CN101972935A - 变速箱箱体的加工方法及其加工辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速箱箱体加工方法，其包括以下步骤：1)在被加工变速箱箱体形成有凸台的第一侧面上加工出定位销孔，并在第一侧面和与第一侧面相对的第二侧面上加工出同轴的轴承孔；2)找正加工辅助装置的安装面和一个侧面上的基准孔，并固定加工辅助装置；3)对齐变速箱箱体和加工辅助装置并将其固定在一起；4)根据加工辅助装置的一个侧面上的基准孔的位置加工出相应的变速箱箱体上的孔；及5)重复上述步骤2)至步骤4)的操作，直至加工出所述变速箱箱体上所有的轴承孔。本发明还公开了具有相应特征的变速箱箱体的加工辅助装置。本发明可以快速高效地保证变速箱箱体的孔达到垂直度、平行度和位置尺寸精度要求，提高效率并降低成本。

Description

变速箱箱体的加工方法及其加工辅助装置

技术领域

本发明涉及变速箱制造领域，具体地指一种变速箱箱体的加工方法及其加工辅助装置。

背景技术

变速箱是线缆设备中的关键件，其功能特点为一轴输入、多轴输出，且任意两输出轴的轴线处于相互垂直或平行的状态。受使用环境的影响，要求其体积小、结构紧凑、噪音小、承载力大且精度高。为了满足线缆设备长时间不间断的连续运行，要求变速箱的稳定性非常好。

此种变速箱由各类齿轮、涡轮、摩擦片、轴承、轴、定位销、螺钉等近100种200余个零件组成。箱体作为变速箱的基本载体零件，要求箱体在其有限的空间范围内，所包含的孔、台阶、平面等几何要素具备很高的位置精度。

受行业特点的限制，此类高精度变速箱的生产属于中小批量的生产类型，这就决定了其加工工艺及装置与单件生产或大批量生产相比有明显的不同。既不能选择大批量生产常采用的价格昂贵的高精度专用设备及刀具的生产方式；也不能选择单件生产时在通用设备上，反复安装找正、频繁换刀对刀，精度不稳定效率不高的方法。因此，亟需一种变速箱箱体的加工方法和加工辅助装置以克服前述缺陷。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种变速箱箱体的加工方法及其加工辅助装置，其可以快速高效地保证被加工变速箱箱体的孔达到精确的垂直度、平行度和位置尺寸精度要求。

为实现上述目的，本发明所设计的变速箱箱体的加工方法包括如下步骤：

1)在被加工变速箱箱体形成有凸台的第一侧面上加工出定位销孔，并在所述第一侧面和与所述第一侧面相对的第二侧面上加工出同轴的轴承孔；

2)找正加工辅助装置的安装面和一个侧面上的基准孔，并固定所述加工辅助装置；

3)将所述变速箱箱体的凸台容置于所述加工辅助装置的安装面上对应的凹槽中，使加工辅助装置的安装面上的定位销对齐所述被加工变速箱箱体上的定位销孔，并将所述变速箱箱体和所述加工辅助装置固定在一起；

4)根据所述加工辅助装置的一个侧面上的基准孔的位置加工出相应的变速箱箱体上的孔；

5)重复上述步骤2)至步骤4)的操作，直至加工出所述变速箱箱体上所有的轴承孔。

为实现上述方法而设计的加工辅助装置，包括用于搁置变速箱箱体的本体和用于将所述本体和变速箱箱体固定在一起的压紧组件。所述本体包括在三维空间中两两相互平行或垂直的六个平面，所述本体上还设有确定变速箱箱体上待加工孔位置的基准孔，所述六个面中含有一个作为确定基准孔位置的基准面和一个用于安装变速箱箱体的安装面，所述安装面上设有用于容纳变速箱箱体凸台的凹槽和用于限定变速箱箱体方位的定位销；所述安装面上还设有与压紧组件相配合的通孔；所述压紧组件包括穿过所述安装面上的通孔的螺杆，所述螺杆的杆身上设有用于固定变速箱箱体的压紧块，所述螺杆两端设有锁紧螺母。

本发明的优点在于：所设计的变速箱箱体的加工方法和加工辅助装置通过找正所述加工辅助装置的安装面和所述加工辅助装置上的基准孔来确定变速箱箱体上的被加工孔的位置，这样，不需要在加工时对每个变速箱箱体都进行找正，避开了因被加工变速箱箱体几何尺寸不一致造成的检测和刀具移动等综合误差。此外，本发明的加工方法和加工辅助装置可以采用分批成组、工序分散的方法进行加工，在每组零件的一个工序中，只需要找正一次就可以确定该组该工序中所有零件的刀具位置，节省了重复找正定位的环节，极大提高了生产效率。

