專利名稱：齒輪軸加工方法及該方法中使用的齒輪軸裝卡工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用立式滾齒機加工齒輪軸的齒輪軸加工方法及該方法中使用的齒輪軸裝卡工裝。
背景技術(shù)：
通常使用臥式滾齒機來對批量齒輪軸加工，但是，由于臥式滾齒機的價格比較昂貴，對單件、小批量生產(chǎn)的非標齒輪軸而言，為了節(jié)省成本通常使用價格較為便宜的立式滾齒機對齒輪軸加工?，F(xiàn)有的立式滾齒機如中國專利CN201702468U公開的“齒輪軸加工夾具”，該加工夾具包括設(shè)有立柱的床身，床身上于立柱的一側(cè)設(shè)置有回轉(zhuǎn)工作臺，立柱上于回轉(zhuǎn)工作臺的一側(cè)通過外支架設(shè)置有與所述回轉(zhuǎn)工作臺同軸的頂尖，立柱與車身之間設(shè)置有增高臺。待加工的齒輪軸包括中部的用于齒輪加工的齒輪加工段和分別設(shè)置于齒輪加工段上、下兩側(cè)的階梯軸結(jié)構(gòu)。使用時代加工齒輪軸的下端端部被回轉(zhuǎn)工作臺固定，上端端部被頂尖固定，然后便可以通過車身上相應(yīng)的滾齒頭對齒輪軸的齒輪加工段進行加工，而當(dāng)齒輪軸的長度較長時，通過設(shè)置于立柱與床身之間的增高臺來增加頂尖與回轉(zhuǎn)工作臺之間的卡裝距離，以適應(yīng)較長長度的齒輪軸?，F(xiàn)有的這種齒輪軸加工夾具雖然通過增高臺能對較長的齒輪軸進行裝卡，并隨后進行滾齒加工，但是對單件、小批量生產(chǎn)的非標長齒輪軸而言，制造存在很大的難度，因為頂尖對齒輪軸的固定不穩(wěn)，滾齒加工時很難消除由于頂尖固定不穩(wěn)而帶來的加工精度誤差，從而使得齒輪軸的加工精度很難達到設(shè)計要求；同時由于齒輪軸的上下裝卡位置之間的軸向跨度較大，一方面造成齒輪軸的上、下端不易裝卡，另一方面齒輪軸在被加工的過程中，由于齒輪加工段距離齒輪軸的裝卡位置較遠，齒輪軸也很容易發(fā)生徑向跳動問題，徑向跳動會影響齒輪軸的加工質(zhì)量，并有可能導(dǎo)致齒輪軸的加工報廢；還有就是由于齒輪軸的長度較長，齒輪軸加工段距離回轉(zhuǎn)工作臺的高度較高，這就需要立式滾齒機的滾齒頭應(yīng)具有較大的上下移動行程，相應(yīng)的需要為保證滾齒頭的穩(wěn)定性，就需要增加立柱的高度和強度，床身的強度也相應(yīng)的需要增加，這就使得整個立式滾齒機更加笨重，制造成本更加昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在使用立式滾齒機加工齒輪軸時，可減小滾齒頭在相應(yīng)立柱上上下移動行程的齒輪軸加工方法；本發(fā)明的目的還在于提供一種上述齒輪軸加工方法中使用的齒輪軸裝卡工裝。為了解決上述問題，本發(fā)明中齒輪軸加工方法的技術(shù)方案為
齒輪軸加工方法，所述的齒輪軸加工方法包括以下步驟，第一步，將上端內(nèi)孔直徑大、下端內(nèi)孔直徑小的階梯軸套安裝在立式滾齒機的回轉(zhuǎn)工作臺上，并調(diào)整階梯軸套的階梯孔與回轉(zhuǎn)工作臺同軸；第二步，將待加工的齒輪軸的下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)由上至下插裝于階梯軸套的階梯孔中，調(diào)整齒輪軸與階梯孔同軸后，利用階梯軸套上的上下間隔設(shè)置的至少兩組螺紋孔和相應(yīng)鎖緊螺栓配合而將齒輪軸鎖緊于階梯軸套上，第三步，通過立式滾齒上的滾齒頭對齒輪軸的齒輪加工段進行加工。采用如下方法調(diào)整所述齒輪軸與階梯孔同軸，將兩個百分表安裝在相應(yīng)夾持架上，并使兩個百分表分別布置在齒輪軸上的兩個基準外圓處，兩個基準外圓與齒輪軸同軸并上下間隔設(shè)置，將兩個百分表的測量桿接觸并垂直對應(yīng)基準外圓的圓周面，在兩個百分表處的外圓徑向跳動不大于O. 02mm時，齒輪軸與階梯孔同軸。