本發(fā)明涉及齒輪精密加工，具體為一種齒輪雙面加工方法。

背景技術(shù)：

1、齒輪加工一般需要粗加工和精加工兩次，在精加工時(shí)，需要對(duì)內(nèi)孔、端面進(jìn)行車削。

2、其中，內(nèi)孔加工完成后要保證與齒輪外齒的節(jié)圓同心?，F(xiàn)在的加工方式一般是采用普通的三爪夾持結(jié)構(gòu)夾持齒輪外圈，然后再車內(nèi)孔。但由于夾持面僅部分接觸，存在一定誤差，可能存在部分齒輪加工后節(jié)圓與內(nèi)孔同心度低的問題。

3、端面加工時(shí)，常見的做法是夾持一面來加工另一側(cè)端面，然后，拆卸換向，再來加工另一側(cè)端面。例如，cn202010594183.x，名稱為一種電驅(qū)動(dòng)橋圓柱齒輪的加工方法及其電驅(qū)動(dòng)橋圓柱齒輪的專利中，y5就公開了：精車內(nèi)孔與外圓，端面：先夾持盤類零件的外圓，車一半的外圓，二個(gè)內(nèi)孔和端面；再夾持上序已精車一半的外圓，車另一半盤類零件的外圓，端面。兩次裝夾的方式，難以保證齒輪兩個(gè)端面完全平行。

4、另外，齒輪兩側(cè)端面與齒輪外齒、內(nèi)孔是否垂直也是影響齒輪高精度的一大重要因素。傳統(tǒng)的機(jī)床裝夾方式，更多的是靠操作人員的目測(cè)和感覺，因裝夾手法和夾具磨損所產(chǎn)生的加工誤差不好規(guī)避。

5、因此，針對(duì)上述問題，發(fā)明人研究了一種僅需一次裝夾，就能將齒輪內(nèi)孔、兩側(cè)端面全部精加工完成的加工方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種齒輪雙面加工方法，核心發(fā)明點(diǎn)在于僅需一次裝夾，就能將齒輪內(nèi)孔、兩側(cè)端面全部精加工完成，減少多次拆卸加工所產(chǎn)生的累計(jì)誤差。

2、本發(fā)明技術(shù)方案如下：

3、一種齒輪雙面加工方法，包括以下步驟：

4、s1、取待加工齒坯，齒坯正反兩個(gè)端面及內(nèi)圓未進(jìn)行精加工；

5、s2、在立式加工中心上安裝夾具；

6、s21、在立式加工中心上固定底座；

7、s22、在底座上方固定外套體；

8、外套體頂部開設(shè)圓形工作槽；

9、s23、將外齒定位裝置豎向安裝在外套體的工作槽內(nèi)；

10、外齒定位裝置包括若干水平截面成扇形的定位座，相鄰定位座之間粘接有彈性連接件，若干定位座和彈性連接件外壁連接成圓形，且該圓形直徑在自然狀態(tài)下的尺寸大于工作槽內(nèi)徑尺寸，在外齒定位裝置進(jìn)入外套體的工作槽內(nèi)之后，彈性連接件處于受壓狀態(tài)；

11、定位座內(nèi)壁沿豎向開設(shè)貫通的齒形槽，齒形槽形狀與待加工齒坯外齒形狀相配；

12、s24、將端面定位裝置安裝在外套體的工作槽內(nèi)；

13、端面定位裝置包括支撐座，支撐座包括環(huán)形套及其上表面水平向外延伸的環(huán)形外沿，環(huán)形套內(nèi)尺寸大于待加工齒坯端面直徑；

14、將環(huán)形套安裝在外齒定位裝置所形成的內(nèi)部空間底部；

15、本發(fā)明的一個(gè)外齒定位裝置只能針對(duì)一種齒輪，更換不同齒輪時(shí)就需要更換外齒定位裝置和環(huán)形套。因此，更換方便及更換后的固定問題成為本發(fā)明首要解決的問題。

16、針對(duì)此問題，本發(fā)明創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)了外齒定位裝置包括若干水平截面成扇形的定位座，相鄰定位座之間粘接有彈性連接件。通過彈性連接件的使用，好處有三：

17、1、將所有定位座整合為一個(gè)整體，方便整體拿取，快速安裝；

18、2、放入時(shí)，定位座擠壓相鄰彈性連接件，以縮小整體尺寸，與外套體的工作槽內(nèi)尺寸相適，并在完全放入后，彈性連接件受壓，反向壓迫定位座與外套體的工作槽內(nèi)壁擠壓，以保持固定狀態(tài)；

19、3、取出時(shí)，相鄰定位座之間并不是剛性連接，而是間隔有彈性連接件，向內(nèi)抓取定位座，即可縮小外齒定位裝置的整體外圓尺寸，方便取出。

20、作為優(yōu)選方案，取出外齒定位裝置前，先取出端面定位裝置，以讓位外齒定位裝置的變形空間。

21、s3、將待加工齒坯放置在夾具上，外齒沿定位座內(nèi)壁的齒形槽豎直滑落，齒槽根部落在支撐座的環(huán)形外沿上，使待加工端面完全沒入支撐座的環(huán)形套內(nèi)；

