CN104801750B - 一种齿轮轴键槽的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮轴键槽的加工方法，采用该加工方法加工小齿轮的键槽，可保证所加工的齿轮轴键槽的中心线与其齿轮内端面的齿厚中心线重合，能满足齿轮设计要求。且所述加工方法无需使用铣键槽工装，在应用于单件或小批量的齿轮加工时，可大大降低加工成本，缩短加工时间。

Description

一种齿轮轴键槽的加工方法

技术领域

本发明涉及齿轮加工技术领域，特别是涉及一种齿轮轴键槽的加工方法。

背景技术

在高精度的齿轮传动设备中，双联齿轮通常设计为分体式，大齿轮和小齿轮分别磨齿加工，加工完成后通过平键将大小齿轮装配连接，实现大小齿轮的周向固定，形成双联齿轮。

如图1所示，小齿轮的键槽位于其轴上，在加工时，依据齿轮设计精度和装配要求，要保证加工的键槽的中心线与小齿轮内端面的齿厚中心线重合。在现有技术中，采用设计制作的铣键槽工装，通过工装对小齿轮定位、夹紧及找正，来确保加工的键槽中心线与其内端面齿厚中心线重合。

但是，对于单件或小批量的齿轮加工，如果采用铣键槽工装，需设计制作工装，会使加工成本相对较高。

发明内容

本发明提供一种齿轮轴键槽的加工方法，在加工时不需要使用铣键槽工装，能保证所加工的键槽中心线与其内端面的齿厚中心线重合，可降低加工成本。

本发明提供的一种齿轮轴键槽的加工方法，包括步骤：

1)以齿轮工件的齿轮外圆及齿轮外端面为定位基准，固定所述齿轮工件于铣床工作台上，使设有铣刀的铣床主轴垂直于所述齿轮工件的中心轴；

2)分别测量所述齿轮工件的轴外圆的两侧面到所述铣床主轴的距离，获得第一距离第一测量值Y1和第一距离第二测量值Y2；沿所述齿轮工件的横向调整所述铣床主轴位置，至所述第一距离第一测量值Y1和所述第一距离第二测量值Y2的差值满足第一预设条件；

3)测量所述铣床主轴到所述齿轮工件的齿轮内端面的垂直距离，获得第二距离测量值；沿所述齿轮工件的轴向、向靠近所述齿轮内端面的方向移动所述铣床主轴第二距离测量值距离；

4)分别测量所述齿轮内端面的齿厚两侧面到所述铣床主轴的距离，获得第三距离第一测量值N1和第三距离第二测量值N2；以所述齿轮工件的中心轴调整所述齿轮工件的周向位置，至所述第三距离第一测量值N1和所述第三距离第二测量值N2的差值满足第二预设条件；

5)以所述铣床主轴的铣刀铣削键槽。

可选地，采用铣床分度头的三爪夹持所述齿轮工件的齿轮外圆，以固定所述齿轮工件。

可选地，所述铣刀为硬质合金铣刀。

可选地，通过设置于所述铣床主轴上的千分表分别测量所述齿轮工件的轴外圆的两侧面到所述铣床主轴的距离。

可选地，所述第一预设条件为︱Y1-Y2︱≤0.005mm。

可选地，所述步骤3)包括：

将量棒轴向连接于所述铣床主轴，测量所述量棒中心线到所述齿轮内端面的垂直距离，获得所述第二距离测量值。

可选地，所述步骤4)包括：

将直径相同的量棒分别置于所述齿厚两侧的齿槽中，分别测量所述量棒侧面到所述铣床主轴的距离，获得所述第三距离第一测量值N1和所述第三距离第二测量值N2。

可选地，所述第二预设条件为︱N1-N2︱≤0.005mm。

采用本发明所提供的齿轮轴键槽的加工方法，加工小齿轮的键槽，可保证所加工的齿轮轴键槽的中心线与其齿轮内端面的齿厚中心线重合，能满足齿轮设计要求。且所述加工方法无需使用铣键槽工装，在应用于单件或小批量的齿轮加工时，可大大降低加工成本。

附图说明

图1为本发明实施例所述的齿轮工件的纵向剖视图；

图2为本发明实施例提供的一种齿轮轴键槽的加工方法的流程图；

图3为本发明实施例中步骤S200的示意图；

图4为本发明实施例中步骤S201的示意图；

图5为本发明实施例中步骤S202的示意图；

图6为本发明实施例中步骤S203的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种齿轮轴键槽的加工方法，在加工时不需要使用铣键槽工装，能保证所加工的键槽中心线与其内端面的齿厚中心线重合，可降低加工成本。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参见图2，本发明实施例提供的一种齿轮轴键槽的加工方法，包括步骤：

