具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心轴”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

请参阅图1至图20所示，本发明提供一种汽摩配件中工字型双头齿轮的自动化加工设备，包括呈矩形的加工台100，加工台100的长边侧面等间距开设有若干呈方板结构的内槽101，内槽101贯穿加工台100的长边两侧。内槽101中安装有用于加工齿槽宽度的齿宽进给机构200，齿宽进给机构200的上方对称安装有用于调整齿槽高度的齿高进给机构300，以便齿宽进给机构200逐渐接触双头齿轮而加工出全齿高。加工台100的顶面且位于两个齿高进给机构300之间设置有用于装夹双头齿轮的夹齿台400，使双头齿轮横放稳固，以便齿宽进给机构200同时加工双头齿轮两端的齿槽。齿宽进给机构200包括一对沿加工台100宽度方向往复运动的插齿杆210、驱动一对插齿杆210往复运动的进给轮组220、驱动进给轮组220运转的伺服电机222和带动插齿杆210复位的复位弹簧212，即启动伺服电机222驱动进给轮组220运转，而带动一对插齿杆210相对且往复运动，便可对夹齿台400上横放的双头齿轮的两端同步加工出齿槽。内槽101的外端口固定有用于支挡复位弹簧212一端的封盖230，封盖230也起着密封作用，封盖230的内侧开设有与复位弹簧212紧密插接的凹孔，插齿杆210的中部两侧设有用于支挡复位弹簧212另一端的限位块214，限位块214的侧面设有与复位弹簧212紧密套接的圆柱，通过复位弹簧212牵拉住插齿杆210使其复位。

进给轮组220对称安装于插齿杆210的两侧，以便平衡作用在插齿杆210上。进给轮组220包括两对啮合的盘状齿轮221和盘状齿轮221外侧啮合的用于拨动插齿杆210相互靠近的传动轮223，盘状齿轮221和传动轮223均通过销钉固定于内槽101中，使它们稳定旋转。其中伺服电机222与两个位于插齿杆210两侧且对称的盘状齿轮221同轴连接，启动伺服电机222驱动此两个盘状齿轮221旋转，而带动与之对应啮合的另两个盘状齿轮221反向旋转，进而带动两个关于插齿杆210对称的传动轮223反向旋转，从而两个对称的传动轮223能带动与之相邻的插齿杆210，向传动轮223旋转方向运动。

具体的，插齿杆210的厚度与内槽101的内高相等，使得插齿杆210运动时不会上下晃动，两个相对的插齿杆210水平段一端插接有起着导向作用的联动杆211，联动杆211的中部厚度与内槽101的内高相等，联动杆211的中部通过销钉固定于内槽101中，使得联动杆211不会上下左右移动，而使插齿杆210运动时不会左右晃动。

进一步的，插齿杆210靠近水平段端部两侧对称设有拨块213，传动轮223的轴向截面呈工字型且上下端为圆块，传动轮223上下圆块外侧呈环形等间距设有拨头225，传动轮223位于拨块213的两侧且相贴合，拨头225为圆弧头，且与传动轮223相交处也为圆弧角，传动轮223的中部外侧紧密套设有齿柱224，齿柱224与盘状齿轮221啮合，使得传动轮223被其相邻的盘状齿轮221带动旋转，由于拨头225是凸出于传动轮223的外侧，进而可接触拨块213，随着传动轮223的旋转，而带动拨块213移动一端距离后，便彼此脱离，使得插齿杆210移动一段，在复位弹簧212的弹性牵拉作用下，牵拉着插齿杆210回退复位，传动轮223的旋转使得下一个拨头225与复位后的插齿杆210侧面的拨块213接触，继续带动其移动一段，由此可见，插齿杆210会被不停旋转的传动轮223带动移动，在复位弹簧212弹力作用下回退复位，进而完成对双头齿轮的插齿进给运动。

齿高进给机构300包括轴向与加工台100宽度方向同向的插齿刀310、驱动插齿刀310与双头齿轮啮合旋转的齿刀步进电机320、支撑插齿刀310竖向移动的滑块340和丝杆350以及驱动丝杆350旋转而带动滑块340上下运动的减速电机360，齿刀步进电机320优选步距角为0.1度的高精度步进电机，使得驱动插齿刀310缓慢旋转，进而利于一点点切削齿槽。齿高进给机构300安装于插齿杆210上，便会随着插齿杆210而做插齿进给运动，配合插齿刀310的旋转，而实现展成法的插齿加工，保证齿轮加工成型。由于第一个齿槽需要保持插齿刀310不旋转，而只进行轴向进给运动，再通过启动减速电机360驱动插齿刀310缓慢下移，进而在双头齿轮上插齿成第一个全齿高的齿槽，此时，再启动齿刀步进电机320缓慢驱动插齿刀310旋转，同时双头齿轮也要同步旋转，这样旋转一周后便可将双头齿轮插齿成型。

