CN104889699B - 大型齿轮机床刀架座零件的加工方法 - Google Patents

大型齿轮机床刀架座零件的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大型齿轮机床刀架座零件的加工方法，特征在于：刀架座零件的加工方法包括以下步骤：S1、刀架座零件的粗加工，S2、刀架座零件进行时效处理，时效处理后的半精加工及部分精加工，S3、刀架座零件的精加工，S4、对刀架座零件的燕尾槽斜面进行刮研；优点是：利用现有设备，借助刀架座零件的工艺台及夹具，对刀架座零件各轴承孔、各蜗杆孔进行加工，不仅可减少刀架座零件的装夹次数，还可避免由于加工基准面不统一导致累计误差值增加，同时也保证了刀架座零件的加工精度和质量，提高了生产效率；而且在降低成本、节约资金的前提下，本发明可为刀架座零件在切削机床上加工提供便利的条件和先进的工艺手段。

Description

大型齿轮机床刀架座零件的加工方法
技术领域
本发明属于齿轮机床制造技术领域，特别是涉及一种大型齿轮机床刀架座零件的加工方法。
背景技术
刀架座零件是整个机床的重要组成部分，整个机床通过刀架座零件将机床刀架体、工作台、箱体等重要零件连接在一起，完成规定动作。在机床使用过程中刀架座零件与其它零件发生互锁，并需要同时切削一个齿槽，这就需要刀架座零件有着很高的精度，所以在加工刀架座零件时，首先要保证定位中心孔圆度误差值应小于0.008mm，刀架座零件底面平面度误差值应小于0.01mm，各轴承孔之间平行度误差值和垂直度误差值均应小于0.01mm。刀架座零件的传统加工方法，是将刀架座零件不通过夹具和芯轴直接进行加工，这样就增加了刀架座零件的装夹次数，导致加工基准面不统一，进而加大了累计误差值，无法保证刀架座零件的精度和质量，从而影响了整体齿轮机床的精度和加工效率。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种可大幅度提高刀架座零件加工精度且可降低加工成本的大型齿轮机床刀架座零件的加工方法。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：
大型齿轮机床刀架座零件的加工方法，所述刀架座零件上制有定位中心孔，与定位中心孔平行的第一轴承孔、第二轴承孔，与定位中心孔同轴的外圆，与定位中心孔垂直的第一蜗杆孔、第二蜗杆孔、第三轴承孔、右端面、斜面，与右端面垂直的顶面及底面，所述刀架座零件的顶面制有第一T型槽、第二T型槽及燕尾槽，所述燕尾槽上制有燕尾槽斜面及与顶面平行的燕尾槽直面，所述刀架座零件底部制有用于保证加工平稳的两个工艺台，其特征在于：所述刀架座零件的加工方法包括以下步骤：
S1步骤、刀架座零件的粗加工；
S2步骤、刀架座零件进行时效处理，时效处理后的半精加工及部分精加工；
S3步骤、刀架座零件的精加工；
S4步骤、对刀架座零件的燕尾槽斜面进行刮研；
其中S1步骤中，首先采用立式车床分别粗加工刀架座零件的底面、工艺台A、工艺台B、顶面、定位中心孔和外圆，留出后序加工余量；然后通过龙门刨床分别粗加工燕尾槽直面及燕尾槽斜面、第一T型槽和第二T型槽，留出后序加工余量；最后再通过卧式镗床分别粗加工刀架座零件的第一轴承孔、第二轴承孔、第三轴承孔、右端面、斜面、第一蜗杆孔及第二蜗杆孔，并留出后序加工余量；
