CN104308468B - 一种高速齿轮箱加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种高速齿轮箱加工方法，其关键在于在粗加工本体时使用已粗加工端面的后盖配合加工本体上与后盖配合螺钉孔、本体与后盖同轴轴承孔以及本体与后盖配合用定位销孔，保证齿轮箱同轴轴承孔的同轴度以及螺钉孔和定位销孔的位置准确度；同时在齿轮箱组合加工中精加工端面及各级轴承孔和齿轮泵孔后，使用设备专用芯轴将齿轮箱高速轴承孔中心与机床回转中心重合，再钻齿轮箱上各斜孔，同时计算不过圆心的斜孔偏移齿轮箱高速轴承孔中心的角度及镗杆偏移距离，保证了齿轮箱上斜孔的位置准确度。

Description

一种高速齿轮箱加工方法
技术领域
本发明属于齿轮箱加工技术领域，具体涉及一种高速齿轮箱加工方法。
背景技术
齿轮箱零件是高速齿轮箱的基础零件，它把相关零件联结成一个整体,使这些零件保持正确的相对位置关系，彼此协调工作。因此，齿轮箱的制造精度将直接影响机器或部件的装配质量，进而影响机器的使用性能和寿命。因此齿轮箱一般具有较高的技术要求。齿轮箱零件共同特点是：毛坯通常采用铸铁件，结构形状复杂，内部呈腔型；有若干精度要求较高的平面和孔系，还有较多的紧固螺纹孔、直径小且深的斜孔分布四周等，增加了加工难度。
目前使用的分体式高速齿轮箱，一般由本体和后盖组成。现有对分体式高速齿轮箱加工一般分两个阶段进行，第一阶段将本体和后盖毛坯分别进行粗加工，第二阶段粗加工后的本体与后盖组合加工，包括以下步骤：粗加工本体：清砂；铸件退火去应力；划线；粗镗本体底面留余量；粗镗与后盖贴合面及各级轴承孔、与后盖连接用螺纹孔、定位销孔及周身各螺纹孔、斜孔；粗车圆法兰面；精镗底面，钻底面各通孔；精镗与后盖贴合面及各级轴承孔；粗车圆法兰面。粗加工后盖：清砂；铸件退火去应力；划线；粗车端面及高速轴承孔，低速轴承孔和齿轮泵孔；翻面粗车与本体的贴合面；钻与本体连接用连接通孔、定位销孔和螺钉孔、钻攻顶出螺纹孔；铣两条油槽及与之连通的各孔；精车端面及与本体贴合面。第二阶段本体与后盖组合加工：将已粗加工本体、后盖及连接件定位销按图装配；精镗后盖端面，后盖上各级轴承孔及齿轮泵孔；车体上与后盖同轴轴承孔及圆法兰面；钻攻本体和后盖上螺纹孔；去毛刺，作配对标识；非加工面刷油漆。
现有分体式高速齿轮箱的加工方法存在以下不足：
1.本体和后盖在粗加工其上的轴承孔时，以各自的毛坯为基准粗镗，当将本体与后盖组合加工精镗各级轴承孔时，发现本体与后盖上粗镗后的同一级轴承孔同轴度已超出图纸为组合精加工预留余量，不能加工，产生报废。意味着两个单件都在经过很长的加工周期后，合箱才发现已报废，浪费人力物力，耽误了加工时间；
2.组合加工时使用的销钉定位孔也是在本体和后盖粗加工时单独粗镗加工出，组合加工时导致定位偏差大，本体与后盖的外形错位严重，影响后续加工；
3.粗加工本体过程中，钻本体上斜孔Ⅰ、斜孔Ⅱ，斜孔Ⅲ、斜孔Ⅳ，本体未精加工完成，所钻斜孔Ⅰ、斜孔Ⅱ、斜孔Ⅲ、斜孔Ⅳ轴向尺寸误差较大，不利于保证各孔的位置度；
