CN104889701B - 大型齿轮机床工作台的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型齿轮机床工作台的加工方法，特征在于：工作台的加工方法包括以下步骤：S1、粗加工步骤包括：首先通过立式车床粗加工工作台的第一中心孔、第二中心孔、第三中心孔、工艺孔、顶面及底面；S2、时效处理、半精加工和部分精加工步骤包括：将工作台时效处理后，通过立式车床半精加工、精加工工作台的底面、第三中心孔、工艺孔及第一中心孔、第二中心孔、顶面、上端面至最终尺寸；S3、精加工步骤包括：采用立式车床和专用夹具，精车工作台的内圆弧、外圆弧、左端面和右端面至最终尺寸。优点是：通过采用本发明加工方法可保证工作台各中心孔、轴承孔、内圆弧、外圆弧及各端面的加工精度和质量，进而提高了整个齿轮机床的精度。

Description

大型齿轮机床工作台的加工方法

技术领域

本发明属于齿轮机床制造技术领域，尤其是涉及一种大型齿轮机床工作台的加工方法。

背景技术

齿轮机床上的工作台是一种结构复杂的大型零件，在整个齿轮机床中起着承上启下的作用，齿轮机床通过工作台将工作台底座、工作台主轴等重要部件连接在一起，所以工作台质量的好坏直接影响着整个齿轮机床的精度。由于工作台上不仅设有中心孔、轴承孔，而且还设有其中心线与中心孔中心线空中垂直相交的圆弧，并且该圆弧只是工作台的一部分，如图2所示。这就导致在加工中部分尺寸无法测量，尺寸精度无法保证，同时又由于对整个工件的精度要求很高，中心孔圆度误差值应小于0.01mm，两端轴承孔同轴度误差值小于0.005mm，圆弧与中心孔垂直度误差值小于0.01mm，所以采用传统加工方法很难达到设计要求。传统的加工方法是将被加工工件直接放在加工机床工作台上，直接加工内圆弧、外圆弧，这样就导致内、外圆弧尺寸的精确度无法达到设计要求，难以保证工作台的精度和质量，从而影响整个齿轮机床的精度。

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工作台加工精度且可降低加工成本的大型齿轮机床工作台的加工方法。

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：

大型齿轮机床工作台的加工方法，所述工作台中间制有第一中心孔、第二中心孔、第三中心孔及工艺孔，所述工作台上端设有顶面，底部设有底面，所述工作台外侧具有其中心线与第一中心孔中心线空中垂直相交的内圆弧和外圆弧，所述工作台一侧设有左端面、第二轴承孔和第三端面，另一侧设有右端面、子口孔、第一轴承孔、第一端面和第二端面，其特征在于：所述工作台的加工方法包括以下步骤：

S1、粗加工步骤；包括：首先通过立式车床粗加工工作台的第一中心孔、第二中心孔、第三中心孔、工艺孔、顶面、第一中心孔上端面及底面，然后将工作台90°立起，利用弯板将工作台固定，再分别粗加工工作台的内圆弧、外圆弧、左端面和右端面，并留出后序加工余量，然后以底面为基面，通过卧式镗床粗加工工作台子口孔、第一轴承孔、第二轴承孔、第一端面、第二端面及第三端面；

S2、时效处理、半精加工和部分精加工步骤；包括：将工作台时效处理后，通过立式车床半精加工、精加工工作台的底面、第三中心孔、工艺孔至最终尺寸，并保证工艺孔与第三中心孔的同轴度误差值小于0.01mm，工艺孔与底面垂直度误差值小于0.01mm，将工作台翻转180°，以工作台底面为基面，按工艺孔找正，半精加工、精加工工作台的顶面、上端面、第一中心孔、第二中心孔至最终尺寸；然后采用加工中心机床以工作台的底面为基面，按第一中心孔找正在0.05mm以内，半精加工左端面和右端面，再半精加工工作台的子口孔、第一轴承孔、第二轴承孔、第一端面、第二端面及第三端面，所述子口孔加工至最终尺寸，第一轴承孔、第二轴承孔、第一端面、第二端面及第三端面留出后序加工余量。