附图说明

图1a为被加工变速箱箱体的主视结构示意图；

图1b为图1a所示被加工变速箱箱体的俯视图；

图1c为图1b所示被加工变速箱箱体沿A-A线的剖视图；

图1d为图1b所示被加工变速箱箱体沿B-B线的剖视图；

图2a为本发明变速箱箱体的加工辅助装置的一个实施例的主视结构示意图；

图2b为图2a所示变速箱箱体的加工辅助装置的左视图；

图2c为图2a所示变速箱箱体的加工辅助装置的俯视图；

图2d为图2a所示变速箱箱体的加工辅助装置的仰视图；

图3为本发明变速箱箱体的加工方法的一个实施例的流程图；

图4为图3所示变速箱箱体的加工方法的步骤S301的示意图；

图5a为图3所示变速箱箱体的加工方法的步骤S302～S304的示意图。

图5b和5c为图3所示变速箱箱体的加工方法的步骤S305的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

为了便于说明，首先结合图1a-1d介绍被加工变速箱箱体的结构。如图所示，该被加工变速箱箱体的一侧面上设有凸台10，以该设有凸台10的侧面为安装面H。变速箱箱体上开设有多个轴承孔，其中，轴承孔2、3的同轴度误差很小，且相对所述安装面H的垂直度误差很小。轴承孔2和3同轴设置，具有公共轴线Z。轴承孔4、5的轴线相对轴线Z的平行度误差很小，位置尺寸X₁的精度要求高。轴承孔6、7、8、9的轴线相对轴线Z的垂直度误差和相对安装面H的平行度误差很小，各轴承孔轴线间的位置尺寸X₅、X₂、X₃、X₄的精度要求高，各轴承孔轴线之间和相对安装面H的位置尺寸Y₂、Y₃、Y₁、Y₄的精度要求高。

如图2a-2d所示，本实施例的变速箱箱体的加工辅助装置包括于搁置变速箱箱体的本体12和用于将所述本体12和变速箱箱体固定在一起的压紧组件14。所述本体12包括在三维空间中两两相互平行或垂直的六个平面，即呈与所述变速箱箱体相应的长方体结构，该长方体结构的六个平面相互精确垂直或平行。所述本体12上还设有确定变速箱箱体上待加工孔位置的基准孔15、17、18、19、20。所述六个平面中含有一个作为确定基准孔15、17、18、19、20位置的基准面22和一个用于安装变速箱箱体的安装面21，所述安装面21上设有用于容纳被加工变速箱箱体的凸台10的凹槽11且至少两对角上设置有定位销13，以确保变速箱箱体的安装面H和所述工装的安装面21保持精确的贴合。所述定位销13至少有两颗，设置在所述安装面21的对角位置上。所述安装面21上还设有与压紧组件14相配合的通孔16。所述本体12上对应所述变速箱箱体的轴承孔开设有多个基准孔15、17、18、19、20，用于确定变速箱箱体孔的加工位置，所述基准孔15、17、18、19、20为盲孔。可以采用与所述安装面21相邻的一个面作为确定基准孔位置的基准面22。所述压紧组件14包括穿过所述安装面21的通孔16的螺杆14a，所述螺杆14a的杆身上设有用于固定变速箱箱体的压紧块14b，所述螺杆14a两端设有锁紧螺母14c。将螺杆14a穿过变速箱箱体上同轴的轴承孔2和3，然后通过压紧块14b压住所述变速箱箱体，最后旋紧锁紧螺母14c从而将变速箱箱体和所述加工辅助装置固定在一起。当然，所述压紧组件不仅限于上述结构，其也可以为外设夹具，将所述变速箱箱体和所述工装固定在一起。需要说明的是，所述基准孔15、17、18、19、20的轴线的位置尺寸由变速箱箱体上相应的轴承孔的位置尺寸确定，采用精密加工，相对定位销13和安装面21有很精确的位置精度。所述本体12表面还可以标记有所述基准孔15、17、18、19、20的位置尺寸Y_i、Y_j，作为实际加工时刀具移动定位的基准尺寸。

图3为本发明变速箱箱体的加工方法的一个实施例的流程图。如图3所示，本实施例的变速箱箱体的加工方法包括以下步骤。

步骤S301：在被加工变速箱箱体形成有凸台10的第一侧面，即安装面H上加工出定位销孔1，并在所述第一侧面和与所述第一侧面相对的第二侧面上加工出同轴的轴承孔2、3，如图4所示。

需要说明的是，在本步骤之前，可以按实际生产的批量要求将若干件被加工变速箱箱体编成一组；在其后的各步骤中，对每件被加工变速箱箱体依次实施相同的工序后，再依次实施下一道工序。