4.粗加工本体中，钻本体上斜孔Ⅲ、斜孔Ⅳ，由于斜孔Ⅲ、斜孔Ⅳ不过圆心，齿轮箱中心与机床工作台回转中心不同心，导致斜孔Ⅲ、斜孔Ⅳ的角度不准确，无法装配到位，最终影响齿箱润滑，以及对齿轮箱工作实况的监控。
发明内容
为了解决现有技术中，齿轮箱上轴承孔同轴度不满足要求产生报废、齿轮箱上连接螺钉孔和定位销孔位置不准确以及齿轮箱上斜孔位置不准确的问题，本发明提供一种高速齿轮箱加工方法，该方法通过在粗加工本体时与已加工端面的后盖配合加工本体与后盖上轴承孔、本体上与后盖配合用螺钉孔和本体与后盖上配合用定位销孔，解决齿轮箱上轴承孔的同轴度误差大以及螺钉孔和定位销孔位置不准确的技术问题，同时在齿轮箱组合加工中精加工端面及各级轴承孔和齿轮泵孔后，使用设备专用芯轴将齿轮箱高速轴承孔中心与机床回转中心重合，再钻齿轮箱上各斜孔，同时计算不过圆心的斜孔偏移齿轮箱高速轴承孔中心的角度及镗杆偏移距离，保证了齿轮箱上斜孔的位置准确度。
本发明技术方案如下：一种高速齿轮箱加工方法，包括以下步骤：
a.粗加工后盖：
a1.清除后盖铸件毛坯内部铸瘤及残砂；
a2.后盖铸件退火去应力；
a3.按起始尺寸划两端面加工线，以及后盖上各级轴承孔找正圆线；
a4.根据起始尺寸及划线粗车端面；
a5.翻面粗车与本体的贴合面；
a6.钻连接通孔，钻攻顶出螺纹孔；
a7.铣两条油槽及通油孔；
a8.精车端面；
a9.翻面精车与本体的贴合面；
b.粗加工本体：
b1.清除本体铸件内部铸瘤及残砂；
b2.本体铸件退火去应力；
b3.按起始尺寸划两端面加工线，底面加工线；
b4.粗镗底面留余量；
b5.以底面定位，粗镗与后盖的贴合面及本体上各级轴承孔；
b6.以与后盖的贴合面定位粗车圆法兰面；
b7.领出已粗加工的后盖，找正本体上与后盖同一级已加工的轴承孔，对外形，配钻攻本体上与后盖配合用螺钉孔和本体与后盖配合用定位销孔；
b8.用螺钉连接本体与后盖并用定位销定位；
b9.以底面定位，精镗合箱后本体与后盖同轴轴承孔以及后盖上齿轮泵孔；
b10.分解齿轮箱并作配对标识；
b11.以底面定位，精镗与后盖的贴合面及本体上各级轴承孔；
b12.以与后盖的贴合面定位，找正已车轴承孔，精车圆法兰面；
c.本体与后盖配对连接组合加工：
c1.领出已粗加工并配对的本体和后盖，以及连接件定位销，并按图装配；
c2.精镗后盖端面，以及后盖上各级轴承孔和齿轮泵孔；
c3.以已镗后盖端面定位，车本体上与后盖同轴的轴承孔及圆法兰面；
c4.钻攻本体和后盖上各斜孔与螺纹孔；
c5.去毛刺飞边；
c6.非加工面刷油漆。
进一步，在步骤c4中，计算出齿轮箱上圆心斜孔Ⅲ、斜孔Ⅳ、斜孔Ⅴ相对于高速轴承孔中心镗杆的偏移距离及偏移角度，使用设备专用芯轴，芯轴小端定位在机床回转中心上，芯轴大端定位在后盖高速轴承孔上，将齿轮箱高速轴承孔中心与机床回转中心重合再钻各斜孔Ⅵ、斜孔Ⅴ、斜孔Ⅶ、斜孔Ⅰ、斜孔Ⅱ、斜孔Ⅲ、斜孔Ⅳ；保证齿轮箱上斜孔的位置。
本发明的有益效果：
1.在本体粗加工时就用已加工端面的后盖来配合本体加工本体与后盖同轴轴承孔、本体上与后盖配合用螺钉孔和本体与后盖上配合用定位销孔，很好的控制了本体与后盖的同级轴承孔的同轴度及产品的外形，保证齿轮箱组合加工定位精度。