S3、精加工步骤；包括：采用立式车床和专用夹具，首先以工作台的左端面为基面，将工作台的左端面放在专用夹具的上基准面上，将工作台的上端面靠在夹具的右基准面上，按夹具的找正中心孔找正在0.01mm以内，精车工作台的内圆弧、外圆弧、左端面和右端面，所述内圆弧和外圆弧加工至最终尺寸，所述左端面和右端面分别留出后序加工余量，然后刮研左端面和右端面至最终尺寸，要求刮研点数均匀，并且左端面、右端面与第一中心孔中心线对称度误差值小于0.01mm，最后再通过加工中心机床以工作台的底面为基面，按第一中心孔找正在0.01mm以内，精加工第一轴承孔、第二轴承孔、第一端面、第二端及第三端面至最终尺寸。

本发明还可以采用如下技术方案：

所述S1粗加工步骤中，所述第一中心孔、第二中心孔、第三中心孔、工艺孔、内圆弧及外圆弧的直径所留加工余量控制在5～6mm范围内，左端面及右端面所留加工余量控制在2～3mm范围内，所述第一轴承孔、第二轴承孔及子口孔的直径所留加工余量控制在5～6mm范围内，所述第一端面、第二端面及第三端面所留加工余量控制在2～3mm范围内。

所述S2时效处理、半精加工和部分精加工步骤中，所述工作台的左端面和右端面留出后序0.5mm加工余量，所述左端面和右端面平行度误差值小于0.05mm，左端面和右端面相对于第一中心孔中心线对称度误差值小于0.05mm，所述工作台第一轴承孔和第二轴承孔的直径所留加工余量控制在1～1.5mm范围内，所述第一端面、第二端面及第三端面所留加工余量控制在0.6～0.7mm范围内。

所述S3精加工步骤，所述左端面和右端面所留加工余量控制在0.1～0.15mm范围内。

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，首先通过立式车床、卧式镗床、加工中心机床，并借助相应的工装和专用夹具加工工件的中心孔、内圆弧、外圆弧及各端面，完成基准面的加工，然后再通过加工中心机床加工工件的各轴承孔。通过采用本发明加工方法可保证工作台各中心孔、轴承孔、内圆弧、外圆弧及各端面的加工精度和加工质量，进而提高了整个齿轮机床的精度。

附图说明

图1是本发明工作台的结构主视图；

图2是图1的右视图；

图3是图1的A-A剖视图；

图4是本发明工作台粗加工、半精加工、精加工状态示意图；

图5是本发明工作台立车粗加工状态示意图；

图6是本发明的夹具结构示意图；

图7是本发明工作台立车精加工状态示意图。

图中：1、左端面；2、工艺孔；3、第一中心孔；4、第二中心孔；5、右端面；6、子口孔；7、第一轴承孔；8、第一端面；9、第二端面；10、第三端面；11、第二轴承孔；12、顶面；13、上端面；14、内、外圆弧中心；15、外圆弧；16、内圆弧；17、底面；18、第三中心孔；

100、工作台；200、加工机床工作台；300、弯板；

400、夹具；401、夹具左基准面；402、夹具找正中心孔；403、夹具右基准面；404、夹具上基准面；405、夹具下基准面。

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3，为被加工工件工作台的结构示意图，所述工作台中间部分设有第一中心孔3、第二中心孔4、工艺孔2、第三中心孔18、上端面13，所述第二中心孔4位于第一中心孔3的上方，所述工艺孔2和第三中心孔18位于第一中心孔的下方。所述工作台上端设有顶面12，底部设有底面17，所述工作台外侧设有其中心线与第一中心孔中心线空中垂直相交的外圆弧15和内圆弧16，所述工作台一侧设有左端面1、第三端面10和第二轴承孔11，另一侧设有右端面5、子口孔6、第一轴承孔7、第一端面8和第二端面9，所述左端面1和右端面5为相互平行面。