在所述第一步調(diào)整所述階梯軸套與回轉(zhuǎn)工作臺同軸的過程中，利用所述階梯軸套的外周加工的與所述階梯孔同軸的圓形外壁面，然后通過回轉(zhuǎn)工作臺對本體的圓形外壁面進行找正，以此來實現(xiàn)階梯孔與回轉(zhuǎn)工作臺的同軸裝配。在所述回轉(zhuǎn)工作臺對所述階梯軸套的圓形外壁面找正過程中，當(dāng)所述階梯軸套的圓形外壁面的徑向跳動不大于O.1mm時，所述回轉(zhuǎn)工作臺與所述階梯孔同軸裝配。所述的上、下基準外圓分設(shè)于所述齒輪軸的齒輪加工段的上下兩側(cè)。齒輪軸上最靠近齒輪加工段的下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)與所述階梯軸套的階梯孔插裝配
八
口 ο本發(fā)明中齒輪軸裝卡工裝的技術(shù)方案為
齒輪軸裝卡工裝，包括具有本體的階梯軸套，本體具有軸向沿上下方向延伸、并用于在使用時供相應(yīng)齒輪軸上的下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)由上至下同軸適配插裝的階梯孔，所述的階梯孔具有朝上的用于與下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)的軸肩限位配合的臺階限位面，所述的本體上沿上下方向間隔設(shè)置有至少兩組螺紋孔，各組螺紋孔均由多個與所述階梯孔相通、并軸向與所述階梯孔的徑向延伸方向一致的螺紋孔構(gòu)成，所述的齒輪軸裝卡工裝還包括用于旋裝于對應(yīng)螺紋孔中以對相應(yīng)齒輪軸進行鎖緊的鎖緊螺栓，所述本體的下端設(shè)置有與所述臺階限位面平行、并用于與相應(yīng)回轉(zhuǎn)工作臺的工件安裝面適配貼合的本體安裝面，所述的本體上還設(shè)置有用于將所述本體固定于相應(yīng)回轉(zhuǎn)工作臺上的固定安裝結(jié)構(gòu)。所述各組中的所有螺紋孔沿周向均布于所述階梯孔的孔壁上。所述階梯孔的下端貫穿所述本體的下端面。所述本體的外周設(shè)置有與所述階梯孔同軸、并用于所述本體在相應(yīng)回轉(zhuǎn)工作臺上找正安裝的圓形外壁面。本發(fā)明的有益效果為在對齒輪軸加工時，將齒輪軸的下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)插裝于本體的階梯孔內(nèi)，調(diào)整齒輪軸與階梯孔同軸后，利用階梯軸套上的上下間隔設(shè)置的至少兩組螺紋孔和相應(yīng)鎖緊螺栓配合而將齒輪軸鎖緊于階梯軸套上，然后便可進行滾齒加工。通過上下間隔設(shè)置的至少兩組螺紋孔對將齒輪軸固定于階梯軸套上，不需要頂尖對齒輪軸的上端進行頂裝，可以使齒輪軸的裝卡更加穩(wěn)定，同時對齒輪軸的裝卡位置更靠近于齒輪軸加工段，齒輪軸在加工過程中也不易產(chǎn)生徑向跳動量，保證了齒輪軸的加工質(zhì)量。通過階梯軸套的設(shè)置，也降低了齒輪加工段與回轉(zhuǎn)工作臺之間的高度，這樣就減小了滾齒頭在相應(yīng)立柱上上下移動行程，也就減小了對立柱結(jié)構(gòu)強度的要求，立柱和相應(yīng)床身不需要做的很笨重，降低了立式滾齒機的制造成本，也方便立式滾齒機的運輸。


圖1是本發(fā)明中待加工齒輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明中齒輪軸裝卡工裝實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的俯視圖4是圖2的使用狀態(tài)圖。
