CN106112688B - 一种内齿圈两端销孔角度偏差的控制方法 - Google Patents

一种内齿圈两端销孔角度偏差的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种内齿圈两端销孔角度偏差的控制方法，包括在内齿圈一端的定位销孔形成成品后，以一个已加工的定位销孔坐标为基准，在固定于该端部的两个定位板上，分别加工一个贯穿找正板，且位于内齿圈内部空位处的圆形找正孔，两个找正孔的中心连线通过已加工定位销孔的分度圆圆心；内齿圈调向打表找正固定，使待加工定位销孔轴线与已加工定位销孔轴线平行，通过打表分别确定两个找正销孔中心；以两个找正销孔中心连线确定待加工定位销孔的分度圆圆心和待加工定位销孔相位，并换算成位置坐标，通过坐标对准方式完成待加工定位销孔的加工。本发明的有益效果是，找正精度高，可有效保证采用调向加工方式的内齿圈两端面上销孔的位置精度。

Description

一种内齿圈两端销孔角度偏差的控制方法
技术领域
本发明涉及一种机械零件加工的校正方法，特别是一种内齿圈两端销孔角度偏差的控制方法。
背景技术
为了满足风电增速齿轮箱大批量生产的需要，内齿圈和箱体互换性设计是一大趋势，而以前内齿圈和箱体之间的定位销孔同时钻铰加工方式不能满足互换性设计要求，必须采用单独加工方式。从客户的安装接口尺寸考虑，内齿圈两端定位销孔的角度偏差，即两面销孔中正对销孔错位形成的夹角，会影响输出轴的安装位置；如果偏差过大，特别是液压支撑的风电增速箱，客户将无法安装。
目前，国内内齿圈定位销孔保证角位移的主要加工方式是在机床上精加工完一端销孔后，通过机床引出零件中心与其中一个销孔的延长线到内齿圈外圆，内齿圈翻面后通过肉眼观察，划针对正延长线与外圆的交点来确定另一端对应销孔的位置。由于肉眼观察误差较大，且引线宽，不能准确的量化角位移的偏差量，因此，经常会出现最终装配后累计误差超差的现象，难以满足设计要求。而国外具有先进的大型设备，内齿圈加工过程中不需要翻面装夹，可以在一次装夹中实现对两端销孔的同时加工，由于在一次装夹中，不存在装夹误差、找正误差等，所以内齿圈两面销孔的角位移可以达到很高的精度。但国内目前尚缺少这样的设备，并且购买成本过高，因此，我们致力于在现有机床设备的基础上，设计出方便快捷、实用、高精度的加工工艺，在不增加成本的情况下快速完成加工。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种内齿圈两端销孔角度偏差的控制方法，该方法利用百分表或千分表找正的方法代替肉眼观察找正方法，其找正精度远高于通过引线和肉眼观察的找正精度，可有效保证内齿圈两端面上销孔的位置精度，特别适应于无大型、高精度加工设备条件的大型内齿圈两端定位销孔加工。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
一种内齿圈两端销孔角度偏差的控制方法，包括以下步骤：
第一步，在内齿圈一端的两个定位销孔形成成品后，以一个已加工的定位销孔坐标为基准，在固定于内齿圈该端部的两个找正板上分别加工一个贯穿的找正孔，且位于内齿圈内部空位处的圆形找正孔，两个找正孔的中心连线通过已加工定位销孔的分度圆圆心；
第二步，将内齿圈调向并找正后装夹固定，以使待加工定位销孔轴线与已加工定位销孔轴线平行，通过百分表或千分表打表分别确定两个找正孔的中心；
第三步，以两个找正孔的中心连线确定待加工定位销孔的分度圆圆心，以及待加工定位销孔相位，并换算成待加工定位销孔的位置坐标，通过坐标对准方式完成待加工定位销孔的加工。