22、s4、選擇加工中心的不同刀具，分別加工齒輪的內(nèi)圓、上端面或下端面，加工順序不作限制；

23、s5、向上取出精加工完成的齒輪，更換齒坯。取出齒輪時(shí)，及時(shí)清除工作槽內(nèi)產(chǎn)生的切屑。

24、具體的，在步驟s21中，底座上表面開設(shè)凹槽，用于固定外套體，外套體外圈設(shè)有若干豎直布置的緊固件，將外套體固定在底座凹槽內(nèi)。

25、外套體側(cè)壁開設(shè)若干沿徑向布置的限位孔，通過穿入緊固件來固定定位座。

26、相鄰限位孔之間的角度相同，數(shù)量等同于定位座數(shù)量，平均分布在外套體側(cè)壁，且相鄰限位孔一上一下錯(cuò)落布置，定位座外壁中間位置開設(shè)與限位孔形狀位置相對(duì)應(yīng)的定位槽。

27、由于本發(fā)明齒輪水平放置在外齒定位裝置上，定位座高度要大于齒輪厚度及支撐座高度，相對(duì)高度較高，采用相鄰限位孔一上一下錯(cuò)落布置的方式，既保證了定位座上下端的固定，還有效減少了限位孔和定位槽的加工數(shù)量，經(jīng)濟(jì)性較好。

28、關(guān)于定位座的具體結(jié)構(gòu)，其上表面與外側(cè)壁相接處設(shè)置倒角，在外齒定位裝置豎向安裝在外套體的工作槽內(nèi)后，倒角下邊沿與外套體上表面齊平。如此，可方便切屑順著倒角到達(dá)外套體側(cè)壁上方，方便清理。還能防止二者接觸位置殘留切屑，影響外齒定位裝置取出。

29、在定位座上表面靠近外側(cè)壁一端設(shè)置有拆卸孔，可通過卸爪器將外齒定位裝置向內(nèi)收縮后向上提出。

30、關(guān)于彈性連接件，可采用橡膠件，長(zhǎng)度為相鄰定位座側(cè)邊長(zhǎng)度的1/2-4/5之間，外端與定位座外壁貼齊，內(nèi)端留出變形余量，方便取出外齒定位裝置。

31、作為優(yōu)選地實(shí)施方式，定位座內(nèi)側(cè)壁齒形槽所對(duì)應(yīng)弧長(zhǎng)為齒距的整數(shù)倍，彈性連接件安裝進(jìn)工作槽后的寬度為齒距的1倍或2倍。方便加工，定位座形狀均相同，齒輪放入時(shí)也能避免干涉。

32、作為其中一種實(shí)施方式，支撐座的外沿與外齒定位裝置的齒形槽之間留有間隙，避免與定位座硬性接觸，環(huán)形套底部設(shè)置有底托，底托上設(shè)置連接孔，支撐座通過緊固件連接在外套體的工作槽內(nèi)。

33、另外，底托底部中心位置還設(shè)置有排水孔，便于切削液排出。

34、本發(fā)明的刀具包括三個(gè)，位于夾具上方，可水平旋轉(zhuǎn)來選擇不同刀具。

35、為更好的保證齒輪兩側(cè)端面與齒輪外齒、內(nèi)孔垂直，在步驟s3放置齒坯前，還包括校準(zhǔn)步驟，采用校準(zhǔn)裝置進(jìn)行；

36、校準(zhǔn)裝置位于刀具與夾具之間，包括水平支架及其下部安裝的激光測(cè)距傳感器；

37、水平支架連接移動(dòng)機(jī)構(gòu)，能夠伸至夾具上方；

38、激光測(cè)距傳感器包括兩組，均垂直向下布置，一組用于測(cè)量每個(gè)定位座的表面高度，另一組用于測(cè)量支撐座的外沿整體高度；

39、具體校準(zhǔn)步驟為：

40、將校準(zhǔn)裝置伸至夾具正上方，啟動(dòng)激光測(cè)距傳感器，獲取每個(gè)定位座的表面高度及支撐座的外沿多個(gè)測(cè)量點(diǎn)的表面高度；

41、如果獲取的多個(gè)定位座表面高度中最大值與最小值差值大于第一閾值，人工修整外齒定位裝置；

42、如果獲取的多個(gè)支撐座外沿表面高度中最大值與最小值差值大于第二閾值，人工修整支撐座；

43、直至獲取的多個(gè)定位座表面高度中最大值與最小值差值小于第一閾值，且獲取的多個(gè)支撐座外沿表面高度中最大值與最小值差值小于第二閾值。

44、在將定位座和支撐座進(jìn)行校正后，可保證齒形槽的絕對(duì)豎直和支撐座上部外沿的絕對(duì)水平，在之后放置齒輪進(jìn)行車削加工時(shí)，可保證齒輪兩側(cè)端面與齒輪外齒、內(nèi)孔的垂直度，從而提高了齒輪精度。

45、通過上述設(shè)計(jì)，本發(fā)明齒輪雙面加工方法，通過彈性的外齒定位裝置及其內(nèi)底部設(shè)置的支撐座，方便對(duì)不同齒輪進(jìn)行水平裝夾，通過齒形槽固定齒輪，保證了齒輪節(jié)圓與內(nèi)孔的同心度，同時(shí)配合支撐座外沿支撐外齒，可同時(shí)進(jìn)行齒輪上下端面的加工，一次裝夾，實(shí)現(xiàn)齒輪內(nèi)孔、上下端面三步精加工，通過減少裝夾次數(shù)來提高齒輪精度。

46、校準(zhǔn)步驟的設(shè)計(jì)，還能保證齒輪兩側(cè)端面與齒輪外齒、內(nèi)孔的垂直，消除操作人員安裝夾具或夾具磨損所產(chǎn)生的誤差。