具體實施例方式待加工齒輪軸的結(jié)構(gòu)如圖1所示包括用于加工齒輪的齒輪加工段4，在齒輪加工段4的上、下兩側(cè)分別設(shè)置有上側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)5和下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)1，上、側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)均具有軸肩2，齒輪軸上于齒輪加工段4的上下兩側(cè)分別設(shè)置有與齒輪軸同軸設(shè)置的上基準外圓7和下基準外圓3。齒輪軸裝卡工裝的實施例如圖廣4所示包括具有本體10的階梯軸套，本體10內(nèi)具有貫穿其上下端面的階梯孔8，階梯孔8用于在使用時供相應(yīng)齒輪軸的下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)I由上至下同軸適配插裝，階梯孔8具有朝上的用于與下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)I的軸肩2限位配合的臺階限位面9。階梯孔8的孔壁上沿上下方向間隔設(shè)置有三組螺紋孔，各組螺紋孔均由六個周向均布的螺紋孔11構(gòu)成，各螺紋孔均與階梯孔相通且各螺紋孔的軸向與階梯孔的徑向延伸方向一致，使用時可以通過在各螺紋孔11中旋入鎖緊螺栓16而實現(xiàn)齒輪軸與階梯孔的同軸裝配和齒輪軸與本體10的固定裝配，各螺紋孔和鎖緊螺栓構(gòu)成了對齒輪軸進行鎖緊的徑向鎖緊機構(gòu)。本體10的外周設(shè)置有與階梯孔8同軸、并用于所述本體在相應(yīng)回轉(zhuǎn)工作臺17上找正安裝的圓形外壁面6。本體的下端設(shè)置有與臺階限位面9平行、并用于與相應(yīng)回轉(zhuǎn)工作臺17的工件安裝面適配貼合的本體安裝面20，本體10上還設(shè)置有用于將本體10固定于相應(yīng)回轉(zhuǎn)工作臺17上的固定安裝結(jié)構(gòu)，固定安裝結(jié)構(gòu)包括設(shè)置于本體10下端的連接法蘭12，連接法蘭12的底面構(gòu)成本體安裝面20，連接法蘭上設(shè)置有用于相應(yīng)螺栓穿過而將本體10固定于回轉(zhuǎn)工作臺17的工件安裝面上的螺栓穿槽13。使用時，使本體10的本體安裝面20與立式滾齒機的回轉(zhuǎn)工作臺17的工件安裝面貼緊，回轉(zhuǎn)工作臺17對本體10外周的圓形外壁面6找正，找正要求，圓形外壁面6的徑向跳動不大于O. 1mm，然后通過固定安裝結(jié)構(gòu)將本體10固定于回轉(zhuǎn)工作臺17上；隨后，將齒輪軸的下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)I插裝于階梯孔8中，如果齒輪軸的長度過長，還可以在回轉(zhuǎn)工作臺17的回轉(zhuǎn)中心位置開設(shè)供齒輪軸下端穿過的穿孔，這樣就可以在不增加本體高度的同時，可以滿足較長長度的齒輪軸的加工，然后對齒輪軸與階梯孔找正，找正時，使用兩個百分表14和15分別布置在齒輪軸的上基準外圓7和下基準外圓3處，使各百分表的測量桿垂直于對應(yīng)基準外圓的周面，借助三排六等分螺紋孔，用鎖緊螺栓調(diào)整齒輪軸，使齒輪軸在兩個百分表處的外圓徑向跳動均不大于O. 02mm時，此時階梯軸與階梯孔同軸，然后鎖緊所以鎖緊螺栓，將齒輪軸固定于本體上，便可對齒輪軸的齒輪加工段進行滾齒加工。在本齒輪軸裝卡工裝的其它實施例中本體上的圓形外壁面也可以由連接法蘭的外周面構(gòu)成；當(dāng)然圓形外壁面也可以不設(shè)，可以通過其它相應(yīng)的找正工裝對階梯孔和回轉(zhuǎn)工作臺進行找正；本體上的螺紋孔還可以設(shè)置兩組、四組、五組或更多組，各組螺紋孔中的螺紋孔的個數(shù)也可以是六個、八個或其它數(shù)量；用于將本體與相應(yīng)回轉(zhuǎn)工作臺固定在一起的固定安裝結(jié)構(gòu)也可以是設(shè)置于本體底端的軸向沿上下方向延伸的螺紋孔，使用時螺栓穿過回轉(zhuǎn)工作臺而與螺紋孔連接。齒輪軸加工方法的實施例為