2、设计专用设备芯轴，将齿轮箱高速轴承孔中心与机床回转中心重合，钻各斜孔，且将工序调整至精加工后，确保了斜孔的位置度，从而保证了齿轮箱的质量。
附图说明
图1为后盖结构示意图。
图2为图1的左视全剖结构示意图。
图3为图1的B-B向部分剖视结构示意图。
图4为图1的C-C向部分剖视结构示意图。
图5为图1的D-D向部分剖视结构示意图。
图6为本体结构右视结构示意图。
图7为本体主视结构示意图。
图8为图7的B-B向剖视结构示意图
图9为图7的A-A向剖视结构示意图。
图10为图6的C-C向剖视结构示意图。
图11为齿轮箱组合后结构示意图。
图12为齿轮箱组合后全剖结构示意图。
图13为图12P向结构示意图。
图14为芯轴结构图。
附图标记：
1-后盖端面；2与本体的贴合面；3-连接通孔；4-顶出螺纹孔；5-通油孔；6-油槽；7-圆法兰面；8-与后盖的贴合面；9-底面；10-与后盖配合螺钉孔；11-定位销孔；14-高速轴承孔；15-低速轴承孔；17-同轴高速轴承孔；19-同轴低速轴承孔；22-齿轮泵孔；23-斜孔Ⅵ；24-斜孔Ⅴ；25-斜孔Ⅶ；26-斜孔Ⅰ；27-斜孔Ⅱ；28-斜孔Ⅲ；29-斜孔Ⅳ；30-后盖台阶面；31-内腔面；32-芯轴小端；33-芯轴大端；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。
如图1-12所示，一种高速齿轮箱加工方法，包括以下步骤：
a.粗加工后盖：
a1.清除后盖铸件毛坯内部铸瘤及残砂；
a2.后盖铸件退火去应力；
a3.以后盖台阶面30为基准，划后盖端面1和与本体的贴合面2起始加工线，以及后盖上各级轴承孔找正圆线；
a4.根据起始尺寸及划线粗车后盖端面1；
a5.翻面粗车与本体的贴合面2；
a6.钻连接通孔3，钻攻顶出螺纹孔4，如图1所示；
a7.铣两条油槽6及通油孔5，如图2所示；
a8.精车后盖端面1；
a9.翻面精车与本体的贴合面2；
b.粗加工本体：
b1.清除本体铸件内部铸瘤及残砂；
b2.本体铸件退火去应力；
b3.以本体内腔面31为基准，划圆法兰面7、与后盖的贴合面8以及底面9的起始加工线；
b4.粗镗底面9留余量；
b5.以底面9定位，粗镗与后盖的贴合面8及本体上高速轴承孔14和低速轴承孔15，如图10所示；
b6.以与后盖的贴合面8定位粗车圆法兰面7；
b7.领出已粗加工的后盖，找正本体上与后盖同一级已加工的高速轴承孔14和低速轴承孔15，对外形，配钻攻本体上与后盖配合螺钉孔10和本体与后盖配合用定位销孔11，如图6、图11所示；
b8.用螺钉连接本体与后盖并用定位销定位；
b9.以底面9定位，精镗合箱后本体上高速轴承孔14、后盖上同轴高速轴承孔17,本体上低速轴承孔15、后盖上同轴低速轴承孔19，以及后盖上齿轮泵孔22，如图12所示；
b10.分解齿轮箱并作配对标识；
b11.以底面9定位，精镗与后盖的贴合面8及本体上高速轴承孔14和低速轴承孔15；
b12.以与后盖的贴合面8定位，找正已车轴承孔，精车圆法兰面7；
c.本体与后盖配对连接组合加工：