所述S2步骤中，首先将刀架座零件进行时效处理，时效处理后，采用立式车床半精加工、精加工定位中心孔、顶面、外圆至最终尺寸，半精加工刀架座零件的底面、工艺台A和工艺台B，留出后序加工余量，并保证定位中心孔与顶面垂直度误差值小于0.008mm、顶面与底面平行度误差值小于0.05mm、底面和工艺台A及工艺台B在同一平面内；然后以刀架座零件的底面为基面，通过龙门刨床半精加工燕尾槽斜面，留出后序加工余量，半精加工、精加工燕尾槽直面、第一T型槽和第二T型槽至最终尺寸；最后以刀架座的顶面为基面，安装在夹具上，并在定位中心孔处装上芯轴，将夹具下基准面安装在加工机床工作台上，由加工中心机床按芯轴找正，半精加工第一轴承孔、第二轴承孔、第三轴承孔、第一蜗杆孔及第二蜗杆孔，并留出加工余量；
所述S3步骤中，此时，将装配成一体的刀架座零件、夹具和芯轴通过加工中心机床精加工第一轴承孔、第二轴承孔、底面、工艺台A、工艺台B、第三轴承孔、第一蜗杆孔及第二蜗杆孔至最终尺寸，并保证第一轴承孔与第一蜗杆孔垂直度误差值小于0.01mm，工艺台A、工艺台B与底面在同一平面内；
所述S4步骤中，首先将芯轴拆下，然后再将刀架座零件从夹具上拆下，以底面为基面，按顶面找正，刮研燕尾槽斜面至最终尺寸，并由刮研工具进行校正，保证燕尾槽斜面与定位中心孔中心线之间的距离误差值不大于0.01mm。
本发明还可以采用如下技术方案：
所述S1步骤的刀架座零件的粗加工中，所述定位中心孔、外圆、第一轴承孔、第二轴承孔、第三轴承孔、第一蜗杆孔和第二蜗杆孔的直径所留加工余量控制在5.5～6mm范围内，所述底面、工艺台A、工艺台B、顶面、燕尾槽直面、燕尾槽斜面、第一T型槽、第二T型槽、右端面和斜面所留加工余量控制在2.5～3mm范围内。
所述S2步骤的半精加工中，所述定位中心孔、第一轴承孔、第二轴承孔、第三轴承孔、第一蜗杆孔及第二蜗杆孔的各孔直径应留出后序1.2mm加工余量，所述燕尾槽斜面留出后序0.15mm加工余量，所述底面、工艺台A和工艺台B留出后序0.8mm加工余量。
本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用上述技术方案，利用现有设备的优势，借助刀架座零件的两个工艺台及夹具，加工出刀架座零件的第一轴承孔、第二轴承孔、第三轴承孔、第一蜗杆孔和第二蜗杆孔，并利用刮研工具校正燕尾槽斜面，这样不仅可减少刀架座零件的装夹次数，避免由于加工基准面不统一导致累计误差值增大，同时也保证了刀架座零件的加工精度和质量；而且在降低成本、节约资金的前提下，本发明可为刀架座零件在切削机床上加工提供便利的条件和先进的工艺手段，提高了生产效率。
附图说明
图1是本发明刀架座零件的主视图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是本发明加工状态Ⅰ的示意图；
图4是本发明采用的夹具结构示意图；
图5是本发明加工状态Ⅱ示意图；
图6是本发明采用的刮研工具结构示意图；
图7是本发明加工状态Ⅲ的示意图。
图中：1、右端面；2、第一轴承孔；3、外圆；4、第二轴承孔；5、斜面；6、中心线；7、定位中心孔；8、燕尾槽直面；9、燕尾槽；10、燕尾槽斜面；11、第一T型槽；12、顶面；13、第三轴承孔；14、第二T型槽；15、第一蜗杆孔；16、第二蜗杆孔；17、底面；
100、刀架座零件；101、工艺台A；102、工艺台B；200、加工机床工作台；300、夹具；301、夹具右基准面；302、夹具下基准面；400、芯轴；500、刮研工具；501、校正斜面；502、校正端面。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”等不代表顺序安装，也不代表所形容的元件的重要性。
请参阅图1-图7，大型齿轮机床刀架座零件的加工方法，如图1和图2所示，所述刀架座零件上制有定位中心孔7、与定位中心孔平行的第一轴承孔2、第二轴承孔4，与定位中心孔同轴的外圆3，与定位中心孔垂直的第一蜗杆孔15、第二蜗杆孔16、第三轴承孔13、右端面1、斜面5，与右端面垂直的顶面12及底面17，所述刀架座零件的顶面制有第一T型槽11、第二T型槽14及燕尾槽9，所述燕尾槽上制有燕尾槽斜面10及与顶面平行的燕尾槽直面，所述刀架座零件底部制有用于保证加工平稳的工艺台A101和工艺台B102。