齒輪軸加工方法，所述的齒輪軸加工方法包括以下步驟，第一步，將上端內(nèi)孔直徑大、下端內(nèi)孔直徑小的階梯軸套安裝在立式滾齒機的回轉(zhuǎn)工作臺上，并調(diào)整階梯軸套的階梯孔與回轉(zhuǎn)工作臺同軸；第二步，將待加工的齒輪軸的下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)由上至下插裝于階梯軸套的階梯孔中，調(diào)整齒輪軸與階梯孔同軸后，利用階梯軸套上的上下間隔設(shè)置的至少兩組螺紋孔和相應(yīng)鎖緊螺栓配合而將齒輪軸鎖緊于階梯軸套上，第三步，通過立式滾齒上的滾齒頭對齒輪軸的齒輪加工段進行加工。采用如下方法調(diào)整所述齒輪軸與階梯孔同軸，將兩個百分表安裝在相應(yīng)夾持架上，并使兩個百分表分別布置在齒輪軸上的兩個基準外圓處，兩個基準外圓與齒輪軸同軸并上下間隔設(shè)置，將兩個百分表的測量桿接觸并垂直對應(yīng)基準外圓的圓周面，在兩個百分表處的外圓徑向跳動不大于O. 02mm時，齒輪軸與階梯孔同軸。在所述第一步調(diào)整所述階梯軸套與回轉(zhuǎn)工作臺同軸的過程中，利用所述階梯軸套的外周加工的與所述階梯孔同軸的圓形外壁面，然后通過回轉(zhuǎn)工作臺對本體的圓形外壁面進行找正，以此來實現(xiàn)階梯孔與回轉(zhuǎn)工作臺的同軸裝配。在所述回轉(zhuǎn)工作臺對所述階梯軸套的圓形外壁面找正過程中，當(dāng)所述階梯軸套的圓形外壁面的徑向跳動不大于O.1mm時，所述回轉(zhuǎn)工作臺與所述階梯孔同軸裝配。所述的上、下基準外圓分設(shè)于所述齒輪軸的齒輪加工段的上下兩側(cè)。齒輪軸上最靠近齒輪加工段的下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)與所述階梯軸套的階梯孔插裝配
八
口 ο本齒輪軸加工方法，實現(xiàn)了在普通立式滾齒機上加工超長齒輪軸的工藝，不僅容易保證齒輪軸的找正及加工精度，且降低了對加工機床的要求，無需稀缺昂貴的大型臥式滾齒機床。此外，只要借住兩個百分表就可監(jiān)測加工過程的基準跳動情況，加工完工后也可在線復(fù)測兩基準的精度，十分方便。通過使用輔助本體的辦法，不僅利用該本體實現(xiàn)了非標單件小批量生產(chǎn)時在普通滾齒機上就可以精密滾齒加工超長齒輪軸，而且精加前后均可監(jiān)測、檢驗齒輪軸軸頸基準的徑向跳動精度，保證其輪齒加工精度達到設(shè)計要求，從而使超長齒輪軸的滾齒加工難題迎刃而解。試驗證明，該方法精度高、可行度高、方法簡便、成本低。在本齒輪軸加工方法的其它實施例中當(dāng)齒輪軸的下側(cè)長度沒有那么長時，回轉(zhuǎn)工作臺上的穿孔也可以不設(shè)；本體上的圓形壁面也可以不設(shè)，其實可以通過其它找正工裝對回轉(zhuǎn)工作臺和階梯孔進行找正，比如說利用相應(yīng)的裝卡工裝。
權(quán)利要求
1.齒輪軸加工方法，其特征在于所述的齒輪軸加工方法包括以下步驟，第一步，將上端內(nèi)孔直徑大、下端內(nèi)孔直徑小的階梯軸套安裝在立式滾齒機的回轉(zhuǎn)工作臺上，并調(diào)整階梯軸套的階梯孔與回轉(zhuǎn)工作臺同軸；第二步，將待加工的齒輪軸的下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)由上至下插裝于階梯軸套的階梯孔中，調(diào)整齒輪軸與階梯孔同軸后，利用階梯軸套上的上下間隔設(shè)置的至少兩組螺紋孔和相應(yīng)鎖緊螺栓配合而將齒輪軸鎖緊于階梯軸套上，第三步，通過立式滾齒上的滾齒頭對齒輪軸的齒輪加工段進行加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪軸加工方法，其特征在于采用如下方法調(diào)整所述齒輪軸與階梯孔同軸，將兩個百分表安裝在相應(yīng)夾持架上，并使兩個百分表分別布置在齒輪軸上的兩個基準外圓處，兩個基準外圓與齒輪軸同軸并上下間隔設(shè)置，將兩個百分表的測量桿接觸并垂直對應(yīng)基準外圓的圓周面，在兩個百分表處的外圓徑向跳動不大于O. 02mm時，齒輪軸與階梯孔同軸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪軸加工方法，其特征在于在所述第一步調(diào)整所述階梯軸套與回轉(zhuǎn)工作臺同軸的過程中，利用所述階梯軸套的外周加工的與所述階梯孔同軸的圓形外壁面，然后通過回轉(zhuǎn)工作臺對本體的圓形外壁面進行找正，以此來實現(xiàn)階梯孔與回轉(zhuǎn)工作臺的同軸裝配。