齿机中的移动架上，由移动架将待加工齿轮移动到剃齿刀下方进行剃齿处理，得到具有齿形的齿轮；

5、s2、由机械手一端的夹持工装夹住齿轮及其外部的夹具，然后将夹住的齿轮置于夹具装卸机上，由夹具装卸机将齿轮两侧的夹具拆下；

6、所述夹持工装由转动轴、连接架、四个移动夹板和两个微型手指气缸组成，所述移动夹板内部包括两种不同类型的夹持件，分别用于夹持齿轮以及两侧带有夹具的齿轮，所述夹持件包括两个弧形夹板和两个夹持架，两个弧形夹板分别固定在其中两个移动夹板内侧，两个弧形夹板内侧的弧面贴合齿轮边缘，用于夹持齿轮，两个夹持架分别固定在另外两个移动夹板内侧，两个夹持架内侧的弧形卡槽与齿轮两侧夹具的外壁弧度吻合，用于夹住齿轮两侧的夹具；

7、s3、转换机械手一端的夹持工装，利用夹持工装中的弧形夹板夹住齿轮，将齿轮置于甩油去毛刺机中，由甩油去毛刺机带动齿轮旋转，使齿轮表面的油脂能在离心力的作用下被甩出，同时对齿轮上下两边缘进行去毛刺；

8、s4、利用夹持工装夹持去毛刺后的齿轮，由机械手将齿轮投放在料仓中，完成齿轮的剃齿加工；

9、s5、机械手拾取待加工的齿轮置于夹具装卸机上，通过夹具装卸机将夹具夹持在待加工齿轮两侧，再由机械手利用夹持架从剃齿机内部夹出两侧带有夹具的齿轮置于夹具装卸机，重复上述步骤，开始下一个循环加工过程。

10、进一步地，所述转动轴底端与连接架顶部中间固定，所述连接架底部两个侧边分别与两个微型手指气缸固定，四个移动夹板分为两组分别活动安装在两个微型手指气缸上，由微型手指气缸驱动两个移动夹板张开或闭合。

11、进一步地，所述夹具装卸机包括设在机械手后侧的支撑台，所述支撑台顶部设有操作台，所述操作台顶部一侧可拆卸安装有两个镜像设置的支撑台架，两个支撑台架顶端均加工有v形槽，齿轮两侧夹具的端头均卡在v形槽中；

12、所述操作台顶部另一侧固定有限位竖板，所述限位竖板靠近支撑台架的一侧滑动连接有上气动夹爪和下气动夹爪，所述上气动夹爪顶部设有带动上气动夹爪上下移动的驱动件b，所述下气动夹爪底部设有带动下气动夹爪上下移动的驱动件c，机械手将从剃齿机内部取出的两侧带有夹具的齿轮移动到上气动夹爪和下气动夹爪之间，所述上气动夹爪和下气动夹爪分别夹持住齿轮两侧夹具的端头再由驱动件c驱动下气动夹爪带动夹持在下气动夹爪内部的夹具下移，完成夹具与齿轮的拆卸。

13、进一步地，所述操作台顶部一侧开设有用于限制支撑台架移动方向的限位槽，所述操作台底部设有用于盛接从齿轮上滴落下油脂的接油盘b，所述接油盘b底部与支撑台顶部固定。

14、进一步地，所述甩油去毛刺机包括安装在支撑台远离剃齿机一侧的机架，所述机架顶部通过机架活动安装有能够转动的旋转台，齿轮安装在旋转台顶部跟随旋转台一起转动，所述旋转台顶部设有通过调节螺杆调节上下移动的压头，所述旋转台一侧可拆卸安装有对齿轮边缘底部进行去毛刺的下钢刷，所述压头一侧可拆卸安装有对齿轮边缘顶部进行去毛刺的上钢刷，机械手通过弧形夹板夹住齿轮并将其移动到旋转台顶部，由转动的旋转台带动齿轮在下钢刷和上钢刷之间转动同步完成甩油和去毛刺。

15、进一步地，所述旋转台外端罩有一个防护筒，所述防护筒底端加工有集油槽，所述防护筒底部固定有四个呈矩形分布的空心杆，所述空心杆顶端与防护筒底部的集油槽连通，四个空心杆底端贯穿设有同一个移动板，所述移动板底部设有驱动件a，所述移动板由驱动件a驱动带动空心杆推动防护筒上下移动；

16、所述移动板底部设有接油盘a，所述接油盘a固定在机架中间，所述驱动件a位于接油盘a底部。

17、进一步地，所述料仓上设置有八个能够循环转动的工位，每个工位上均设置有能够上下移动的升降盘，由升降盘推动待加工齿轮上移以便于弧形夹板夹取，剃齿后的齿轮由弧形夹板夹持放置在升降盘上。

18、进一步的，所述机械手前侧设有用于控制剃齿机、甩油去毛刺机、料仓、机械手和夹具装卸机的控制机箱。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、本发明将能够转换夹持类型的夹持工装与机械手配合，完成齿轮或两侧带有夹具的齿轮在剃齿机、夹具装卸机、甩油去毛刺机以及料仓之间的流畅转运，再加上夹具装卸机的巧妙配合完成齿轮两侧夹具的安装与拆卸，减少人为因素干扰，高效传递加工前齿轮和加工后齿轮，提高齿轮剃齿加工精度和加工速率。

21、本发明的夹持工装包括两种不同的夹持结构，分别为弧形夹板和夹持架，弧形夹板与齿轮的弧面贴合，能够用于夹持两侧没有夹具的齿轮，而夹持架为“凵”字形，其两端的弧面正好与夹具外壁贴合，能够用于夹持两侧带有夹具的齿轮，再通过转动轴对夹持结构的灵活切换，从而能够方便机械手夹住齿轮或者带有夹具的齿轮在剃齿机、夹具装卸机、甩油去毛刺机以及料仓之间移动，提高整个齿轮剃齿加工过程中上下料的自动化水平和加工效率。

22、本发明利用甩油去毛刺机将剃齿之后的去毛刺和除油两道工序结合在一起，使表面带有油脂的齿轮能够在旋转台、上钢刷、下钢刷的配合下同时完成去毛刺和除油两道加工工序，有助于进一步提高齿轮剃齿加工的加工速率。