工作台的加工方法包括以下步骤：

S1、粗加工步骤包括：

请参阅图1-图5，首先通过立式车床粗加工工作台100的底面17、第三中心孔18和工艺孔2，再将工作台翻转180°，按工艺孔2找正后，粗加工工作台的顶面12、第一中心孔的上端面13、第一中心孔3和第二中心孔4。然后将工作台90°立起，利用弯板300将工作台固定，分别粗加工外圆弧15、内圆弧16、右端面5和左端面1，所述第一中心孔、第二中心孔、第三中心孔、工艺孔、内圆弧及外圆弧的直径所留加工余量控制在5～6mm范围内，所述左端面及右端面所留加工余量控制在2～3mm范围内。然后再以底面17为基面，用过卧式镗床粗加工工作台一侧的子口孔6、第一轴承孔7、第一端面8和第二端面9及另一侧的第二轴承孔11和第三端面10，所述第一轴承孔、第二轴承孔及子口孔的直径所留加工余量控制在5～6mm范围内，所述第一端面、第二端面及第三端面所留加工余量控制在2～3mm范围内。

S2、时效处理、半精加工和部分精加工步骤包括：

将工作台时效处理后，通过立式车床半精加工、精加工工作台的底面17、第三中心孔18、工艺孔2至最终尺寸，并保证工艺孔与第三中心孔的同轴度误差值小于0.01mm，工艺孔与底面垂直度误差值小于0.01mm。然后再将工作台翻转180°，以工作台底面为基面，按工艺孔找正，半精加工、精加工工作台的顶面12、上端面13、第一中心孔3、第二中心4孔至最终尺寸；并保证第一中心孔3和工艺孔2同轴度误差值不大于0.01mm，顶面12与底面17平行度误差值不大于0.01mm。然后再采用加工中心机床以工作台的底面为基面，按第一中心孔找正在0.05mm以内，半精加工左端面1和右端面5，所述工作台的左端面和右端面留出后序0.5mm加工余量，所述左端面和右端面平行度误差值小于0.05mm，左端面和右端面相对于第一中心孔中心线对称度误差值小于0.05mm；再半精加工工作台的子口孔6、第一轴承孔7、第二轴承孔11、第一端面8、第二端面9及第三端面10，所述子口孔加工至最终尺寸，所述工作台第一轴承孔和第二轴承孔的直径所留加工余量控制在1～1.5mm范围内，所述第一端面、第二端面及第三端面所留加工余量控制在0.6～0.7mm范围内。

S3、精加工步骤包括：

参阅图4、图6、图7，先将夹具400的下基准面405放置在加工机床工作台200上，然后再将工作台100的左端面1放置在夹具的上基准面404上，并且将工作台的上端面13与夹具的右基准面403靠紧，按夹具找正中心孔402找在0.01mm以内，使找正中心孔的中心与加工机床中心保持一致，精加工内圆弧16、外圆弧15至最终尺寸。再精加工左端面1和右端面5，留出左端面1和右端面5的后序加工余量，所留加工余量控制在0.10～0.15mm范围内。再将工作台100从夹具400上拆下，刮研左端面1及右端面5至最终尺寸，并保证刮研点数均匀，由于夹具左基准面401与夹具右基准面403之间的距离和工作台100内、外圆弧中心14与上端面13之间的距离相吻合，所以工作台100安装在夹具上后，夹具左基准面401与内、外圆弧中心14相吻合，同时又由于夹具找正中心孔402的中心线与夹具左基准面401重合，这样就方便了工作台100的内圆弧16、外圆弧15的加工，使内圆弧和外圆弧的尺寸得到保证。并且又由于夹具左基准面和夹具右基准面为相互平行面，夹具左基准面和夹具下基准面为相互垂直面，其平行度和垂直度误差值均控制在0.01mm以内，这样就保证了工作台安装在夹具上后，使累积误差降到最低，保证了工作台的加工精度。最后通过加工中心机床以工作台100的底面17为基面，按第一中心孔找正，精加工第一轴承孔7、第一端面8、第二端面9、第二轴承孔11及第三端面10至最终尺寸，并保证第一轴承孔与第二轴承孔同轴度误差值控制在0.005mm范围内。