所述刀架座零件的加工方法包括以下步骤：
S1步骤、刀架座零件的粗加工；
S2步骤、刀架座零件进行时效处理，时效处理后的半精加工及部分精加工；
S3步骤、刀架座零件的精加工；
S4步骤、对刀架座零件的燕尾槽斜面进行刮研；
其中S1步骤中，请参阅图1-图3，首先采用立式车床分别粗加工刀架座零件的底面17、工艺台A101、工艺台B102、顶面12、定位中心孔7和外圆3，留出后序加工余量；然后通过龙门刨床分别粗加工燕尾槽直面8及燕尾槽斜面10、第一T型槽11和第二T型槽14，留出后序加工余量；最后再通过卧式镗床分别粗加工刀架座零件的第一轴承孔2、第二轴承孔4、第三轴承孔13、右端面1、斜面5、第一蜗杆孔15及第二蜗杆孔16，同样也留出后序加工余量。
在所述S1步骤的刀架座零件的粗加工中，所述定位中心孔、外圆、第一轴承孔、第二轴承孔、第三轴承孔、第一蜗杆孔、第二蜗杆孔的直径所留加工余量控制在5.5～6mm范围内，所述底面、工艺台A、工艺台B、顶面、燕尾槽直面、燕尾槽斜面、第一T型槽、第二T型槽、右端面和斜面所留加工余量控制在2.5～3mm范围内。
所述S2步骤中，请参阅图3-图5，首先将刀架座零件100进行时效处理，时效处理后，采用立式车床半精加工、精加工定位中心孔7、顶面12、外圆3至最终尺寸，并保证定位中心孔7的中心线6与顶面12垂直度误差值小于0.008mm，半精加工刀架座零件的底面17、工艺台A101和工艺台B102，留出后序0.8mm加工余量，并保证工艺台A、工艺台B与底面在同一平面内；顶面与底面平行度误差值小于0.05mm。然后以刀架座零件的底面为基面，按顶面12找正，半精加工、精加工第一T型槽、第二T型槽及燕尾槽直面8至最终尺寸；半精加工燕尾槽斜面10，留出后序0.15mm加工余量。最后先将夹具300的下基准面302安装在加工机床工作台200上，将刀架座零件的顶面12安装在夹具300的右基准面301上，并在定位中心孔7处安装上芯轴400，由加工中心机床按芯轴找正，半精加工第一轴承孔2、第二轴承孔4、各孔直径留出后序1.2mm加工余量。半精加工、精加工右端面1及斜面5至最终尺寸；然后上刀架、芯轴、夹具不拆开，刀具及主轴不动，将加工机床工作台200旋转90°，半精加工第三轴承孔13、第一蜗杆孔15及第二蜗杆孔16，将各孔直径留出后序1.2mm加工余量。
所述S2步骤的半精加工中，所述定位中心孔、第一轴承孔、第二轴承孔、第三轴承孔、第一蜗杆孔及第二蜗杆孔的各孔直径应留出后序1.2mm加工余量，所述底面、工艺台A和工艺台B留出后序0.8mm加工余量。
所述S3步骤中，请参阅图5，此时，将装配成一体的刀架座零件、夹具和芯轴通过加工中心机床按芯轴400找正在0.01mm以内，移距离，精加工第一轴承孔、第二轴承孔、底面、工艺台A、工艺台B至最终尺寸，并保证第一轴承孔与第一蜗杆孔垂直度误差值小于0.01mm，工艺台A、工艺台B与底面在同一平面内，且与顶面的平行度误差值小于0.01mm，然后刀具、主轴不动，加工机床工作台旋转90°，精加工第三轴承孔13、第一蜗杆孔15及第二蜗杆孔16至最终尺寸。
所述S4步骤中，请参阅图6和图7，首先将芯轴400拆下，然后再将刀架座零件从夹具上拆下，以底面为基面，按顶面12找正在0.01mm以内，刮研燕尾槽斜面9至最终尺寸，并保证刮研点数均匀，保证燕尾槽斜面与定位中心孔中心线之间的距离误差值小于0.01mm，并且与顶面垂直度误差值小于0.01mm，最后由刮研工具500的校正斜面502、校正端面501进行检验校正。