S100：以齿轮工件的齿轮外圆及齿轮外端面为定位基准，固定所述齿轮工件于铣床工作台上，使设有铣刀的铣床主轴垂直于所述齿轮工件的中心轴。

本实施例中，用铣床分度头的三爪夹持齿轮工件的齿轮外圆，以齿轮工件的齿轮外圆及齿轮外端面为定位基准，将齿轮工件固定，使铣床主轴垂直于齿轮工件的中心轴。在铣床主轴上设有用于加工键槽的铣刀。

S101：分别测量所述齿轮工件的轴外圆的两侧面到所述铣床主轴的距离，获得第一距离第一测量值Y1和第一距离第二测量值Y2；沿所述齿轮工件的横向调整所述铣床主轴位置，至所述第一距离第一测量值Y1和所述第一距离第二测量值Y2的差值满足第一预设条件。

具体地，通过设置于所述铣床主轴上的千分表分别测量所述齿轮工件的轴外圆的两侧面到所述铣床主轴的距离。其中，所述第一预设条件为︱Y1-Y2︱≤0.005mm，这样使铣床主轴找正于齿轮轴的对称轴，以保证所加工的键槽满足对称度要求。

S102：测量所述铣床主轴到所述齿轮工件的齿轮内端面的垂直距离，获得第二距离测量值；沿所述齿轮工件的轴向、向靠近所述齿轮内端面的方向移动所述铣床主轴第二距离测量值距离。

具体地，在测量时，可通过将量棒轴向连接在铣床主轴上，用千分表测量量棒中心线到齿轮内端面的垂直距离，来获得所述第二距离测量值，然后将铣床主轴向靠近所述齿轮内端面的方向移动第二距离测量值距离，使得铣床主轴中心线与齿轮内端面重合。

S103：分别测量所述齿轮内端面的齿厚两侧面到所述铣床主轴的距离，获得第三距离第一测量值N1和第三距离第二测量值N2；以所述齿轮工件的中心轴调整所述齿轮工件的周向位置，至所述第三距离第一测量值N1和所述第三距离第二测量值N2的差值满足第二预设条件。

具体地，在测量时，可通过将直径相同的量棒分别置于所述齿厚两侧的齿槽中，分别测量两侧的量棒侧面到所述铣床主轴的距离，获得所述第三距离第一测量值N1和所述第三距离第二测量值N2。其中，所述第二预设条件为︱N1-N2︱≤0.005mm，以保证铣床主轴中心线与齿轮工件的内端面齿厚中心线重合，同时使铣床主轴上的铣刀中心与内端面齿厚中心线重合。

S104：以所述铣床主轴的铣刀铣削键槽，进行齿轮工件的键槽加工。

采用本实施例所提供的齿轮轴键槽的加工方法，加工小齿轮的键槽，可保证所加工的齿轮轴键槽的中心线与其齿轮内端面的齿厚中心线重合，能满足齿轮设计要求。且所述加工方法无需使用铣键槽工装，在应用于单件或小批量的齿轮加工时，可大大降低加工成本。

下面以双联齿轮的小齿轮为例，说明本发明提供的齿轮轴键槽的加工方法的具体操作过程。

加工前，保证要加工的小齿轮的轴外圆与其齿轮外圆满足同心度≤0.01mm。对小齿轮的键槽加工的过程具体如下：

S200：在铣床工作台上，用铣床分度头的三爪2夹持小齿轮1的齿轮外圆，如图3所示，以小齿轮的齿轮外圆及齿轮外端面为定位基准，将小齿轮1固定，铣床主轴3垂直于小齿轮1的中心轴。

在铣床主轴上具有用于加工键槽的铣刀，所述铣刀为硬质合金键槽铣刀。

S201：如图4所示，将千分表4的磁力底座吸附在所述铣床主轴3外圆表面上，通过180°转动铣床主轴3，使千分表4的测头分别与小齿轮1的轴外圆的左右两侧面相接触，获得到千分表测头在齿轮轴外圆左右两侧面上的对应压表读数值Y1和Y2。