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 (4)

1.一种大型齿轮机床工作台的加工方法，所述工作台中间制有第一中心孔、第二中心孔、第三中心孔及工艺孔，所述工作台上端设有顶面，底部设有底面，所述工作台外侧具有其中心线与第一中心孔中心线空中垂直相交的内圆弧和外圆弧，所述工作台一侧设有左端面、第二轴承孔和第三端面，另一侧设有右端面、子口孔、第一轴承孔、第一端面和第二端面，其特征在于：所述工作台的加工方法包括以下步骤：

S1、粗加工步骤；包括：首先通过立式车床粗加工工作台的第一中心孔、第二中心孔、第三中心孔、工艺孔、顶面、第一中心孔的上端面及底面，然后将工作台90°立起，利用弯板将工作台固定，再分别粗加工工作台的内圆弧、外圆弧、左端面和右端面，并留出后序加工余量，然后以底面为基面，通过卧式镗床粗加工工作台子口孔、第一轴承孔、第二轴承孔、第一端面、第二端面及第三端面；

S2、时效处理、半精加工和部分精加工步骤；包括：将工作台时效处理后，通过立式车床半精加工、精加工工作台的底面、第三中心孔、工艺孔至最终尺寸，并保证工艺孔与第三中心孔的同轴度误差值小于0.01mm，工艺孔与底面垂直度误差值小于0.01mm，然后将工作台翻转180°，以工作台底面为基面，按工艺孔找正，半精加工、精加工工作台的顶面、上端面、第一中心孔、第二中心孔至最终尺寸；然后再采用加工中心机床以工作台的底面为基面，按第一中心孔找正在0.05mm以内，半精加工左端面和右端面，再半精加工工作台的子口孔、第一轴承孔、第二轴承孔、第一端面、第二端面及第三端面，所述子口孔加工至最终尺寸，第一轴承孔、第二轴承孔、第一端面、第二端面及第三端面留出后序加工余量；

S3、精加工步骤；包括：采用立式车床和专用的夹具，首先以工作台的左端面为基面，将工作台的左端面放在夹具的上基准面上，将工作台的上端面靠在夹具的右基准面上，按夹具的找正中心孔找正在0.01mm以内，精车工作台的内圆弧、外圆弧、左端面和右端面，所述内圆弧和外圆弧加工至最终尺寸，所述左端面和右端面分别留出后序加工余量，然后刮研左端面和右端面至最终尺寸，要求刮研点数均匀，并且左端面、右端面与第一中心孔中心线对称度误差值小于0.01mm，最后再通过加工中心机床以工作台的底面为基面，按第一中心孔找正在0.01mm以内，精加工第一轴承孔、第二轴承孔、第一端面、第二端面及第三端面至最终尺寸。

2.根据权利要求1所述的大型齿轮机床工作台的加工方法，其特征在于：所述S1步骤粗加工步骤中，所述第一中心孔、第二中心孔、第三中心孔、工艺孔、内圆弧及外圆弧的直径所留加工余量控制在5～6mm范围内，左端面及右端面所留加工余量控制在2～3mm范围内，所述第一轴承孔、第二轴承孔及子口孔的直径所留加工余量控制在5～6mm范围内，所述第一端面、第二端面及第三端面所留加工余量控制在2～3mm范围内。

3.根据权利要求1所述的大型齿轮机床工作台的加工方法，其特征在于：所述S2步骤时效处理、半精加工和部分精加工步骤中，所述工作台的左端面和右端面留出后序0.5mm加工余量，所述左端面和右端面平行度误差值小于0.05mm，左端面和右端面相对于第一中心孔中心线对称度误差值小于0.05mm，所述工作台第一轴承孔和第二轴承孔的直径所留加工余量控制在1～1.5mm范围内，所述第一端面、第二端面及第三端面所留加工余量控制在0.6～0.7mm范围内。

4.根据权利要求1所述的大型齿轮机床工作台的加工方法，其特征在于：所述S3步骤精加工步骤，所述左端面和右端面所留加工余量控制在0.1～0.15mm范围内。