1.一种齿轮加工用磨齿机,包括设备箱(1),其特征在于:所述设备箱(1)顶面四周配合固接有设备壳(2),所述设备壳(2)前端面一侧开设有装料口,所述装料口内设有设备门(3),所述设备壳(2)顶面配合固接有顶板(4),所述顶板(4)与设备箱(1)配合设备壳(2)上的装料口固接有弧形导轨,所述设备门(3)滑动连接在弧形导轨内,所述设备壳(2)装料口处一侧安装有控制器(5);
控制器(5)内部还设置有控制组件,控制组件包括数采模块、数处模块和数执模块;
数采模块,对螺纹座与夹块(16)之间距离数据、螺纹座与夹块(16)所在平面之间的间距数据和夹块(16)的受压数据进行检测,并将检测到的距离数据、间距数据和压力数据传递给数处模块;
数处模块,对距离数据和间距数据进行处理和分析,并与夹块(16)的检测位移数据进行比较,判定对齿轮的夹持是否稳定,在判定不稳定时,对不稳定的原因进行分析;若不稳定原因为夹持出错,则生成松弛夹紧信号,并将生成松弛夹紧信号传递给数执模块;若不稳定原因为调解不准确,则生成旋转信号,并将旋转信号传递给数执模块;
影响稳定性原因的判断步骤如下:
S1:夹块(16)上从上到下均匀安装有若干个压力感应器,并按照从上到下的顺序对压力感应器进行编号,对四个方向上夹块(16)位置处检测到的压力数据进行记录,记为 、、 和 , 、、、分别为对应方向上压力感应器的编号;
S2:若编号为 的四个压力感应器检测到的压力数据相等,则表示夹块
(16)对齿轮的夹持位置在同一水平位置处,则对压力数据进行比较;反之,则生成松弛夹紧信号,并将生成松弛夹紧信号传递给数执模块;若预设压力阈值,则判定夹持不稳定为螺纹座位置不准确导致的,生
成旋转信号,并将旋转信号传递给数执模块;
S3:夹块(16)的位置移动导致夹块(16)与齿轮之间的压力数据变化,则产生压力 的作用力 与位移 之间的关系为 ,为弹性系数, ,为夹块(16)与齿轮之间的接触面积;当前检测压力数据为 ,达到预设压力阈值需进行的位移调整量
;若预设调整最小值 ,则判定计算得到调整量不便于数执
模块进行调节,对螺纹杆(19)的调整量进行判定;
S4:螺纹杆(19)上螺纹的螺距为 ,螺纹杆(19)的转动圈数为 ,则螺纹套在螺纹杆(19)上的移动距离 ;螺纹杆(19)的露出长度为 ,则螺纹座与夹块(16)所在平面之间的间距数据 , 为螺纹座在螺纹杆(19)上的位移变化量;为达到预设压力阈值,需螺纹杆(19)转动的圈数 ,为铰接杆(14)与竖直方向之间的
夹角数据;若预设最小转动圈数 ,则判定螺纹杆(19)需要转动的圈数为
;反之,则判定螺纹杆(19)需要转动的圈数为 ;
数执模块,对数处模块传递来的松弛夹紧信号和旋转信号进行接收,并根据信号类型执行对应的操作。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮加工用磨齿机,其特征在于:所述设备箱(1)顶面的设备壳(2)内部设有装夹机构,所述装夹机构后方设有外齿定位箱(6),所述外齿定位箱(6)前端面安装有外齿打磨轮(7),所述装夹机构一侧设有内齿定位箱(8),所述内齿定位箱(8)面向装夹机构的一侧上方安装有内齿打磨轮(9)。
3.根据权利要求2所述的一种齿轮加工用磨齿机,其特征在于:所述装夹机构包括传动组件和转动座(10),所述转动座(10)内侧转动连接有转动壳(11),所述转动壳(11)侧面四周均匀固接有四组导向板(12),所述导向板(12)每组之间间隔一段距离。
4.根据权利要求3所述的一种齿轮加工用磨齿机,其特征在于:所述传动组件包括限位条(13),所述限位条(13)外端插接在导向板(12)之间,所述限位条(13)上铰接有铰接杆(14),所述铰接杆(14)另一端铰接在顶块(15)内侧面的铰接座上。
5.根据权利要求4所述的一种齿轮加工用磨齿机,其特征在于:所述顶块(15)顶面固接有夹块(16),所述顶块(15)内侧面的铰接座后端固接有伸缩杆(17),所述伸缩杆(17)另一端滑动连接在导套(18)内。
6.根据权利要求5所述的一种齿轮加工用磨齿机,其特征在于:所述导套(18)固接在轴承座上,所述轴承座内转动连接有螺纹杆(19),所述螺纹杆(19)外侧面中部配合连接有螺纹座,所述螺纹座上固接有限位条(13),所述螺纹杆(19)底端连接电机(20),所述电机(20)安装固定在转盘上,所述转盘转动连接在设备箱(1)内部底面上。
7.根据权利要求6所述的一种齿轮加工用磨齿机,其特征在于:数处模块进行夹持稳定性的判断步骤如下:M1:以螺纹座、夹块(16)和夹块(16)所在平面构建直角三角形,螺纹座与夹块(16)之间距离数据 为直角三角形的斜边,螺纹座与夹块(16)所在平面之间的间距数据 为直角边,计算出铰接杆(14)与竖直方向之间的夹角 和夹块(16)与螺纹杆(19)中心之间的距离数据 ;
M2:对四个夹块(16)的位移数据进行检测,并将检测到的位移数据与计算距离数据进行对比,若检测位移数据与计算距离数据的差值绝对值大于预设差值阈值,则判定夹持不稳定,对夹持压力数据进行检测。
8.一种如权利要求1‑7任一项所述的齿轮加工用磨齿机的磨齿方法,其特征在于:所述磨齿方法包括以下步骤:K1:判定待加工齿轮的类型,若为外齿轮,电机(20)带动螺纹杆(19)正向转动,使螺纹座在螺纹杆(19)上向上进行位置的移动,使与螺纹座转动连接的铰接杆(14)在推动下发生角度偏转,使连接在铰接杆(14)另一端的夹块(16)被推动向外进行水平移动,对外齿轮从内侧进行夹持;
K2:若为内齿轮,电机(20)带动螺纹杆(19)反向转动,使螺纹座在螺纹杆(19)上向下进行位置的移动,使与螺纹座转动连接的铰接杆(14)在推动下发生角度偏转,使连接在铰接杆(14)另一端的夹块(16)被推动向内进行水平移动,对内齿轮从外侧进行夹持;
K3:夹持过程中,通过控制器(5)内部的控制组件,对夹块(16)的夹持稳定性进行分析,并分析造成夹持不稳定的原因,若不稳定原因为夹持出错,则生成松弛夹紧信号;若不稳定原因为调解不准确,则生成旋转信号,并将生成的信号传递给数执模块;
K4:数执模块接收松弛夹紧信号后,控制电机(20)带动螺纹杆(19)先反向转动后正向转动,重复操作设定次数,后在四个方向上的压力感应器检测到的四个压力数据均相等,且检测压力数据等于预设压力阈值时,生成停止信号,控制电机(20)停止转动;
K5:数执模块接收旋转信号后,控制电机(20)带动螺纹杆(19)正向转动,在压力感应器检测到的压力数据等于预设压力阈值时,生成停止信号,控制电机(20)停止转动。