具体的，插齿刀310的刀柄外套设有刀套311，刀柄为圆锥体结构，刀套311为圆筒结构，刀套311上贯穿式螺纹连接有螺栓，旋紧螺栓挤压刀柄，使得插齿刀310稳固。刀套311的尾端固定有从动齿轮312，齿刀步进电机320的输出轴同轴连接有与从动齿轮312啮合的驱刀齿轮321。

进一步的，滑块340呈圆环结构且内侧设有螺纹，滑块340的一侧水平固定有延伸柱341，延伸柱341的外侧套设有滑动管330，滑动管330上贯穿式螺纹连接有螺栓，旋紧螺栓挤压延伸柱341，使得滑动管330稳固不滑移。滑动管330的前端连接有固定板331，齿刀步进电机320安装于固定板331的一侧，且其输出轴贯穿至另一侧。固定板331的侧面顶部嵌设有大轴承332，刀套311的尾端设有与大轴承332插接的凸柱，使得刀套311稳定在固定板331的一侧旋转。调整滑动管330在延伸柱341上伸缩长度，以便使两个相对的插齿刀310留有不同的间距，配合不同高度的双头齿轮加工。

具体的，插齿杆210置于加工台100外部一段呈竖直向上折弯结构，且竖直段顶部设有托台215，托台215的顶面安装有减速箱370，减速箱370的顶端开口。减速箱370的内部最下层设置有彼此啮合的一级小齿轮371和一级大齿轮372，一级小齿轮371与减速电机360同轴连接，减速电机360安装于托台215的底面，且其输出轴贯穿至减速箱370内。一级大齿轮372的上方同轴连接有二级小齿轮373，一级大齿轮372和二级小齿轮373的中心轴底端嵌设于减速箱370的底面并可旋转。二级小齿轮373的一侧啮合有二级大齿轮374，二级大齿轮374与丝杆350的底端紧密套接配合，丝杆350的底端嵌设于减速箱370的底面并可旋转。根据齿轮变速原理可知，轴间速比为反齿数比，电机输入轴上的齿数少的齿轮啮合输出轴上的大齿轮来达到减速的目的，故而，上述减速电机360驱动一级小齿轮371带动一级大齿轮372旋转，即实现一级降速，由于一级大齿轮372和二级小齿轮373同轴旋转，再经二级小齿轮373带动二级大齿轮374旋转，即实现二级降速，使得丝杆350能缓慢旋转，进而驱动滑块340和安装于滑块340前端的插齿刀310缓慢升降，利于插齿刀310做往复插齿运动时，缓慢下移切削双头齿轮的齿槽，直至切削成一个全齿高，便可停止丝杆350旋转。根据机械理论知识得知，螺纹自锁条件为螺纹升角小于当量摩擦角，在加工生产时，可使丝杆350和滑块340满足螺纹自锁条件，于是滑块340只能由丝杆350旋转而驱使其升降，滑块340不会受到竖向外力而移动，便保证了插齿刀310悬停稳固。

进一步的，减速箱370的顶端口通过螺栓固定有箱盖375，一级大齿轮372和二级小齿轮373的中心轴顶端嵌设于箱盖375的顶面并可旋转。箱盖375的顶面且靠近丝杆350处竖直设有导柱376，滑块340的另一侧设有凸块且凸块的顶面开设有与导柱376套接的导向孔342。由于导柱376是固定的，滑块340和丝杆350做螺旋运动时，则被导柱376限位，而沿其丝杆350轴向运动，进而带动滑块340前方安装的插齿刀310升降。

夹齿台400的顶端设有支撑环401，支撑环401呈半圆环结构且两侧端面朝上呈水平设置，即支撑环401的开口竖直朝上，支撑环401的一侧铰接有与其同尺寸的压环402，支撑环401和压环402之间放置有双头齿轮，支撑环401和压环402相贴合边均向外设有圆环，通过螺栓穿过此两个圆环，并用螺母旋紧，保证双头齿轮被夹紧并能旋转。且双头齿轮的内部插接有带其旋转的旋转轴410，使得双头齿轮能配合插齿刀310做啮合旋转运动，即利用展成法插齿，旋转轴410的一端下方安装有驱动其旋转的齿轮步进电机420。齿轮步进电机420的外部罩设有防护罩422，用于防护齿轮步进电机420不被冷却液淋到。防护罩422的后端盖开设有若干通气孔，以便电机的散热。