c1.领出已粗加工并配对的本体和后盖，以及连接件定位销，并按图装配；
c2.精镗后盖端面1，以及后盖上与本体同轴高速轴承孔17和与本体同轴低速轴承孔19齿轮泵孔22；
c3.以已镗后盖端面1定位，车本体上高速轴承孔14,低速轴承孔15及圆法兰面7；
c4.钻攻本体和后盖上各斜孔Ⅵ23、斜孔Ⅴ24、斜孔Ⅶ25、斜孔Ⅰ26、斜孔Ⅱ27、斜孔Ⅲ28、斜孔Ⅳ29与其他螺纹孔，如图3、图4、图5、图8、图9所示；
c5.去毛刺飞边；
c6.非加工面刷油漆。
在步骤c4中，先计算出齿轮箱上中心斜孔Ⅲ28、斜孔Ⅳ29、斜孔Ⅴ24各斜孔相对于高速轴承孔中心镗杆的偏移距离及偏移角度，使用设备专用芯轴13，芯轴小端32定位在机床回转中心上，芯轴大端33定位在后盖高速轴承孔上，将齿轮箱高速轴承孔中心与机床回转中心重合再钻斜孔斜孔Ⅵ23、斜孔Ⅴ24、斜孔Ⅶ25、斜孔Ⅰ26、斜孔Ⅱ27、斜孔Ⅲ28、斜孔Ⅳ29。

Claims (2)

1.一种高速齿轮箱加工方法，其特征在于，包括以下加工步骤：
a.粗加工后盖：
a1.清除后盖铸件毛坯内部铸瘤及残砂；
a2.后盖铸件退火去应力；
a3.按起始尺寸划两端面加工线，以及后盖上各级轴承孔找正圆线；
a4.根据起始尺寸及划线粗车端面；
a5.反面粗车与本体的贴合面；
a6.钻与本体连接的通孔，钻攻顶出螺纹孔；
a7.铣两条油槽及通油孔；
a8.精车端面；
a9.翻面精车与本体的贴合面；
b.粗加工本体：
b1.清除本体铸件内部铸瘤及残砂；
b2.本体铸件退火去应力；
b3.按起始尺寸划两端面加工线，底面加工线；
b4.粗镗底面留余量；
b5.以底面定位，粗镗与后盖的贴合面及本体上各级轴承孔；
b6.以与后盖的贴合面定位粗车圆法兰面；
b7.领出已粗加工的后盖，找正本体上与后盖同一级已加工的轴承孔，对外形，配钻攻本体上与后盖配合用螺钉孔和本体与后盖配合用定位销孔；
b8.用螺钉连接本体与后盖并用定位销定位；
b9.以底面定位，精镗合箱后本体与后盖同轴轴承孔以及后盖上齿轮泵孔；b10.分解齿轮箱并作配对标识；
b11.以底面定位，精镗与后盖的贴合面及本体上各级轴承孔；
b12.以与后盖的贴合面定位，找正已车轴承孔，精车圆法兰面；
c.本体与后盖配对连接组合加工：
c1.领出已粗加工并配对的本体和后盖，以及连接件定位销，并按图装配；
c2.精镗后盖端面，以及后盖上各级轴承孔和齿轮泵孔；
c3.以已镗后盖端面定位，车本体上与后盖同轴的轴承孔及圆法兰面；
c4.钻攻本体和后盖上各斜孔和其他螺纹孔；
c5.去毛刺飞边；
c6.非加工面刷油漆。
2.如权利要求1所述的高速齿轮箱加工方法，其特征在于：所述步骤c4中，计算出齿轮箱上圆心斜孔Ⅲ、斜孔Ⅳ、斜孔Ⅴ相对于高速轴承孔中心镗杆的偏移距离及偏移角度，使用设备专用芯轴，芯轴小端定位在机床回转中心上，芯轴大端定位在后盖高速轴承孔上，将齿轮箱高速轴承孔中心与机床回转中心重合再钻斜孔Ⅵ、斜孔Ⅴ、斜孔Ⅶ、斜孔Ⅰ、斜孔Ⅱ、斜孔Ⅲ、斜孔Ⅳ。
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