步骤S302：找正加工辅助装置的安装面和一个侧面上的基准孔，并固定所述加工辅助装置；本实施例中，先找正安装面21和基准孔15。

步骤S303：将所述变速箱箱体的凸台10容置于所述加工辅助装置的安装面21上对应的凹槽11中，使加工辅助装置的安装面21上的定位销13对齐所述被加工变速箱箱体上的定位销孔1，并将所述变速箱箱体和所述加工辅助装置固定在一起。确保变速箱箱体的安装面H和所述工装的安装面21保持精确的贴合。所述加工辅助装置呈与所述变速箱体相应的长方体结构，该长方体结构的六个平面相互精确垂直或平行。具体地，可以将螺杆14a穿过所述工装的安装面21上的通孔16和所述变速箱体的同轴的轴承孔2、3，然后利用设置于所述螺杆14a上的锁紧螺母14c和压紧块14b夹紧所述变速箱箱体和所述工装，从而将所述变速箱箱体和所述工装固定在一起。

步骤S304：根据所述加工辅助装置的一个侧面的基准孔的位置加工出相应的所述变速箱箱体上的孔。具体的，根据基准孔15的位置，加工轴承孔4、5，保证轴承孔4、5的位置精度。

步骤S305：重复步骤S302～S304的操作，直至加工出所述变速箱箱体上所有的轴承孔。

具体地，首先，如图5b所示，将工装翻转90°，精确找正加工辅助装置上的安装面21、基准孔20并固定加工辅助装置，利用定位销1和安装面21将被加工的变速箱箱体安装在加工辅助装置上并夹紧变速箱箱体，加工轴承孔6、8，保证轴承孔6、8的位置精度。然后，将加工辅助装置翻转180°后，精确找正加工辅助装置上的安装面21、基准孔18并固定加工辅助装置，利用定位销1和安装面21将被加工的变速箱箱体安装在加工辅助装置上并夹紧变速箱箱体，加工轴承孔7、9，保证轴承孔7、9的位置精度，如图5c所示。这样，就完成了变速箱箱体上所有轴承孔的加工。

利用本发明的变速箱箱体的加工方法和加工辅助装置，加工出的变速箱的各轴承孔可以达到精确的垂直度、平行度和位置尺寸精度要求。并且，由于本发明通过找正加工辅助装置的安装面和所述加工辅助装置上的基准孔来确定变速箱箱体上的被加工孔的位置，这样，不需要在加工时对每个变速箱箱体都进行找正，避开了因被加工变速箱箱体几何尺寸不一致造成的检测和刀具移动等综合误差。本发明的加工方法和加工辅助装置可以采用分批成组、工序分散的方法进行加工，在每组零件的一个工序中，只需要找正一次就可以确定该组该工序中所有零件的刀具位置，节省了重复找正定位的环节，极大提高了生产效率。

Claims (5)

1.一种变速箱箱体的加工方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

1)在被加工变速箱箱体形成有凸台的第一侧面上加工出定位销孔，并在所述第一侧面和与所述第一侧面相对的第二侧面上加工出同轴的轴承孔；

2)找正加工辅助装置的安装面和一个侧面上的基准孔，并固定所述加工辅助装置；

3)将所述变速箱箱体的凸台容置于所述加工辅助装置的安装面上对应的凹槽中，使加工辅助装置的安装面上的定位销对齐所述被加工变速箱箱体上的定位销孔，并将所述变速箱箱体和所述加工辅助装置固定在一起；

4)根据所述加工辅助装置的一个侧面上的基准孔的位置加工出相应的变速箱箱体上的孔；

5)重复上述步骤2)至步骤4)的操作，直至加工出所述变速箱箱体上所有的轴承孔。

2.根据权利要求1所述的变速箱箱体的加工方法，其特征在于：在所述步骤1)之前，按实际生产的批量要求将若干件被加工变速箱箱体编成一组；在其后的各步骤中，对每件被加工变速箱箱体依次实施相同的工序后，再依次实施下一道工序。

3.一种实现权利要求1所述变速箱箱体的加工方法的加工辅助装置，包括用于搁置变速箱箱体的本体和用于将所述本体和变速箱箱体固定在一起的压紧组件，其特征在于：

所述本体包括在三维空间中两两相互平行或垂直的六个平面，所述本体上还设有确定变速箱箱体上待加工孔位置的基准孔，所述六个平面中含有一个作为确定基准孔位置的基准面和一个用于安装变速箱箱体的安装面，所述安装面上设有用于容纳变速箱箱体凸台的凹槽和用于限定变速箱箱体方位的定位销；所述安装面上还设有与压紧组件相配合的通孔；

所述压紧组件包括穿过所述安装面上的通孔的螺杆，所述螺杆的杆身上设有用于固定变速箱箱体的压紧块，所述螺杆两端设有锁紧螺母。

4.根据权利要求3所述的加工辅助装置，其特征在于：所述定位销至少有两颗，设置在所述安装面的对角位置上。

5.根据权利要求3或4所述的加工辅助装置，其特征在于：所述本体的表面上标记有所述基准孔的位置尺寸。

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