具体的，旋转轴410的一端紧密插接有驱轴齿轮411，旋转轴410的另一端螺纹连接有螺母，通过旋紧此螺母配合驱轴齿轮411夹紧双头齿轮，以便带动其同步旋转。齿轮步进电机420的输出轴同轴连接有初级齿轮421，初级齿轮421的正上方啮合有次级齿轮431，次级齿轮431的中心孔内插接有固定于夹齿台400侧端的支撑轴430，支撑轴430的中部紧密套接有与驱轴齿轮411啮合的上级齿轮432。支撑轴430靠近上级齿轮432一端套接有小轴承403，且小轴承403嵌设于夹齿台400上，使得支撑轴430上的次级齿轮431和上级齿轮432稳定旋转。根据齿轮变速原理可知，初级齿轮421外径小于次级齿轮431，上级齿轮432外径小于次级齿轮431和驱轴齿轮411，齿轮步进电机420便经过上述齿轮配合达到减速效果，使得旋转轴410缓慢旋转，进而使旋转轴410上的双头齿轮配合插齿刀310啮合旋转切削。

上述双头齿轮在加工时，先将旋转轴410穿过双头齿轮中心孔并旋紧螺母，然后将双头齿轮放入支撑环401内，并盖上压环402压紧固定，再拉伸滑动管330使插齿刀310靠近双头齿轮端部，并固定好滑动管330，然后启动减速电机360并经减速箱370减速后，驱动丝杆350缓慢旋转，而带动滑块340和安装于滑块340前端的插齿刀310竖向缓慢移动，直至插齿刀310底部贴近双头齿轮，接着启动伺服电机222驱动与其连接的盘状齿轮221旋转，进而驱使进给轮组220运动，其中插齿杆210两侧的传动轮223不停旋转，其侧面的拨头225交替推动拨块213，并在复位弹簧212的弹力作用下，驱动插齿杆210沿双头齿轮的轴向往复运动，促使安装于插齿杆210上的齿高进给机构300随之往复运动，从而插齿刀310便在双头齿轮端部上方做轴向插齿运动，直至不停旋转的丝杆350带动插齿刀310缓慢下移，插出第一个全齿高的齿槽，再停止减速电机360工作，此时再启动齿刀步进电机320驱动插齿刀310缓慢旋转，同时启动齿轮步进电机420驱动旋转轴410缓慢旋转，即双头齿轮与插齿刀310啮合旋转，形成展成法加工，直至两者旋转一周后完成双头的插齿。

加工台100的下方设置有若干支腿，即板块结构，其用于支撑加工台100。且相邻支腿之间设置有储液箱500，其为塑料产品，经久耐用。储液箱500的内部分隔成储藏室501和回收室502，储藏室501的内部存储冷却液或冷却油，回收室502则回收使用过的冷却液或冷却油。储藏室501的顶部安装有抽水泵510，抽水泵510的出水口安装有向上延伸的排液管511，加工台100上开设有与排液管511插接的输液孔102。排液管511的顶部折弯呈水平状，且延伸至夹齿台400的上方，排液管511的顶部水平端口安装有一对万向竹节管512，即数控机床通用的冷却管，万向竹节管512能随意改变角度，以便对准双头齿轮齿槽出，抽水泵510将冷却液抽出，经万向竹节管512喷洒到双头齿轮上，对插齿刀310进行冷却。抽水泵510的进水口安装有延伸至储藏室501底部的抽液管513，以便抽水泵510抽出储藏室501内大量冷却液或冷却油。排液管511的顶部水平段安装有球阀514，用于启闭排液管511。储液箱500位于储藏室501顶部一侧连通有注液口503，用于补充新的冷却液或冷却油，储液箱500位于回收室502底部一侧安装有排水阀505，用于排放使用过的冷却液或冷却油。

具体的，回收室502的顶部连通有回收管504，加工台100上开设有与回收管504插接的排液孔103。回收管504的顶端贯穿至加工台100的顶面，夹齿台400的下方放置有积液盒520，用于收集冷却液和铁屑混合液。积液盒520的一拐角处连通有引液区521，用于引导其混合液流入，引液区521的底面开设有与回收管504紧密插接的漏口522，冷却液和铁屑混合液从漏口522流入回收管504，进而流入回收室502内被集中收集，以便再净化处理使用。积液盒520和引液区521交汇处卡接有过滤板530，过滤板530的侧面呈点阵式等间距开设有若干小圆孔，以便冷却液流过，从而阻拦下铁屑，再铲出积累的铁屑即可，利于冷却液的初步过滤，减小其后续净化的压力。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。