本发明附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种大型齿轮机床刀架座零件的加工方法，所述刀架座零件上制有定位中心孔，与定位中心孔平行的第一轴承孔、第二轴承孔，与定位中心孔同轴的外圆，与定位中心孔垂直的第一蜗杆孔、第二蜗杆孔、第三轴承孔、右端面、斜面，与右端面垂直的顶面及底面，所述刀架座零件的顶面制有第一T型槽、第二T型槽及燕尾槽，所述燕尾槽上制有燕尾槽斜面及与顶面平行的燕尾槽直面，所述刀架座零件底部制有用于保证加工平稳的两个工艺台，其特征在于：所述刀架座零件的加工方法包括以下步骤：
S1步骤、刀架座零件的粗加工；
S2步骤、刀架座零件进行时效处理，时效处理后的半精加工及部分精加工；
S3步骤、刀架座零件的精加工；
S4步骤、对刀架座零件的燕尾槽斜面进行刮研；
其中S1步骤中，首先采用立式车床分别粗加工刀架座零件的底面、工艺台A、工艺台B、顶面、定位中心孔和外圆，留出后序加工余量；然后通过龙门刨床分别粗加工燕尾槽直面及燕尾槽斜面、第一T型槽和第二T型槽，留出后序加工余量；最后再通过卧式镗床分别粗加工刀架座零件的第一轴承孔、第二轴承孔、第三轴承孔、右端面、斜面、第一蜗杆孔及第二蜗杆孔，并留出后序加工余量；
所述S2步骤中，首先将刀架座零件进行时效处理，时效处理后，采用立式车床半精加工、精加工定位中心孔、顶面、外圆至最终尺寸，半精加工刀架座零件的底面、工艺台A和工艺台B，留出后序加工余量，并保证定位中心孔与顶面垂直度误差值小于0.008mm、顶面与底面平行度误差值小于0.05mm、底面和工艺台A及工艺台B在同一平面内；然后以刀架座零件的底面为基面，通过龙门刨床半精加工燕尾槽斜面，留出后序0.15mm加工余量；半精加工、精加工燕尾槽直面、第一T型槽和第二T型槽至最终尺寸；最后以刀架座的顶面为基面，安装在夹具上，并在定位中心孔处装上芯轴，将夹具下基准面安装在加工机床工作台上，由加工中心机床按芯轴找正，半精加工第一轴承孔、第二轴承孔、第三轴承孔、第一蜗杆孔及第二蜗杆孔，并留出定位中心孔、第一轴承孔、第二轴承孔、第三轴承孔、第一蜗杆孔、第二蜗杆孔、底面、工艺台A和工艺台B的后序加工余量；
所述S3步骤中，此时，将装配成一体的刀架座零件、夹具和芯轴通过加工中心机床精加工第一轴承孔、第二轴承孔、底面、工艺台A、工艺台B、第三轴承孔、第一蜗杆孔及第二蜗杆孔至最终尺寸，并保证第一轴承孔与第一蜗杆孔垂直度误差值小于0.01mm，工艺台A、工艺台B与底面在同一平面内；
所述S4步骤中，首先将芯轴拆下，然后再将刀架座零件从夹具上拆下，以底面为基面，按顶面找正，刮研燕尾槽斜面至最终尺寸，并由刮研工具进行校正，保证燕尾槽斜面与定位中心孔中心线之间的距离误差值不大于0.01mm。
2.根据权利要求1所述的大型齿轮机床刀架座零件的加工方法，其特征在于：所述S1步骤的刀架座零件的粗加工中，所述定位中心孔、外圆、第一轴承孔、第二轴承孔、第三轴承孔、第一蜗杆孔和第二蜗杆孔的直径所留加工余量控制在5.5～6mm范围内，所述底面、工艺台A、工艺台B、顶面、燕尾槽直面、燕尾槽斜面、第一T型槽、第二T型槽、右端面和斜面所留加工余量控制在2.5～3mm范围内。
3.根据权利要求1所述的大型齿轮机床刀架座零件的加工方法，其特征在于：所述S2步骤的半精加工中，所述定位中心孔、第一轴承孔、第二轴承孔、第三轴承孔、第一蜗杆孔及第二蜗杆孔的各孔直径应留出后序1.2mm加工余量，所述燕尾槽斜面留出后序0.15mm加工余量，所述底面、工艺台A和工艺台B留出后序0.8mm加工余量。
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