沿小齿轮1的横向移动铣床主轴3，直至千分表所测量得到的读数值Y1和Y2满足︱Y1-Y2︱≤0.005mm，使铣床主轴中心找正于齿轮轴的对称轴。

S202：如图5所示，用铣床主轴3的铣刀夹头夹持1个量棒，采用深度千分表测量所述量棒中心线到小齿轮1的齿轮内端面的距离L，沿小齿轮的轴向、向靠近所述齿轮内端面的方向移动铣床主轴3，移动距离L，使得铣床主轴中心与小齿轮的齿轮内端面重合。

由于所述小齿轮为斜齿轮，它在轴向不同位置上的齿厚中心线位置不同，加工要求小齿轮的键槽中心线与其齿轮内端面的齿厚中心线重合，因此在加工时要先找正小齿轮的齿轮内端面。

S203：如图6所示，将千分表4的磁力底座吸附在铣床主轴3外圆表面上，将直径相同的两个量棒分别放置在小齿轮内端面的齿厚左右两侧的齿槽中，通过180°转动铣床主轴，使千分表测头分别与两量棒的侧面接触，获得千分表测头分别在两量棒侧面上时的最大压表读数值N1和N2。

以小齿轮的中心轴旋转分度头，调整小齿轮的周向位置，直至千分表在左右两侧的两量棒侧面上的最大压表读数值N1和N2满足︱N1-N2︱≤0.005mm，使铣床主轴与小齿轮的齿轮内端面的齿厚中心线重合。

S204：以铣床主轴的铣刀在小齿轮的齿轮轴上铣削键槽，进行键槽加工。

采用所述齿轮轴键槽的加工方法加工小齿轮的键槽，可保证加工的键槽满足设计要求。经计量，加工的键槽中心线与齿轮内端面齿厚中心线的重合度误差值≤0.08mm，达到了图纸要求。

所述齿轮轴键槽的加工方法，不需要设计使用铣键槽工装就可完成对齿轮轴键槽的加工，能保证加工精度达到图纸要求。所述加工方法应用于单件或小批量的齿轮加工，可省去设计制作铣键槽工装的成本，使生产成本大幅降低；同时，可省去设计制作铣键槽工装的时间，在试制新产品时，可极大地缩短新产品研制开发周期，满足客户交货周期要求，提高生产效率。

以上对本发明所提供的一种齿轮轴键槽的加工方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种齿轮轴键槽的加工方法，其特征在于，包括步骤：

1)以齿轮工件的齿轮外圆及齿轮外端面为定位基准，固定所述齿轮工件于铣床工作台上，使设有铣刀的铣床主轴垂直于所述齿轮工件的中心轴；

2)分别测量所述齿轮工件的轴外圆的两侧面到所述铣床主轴的距离，获得第一距离第一测量值Y1和第一距离第二测量值Y2；沿所述齿轮工件的横向调整所述铣床主轴位置，至所述第一距离第一测量值Y1和所述第一距离第二测量值Y2的差值满足第一预设条件；

3)测量所述铣床主轴到所述齿轮工件的齿轮内端面的垂直距离，获得第二距离测量值；沿所述齿轮工件的轴向、向靠近所述齿轮内端面的方向移动所述铣床主轴第二距离测量值距离；

4)分别测量所述齿轮内端面的齿厚两侧面到所述铣床主轴的距离，获得第三距离第一测量值N1和第三距离第二测量值N2；以所述齿轮工件的中心轴调整所述齿轮工件的周向位置，至所述第三距离第一测量值N1和所述第三距离第二测量值N2的差值满足第二预设条件；

5)以所述铣床主轴的铣刀铣削键槽；

所述第一预设条件为︱Y1-Y2︱≤0.005mm；

所述第二预设条件为︱N1-N2︱≤0.005mm。

2.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，采用铣床分度头的三爪夹持所述齿轮工件的齿轮外圆，以固定所述齿轮工件。

3.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述铣刀为硬质合金铣刀。

4.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，通过设置于所述铣床主轴上的千分表分别测量所述齿轮工件的轴外圆的两侧面到所述铣床主轴的距离。

5.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤3)包括：

将量棒轴向连接于所述铣床主轴，测量所述量棒中心线到所述齿轮内端面的垂直距离，获得所述第二距离测量值。

6.如权利要求1所述的加工方法，其特征在于，所述步骤4)包括：

将直径相同的量棒分别置于所述齿厚两侧的齿槽中，分别测量所述量棒侧面到所述铣床主轴的距离，获得所述第三距离第一测量值N1和所述第三距离第二测量值N2。