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的齒輪軸加工方法，其特征在于在所述回轉(zhuǎn)工作臺對所述階梯軸套的圓形外壁面找正過程中，當(dāng)所述階梯軸套的圓形外壁面的徑向跳動不大于O.1mm時，所述回轉(zhuǎn)工作臺與所述階梯孔同軸裝配。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的齒輪軸加工方法，其特征在于所述的上、下基準外圓分設(shè)于所述齒輪軸的齒輪加工段的上下兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求廣5任意一項所述的齒輪軸加工方法，其特征在于齒輪軸上最靠近齒輪加工段的下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)與所述階梯軸套的階梯孔插裝配合。
7.一種專為實施權(quán)利要求1所述的齒輪軸加工方法的齒輪軸裝卡工裝，其特征在于包括具有本體的階梯軸套，本體具有軸向沿上下方向延伸、并用于在使用時供相應(yīng)齒輪軸上的下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)由上至下同軸適配插裝的階梯孔，所述的階梯孔具有朝上的用于與下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)的軸肩限位配合的臺階限位面，所述的本體上沿上下方向間隔設(shè)置有至少兩組螺紋孔，各組螺紋孔均由多個與所述階梯孔相通、并軸向與所述階梯孔的徑向延伸方向一致的螺紋孔構(gòu)成，所述的齒輪軸裝卡工裝還包括用于旋裝于對應(yīng)螺紋孔中以對相應(yīng)齒輪軸進行鎖緊的鎖緊螺栓，所述本體的下端設(shè)置有與所述臺階限位面平行、并用于與相應(yīng)回轉(zhuǎn)工作臺的工件安裝面適配貼合的本體安裝面，所述的本體上還設(shè)置有用于將所述本體固定于相應(yīng)回轉(zhuǎn)工作臺上的固定安裝結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的齒輪軸裝卡工裝，其特征在于所述各組中的所有螺紋孔沿周向均布于所述階梯孔的孔壁上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的齒輪軸裝卡工裝，其特征在于所述階梯孔的下端貫穿所述本體的下端面。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、任意一項所述的齒輪軸裝卡工裝，其特征在于所述本體的外周設(shè)置有與所述階梯孔同軸、并用于所述本體在相應(yīng)回轉(zhuǎn)工作臺上找正安裝的圓形外壁面。
全文摘要
本發(fā)明涉及齒輪軸加工方法及該方法中使用的齒輪軸裝卡工裝，本齒輪軸加工方法包括以下步驟，第一步，將上端內(nèi)孔直徑大、下端內(nèi)孔直徑小的階梯軸套安裝在立式滾齒機的回轉(zhuǎn)工作臺上，并調(diào)整階梯軸套的階梯孔與回轉(zhuǎn)工作臺同軸；第二步，將待加工的齒輪軸的下側(cè)階梯軸結(jié)構(gòu)由上至下插裝于階梯軸套的階梯孔中，調(diào)整齒輪軸與階梯孔同軸后，利用階梯軸套上的上下間隔設(shè)置的至少兩組螺紋孔和相應(yīng)鎖緊螺栓配合而將齒輪軸鎖緊于階梯軸套上，第三步，通過立式滾齒上的滾齒頭對齒輪軸的齒輪加工段進行加工發(fā)明提供了一種可減小滾齒頭在相應(yīng)立柱上上下移動行程的齒輪軸加工方法。
文檔編號B23F23/06GK102990166SQ20121036031
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者郭瑩峰, 閆建英, 代富貴, 張越恒 申請人:鄭州衛(wèi)華工程機械有限公司