外錐面支撐回轉工具裝置的制作方法

本發明涉及一種外錐面支撐回轉工具裝置，屬于機械加工裝備領域。

背景技術：

工業機器人的研發、制造與應用是衡量一個國家科技創新和高端制造實力與水平的重要標志，未來幾年國內需求240多萬臺工業機器人，約占世界總需求量的70%，以每臺30萬元計算，工業機器人的市場規模超過7200億元。然而目前約90%的國產機器人使用進口精密減速器，有些進口精密減速器占近1/3機器人總成本，是目前制約我國機器人產業發展的瓶頸之一。造成這一現象的一個至關重要的原因是我國精密減速器所需內齒面磨削加工機床存在磨削線速度低、磨削精度差、磨削效率低等突出問題，造成了精密減速器精度低、噪音大、壽命短。其關鍵問題在于：內齒面屬于封閉曲面，所用加工工具必須要小于齒頂圓直徑，這就造成了工具較小，要達到所需的加工速度非常困難，同時也會造成工具磨損過快，引起成本過高和精度喪失。因此，為提高內齒面磨削速度、精度和效率，新型內齒面磨削裝備的創新研發成為迫切需求。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種能克服上述缺陷、原理上易于獲得高加工速度的外錐面支撐回轉工具裝置，為內齒面零件的高精密加工提供關鍵技術支撐。其技術方案為：

一種外錐面支撐回轉工具裝置，包括支架、外旋轉支撐輪軸、旋轉驅動齒輪軸、惰輪軸、內齒輪架、堵頭、工具頭、外右軸承、外左軸承、上端蓋、內左軸承、內右軸承、下端蓋、左軸承、右軸承、中端蓋、外滾輪滾道、外滾道和開口槽，其中外旋轉支撐輪軸通過外右軸承、外左軸承和上端蓋定位支撐在支架上，旋轉驅動齒輪軸通過內左軸承、內右軸承和下端蓋定位支撐在支架上，惰輪軸通過左軸承、右軸承和中端蓋定位支撐在支架上，其特征在于：外旋轉支撐輪軸的數目≥3，所有外旋轉支撐輪軸的旋轉中心線處于同一個圓柱面上；內齒輪架和堵頭固定裝配在一起，兩者具有重合的旋轉中心線；內齒輪架上的外滾道支撐在外旋轉支撐輪軸上的外滾輪滾道上；共有2個結構相同的惰輪軸，旋轉驅動齒輪軸上的齒輪與2個惰輪軸上的齒輪均相嚙合；2個惰輪軸上的齒輪均與內齒輪架上的內齒輪相嚙合；工具頭固定安裝在內齒輪架沿徑向的最外側上。

所述的外錐面支撐回轉工具裝置，其特征在于：所有工具頭的結構相同，所有工具頭均勻分布在由內齒輪架和堵頭組成的環狀裝配體之上；工具頭的數目可以有多個，工具頭也可以是一體式環狀結構。

所述的外錐面支撐回轉工具裝置，其特征在于：支架在旋轉驅動齒輪軸對應的另一側具有開口槽。

所述的外錐面支撐回轉工具裝置，其特征在于：堵頭上具有可與2個惰輪軸上的齒輪相嚙合的內齒，或者堵頭上不具有內齒。

所述的外錐面支撐回轉工具裝置，其特征在于：堵頭上具有外滾道以支撐在外旋轉支撐輪軸的外滾輪滾道上，或者堵頭上不具有外滾道。

本發明與現有技術相比，其優點是：

1、回轉工具可以通過開口結構進入內齒面零件進行加工，以較低的旋轉速度獲得較高的加工線速度，突破零件上小尺寸幾何特征必須采用同等或更小尺寸工具加工的局限性，獲得更好的加工質量；

2、由于加工線速度的提高，使得工具壽命和加工效率均得以大幅度提高；

3、使用多處內支撐結構，工具的剛度更好，誤差均化程度高，有利于獲得高精度加工。

附圖說明

圖1是本發明實施例的三維結構示意圖；

圖2是圖1所示實施例的主視圖；

圖3是圖2所示實施例的A-A剖面圖。

圖中：1、支架；2、外旋轉支撐輪軸；3、旋轉驅動齒輪軸；4、惰輪軸；5、內齒輪架；6、堵頭；7、工具頭；8、外右軸承；9、外左軸承；10、上端蓋；11、內左軸承；12、內右軸承；13、下端蓋；14、左軸承；15、右軸承；16、中端蓋；17、外滾輪滾道；18、外滾道；19、開口槽。

具體實施方式

在圖1-3所示的實施例中：包括支架1、外旋轉支撐輪軸2、旋轉驅動齒輪軸3、惰輪軸4、內齒輪架5、堵頭6、工具頭7、外右軸承8、外左軸承9、上端蓋10、內左軸承11、內右軸承12、下端蓋13、左軸承14、右軸承15、中端蓋16、外滾輪滾道17、外滾道18和開口槽19，其中外旋轉支撐輪軸2通過外右軸承8、外左軸承9和上端蓋10定位支撐在支架1上，旋轉驅動齒輪軸3通過內左軸承11、內右軸承12和下端蓋13定位支撐在支架1上，惰輪軸4通過左軸承14、右軸承15和中端蓋16定位支撐在支架1上。共有9個外旋轉支撐輪軸2，所有外旋轉支撐輪軸2的旋轉中心線處于同一個圓柱面上；內齒輪架5和堵頭6固定裝配在一起，兩者具有重合的旋轉中心線；內齒輪架5上的外滾道18支撐在9個外旋轉支撐輪軸2上的外滾輪滾道17上；共有2個結構相同的惰輪軸4，旋轉驅動齒輪軸3上的齒輪與2個惰輪軸4上的齒輪均相嚙合；2個惰輪軸4上的齒輪均與內齒輪架5上的內齒輪相嚙合；15個工具頭7固定安裝在內齒輪架5沿徑向的最外側上。所有工具頭7的結構相同，所有工具頭7均勻分布在由內齒輪架5和堵頭6組成的環狀裝配體之上。支架1在旋轉驅動齒輪軸3對應的另一側具有開口槽19；堵頭6上具有可與2個惰輪軸4上的齒輪相嚙合的內齒，堵頭6上具有外滾道以支撐在外旋轉支撐輪軸2的外滾輪滾道17上。

該裝置作為機床附件，當加工內齒面零件時，旋轉驅動齒輪軸3連接動力源，堵頭6打開，將內齒輪架5插入到內齒面零件內，然后再閉合堵頭6，開始加工即可。