采用前述技术方案的本发明，由于内齿圈一端的定位销孔形成成品后，以已加工的定位销孔销孔为基准，通过在辅助校正的找正板上加工找正孔，使找正孔与已加工的定位销孔形成位置确定，且精度高的找正孔，以在内齿圈调面后，对找正孔采用打表方式确定内齿圈另一端的待加工定位销孔的坐标位置，并通过坐标对准方式完成待加工定位销孔的加工。其利用百分表或千分表找正的方法代替肉眼观察找正方法，其找正精度远高于通过引线和肉眼观察的找正精度，可有效保证内齿圈两端面上销孔的位置精度，特别适应于无大型、高精度加工设备的大型内齿圈加工。在本方案中，定位销孔加工用刀具的回转轴线即被视为所加工定位销孔的轴线。因此，在内齿圈调向找正装固定的过程中，使待加工定位销孔轴线与已加工定位销孔轴线平行，是通过定位销孔加工用刀具的回转轴线与已加工定位销孔轴线平行间接实现的，且打表校正时，百分表或千分表打表利用安装刀具的主轴或刀盘回转实现，亦即采用百分表或千分表打表找正时，百分表或千分表通过加工用刀具的回转轴线转动。
优选的，在加工所述找正孔前，还包括制备找正板和将找正板固定连接在内齿圈上的步骤；找正板制备步骤中包括在找正板上形成两个用于穿过螺栓的螺栓过孔，以利用内齿圈对应端面上已加工完成的螺栓孔，由螺栓和弹簧垫圈紧固。找正板固定连接采用内齿圈上自身具有的螺栓孔，不需另外加工，其工序内容简单，连接可靠。
进一步优选的，在所述找正板的制备步骤中，包括在找正板的找正孔处形成一贯穿型找正底孔。以减少找正孔固定在内齿圈上后的加工余量，确保找正孔的形状误差精度，进而提高内齿圈另一面待加工定位销孔的找正精度。
更进一步优选的，在所述找正板固定前，对找正孔的底孔进行打表校正。以进一步减少找正孔固定在内齿圈上后的加工余量，进一步提高内齿圈另一面待加工定位销孔的找正精度。
进一步优选的，在所述找正板的制备步骤中，包括在找正板的两个连接孔之间形成一与定位销孔同轴线的穿销孔。以利用穿销孔对找正板进行定位，防止找正孔加工过程中找正板出现移位现象，确保找正孔的形状误差精度，提高内齿圈另一面待加工定位销孔的找正精度；同时，也可将穿销孔设置成直径大于已加工定位销孔的孔径，以在找正板固定后使已加工定位销孔露出，以通过对露出的定位销孔进行打表确定找正板上找正孔的加工位置，以避免利用定位销孔对找正板定位可能带来对定位销孔造成精度损失的隐患。
本发明的有益效果是，利用百分表或千分表找正的方法代替肉眼观察找正方法，其找正精度远高于通过引线和肉眼观察的找正精度，可有效保证内齿圈两端面上销孔的位置精度，特别适应于无大型、高精度加工设备条件的大型内齿圈两端定位销孔加工。
附图说明
图1是本发明中的内齿圈两端定位销孔的位置关系示意图。
图2是本发明中找正板的结构示意图。
图3是本发明中的内齿圈一端安设有两个找正板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
参见图1、图2、图3，一种内齿圈两端销孔角度偏差的控制方法，用于某型号风电增速齿轮箱的内齿圈1加工，该内齿圈两端圆周均布有数量相等的偶数个定位销孔，以及与定位销孔数量相等的螺栓孔，定位销孔的分度圆直径1570mm，内齿圈厚度340mm，两端对应位置的定位销孔同轴线，其相位差小于等于0.02°，换算成位置误差不大于0.275mm。采用车铣中心对内齿圈1的两端面定位销进行加工，并按以下步骤控制位置精度：
第一步，找正板2制备：制备两个等腰梯形找正板2，梯形底端形成有用于穿过螺栓的两个连接孔2b，以用于通过螺栓与内齿圈1固定，两个连接孔2b之间形成有一穿销孔2c，穿销孔2c与内齿圈1上对应的定位销孔1a同轴线，穿销孔2c直径大于或等于定位销孔1a；在梯形顶端的待加工的找正孔2a位置形成找正孔2a的底孔，以减少找正孔2a的加工量；
第二步，找正板2固定：在内齿圈1一端的定位销孔1a和螺栓孔形成成品后，以对称位置两个已加工的定位销孔1a定位，通过螺栓和弹簧垫圈安设两个呈对称布置的找正板2，以车铣中心主轴上固定百分表或千分表的方式，以找正孔2a的理论中心旋转主轴，对找正孔2a的底孔进行打表校正找正板2位置，使找正孔2a的加工余量分布均匀；之后，拧紧螺钉使找正板2与内齿圈1连接牢固；
第三步，找正孔2a加工：以一个已加工的定位销孔1a坐标为基准，在固定于内齿圈1该端部的两个找正板2上分别加工一个贯穿的找正孔2a，且位于内齿圈1内部空位处的圆形找正孔2a，两个找正孔2a的中心连线通过已加工定位销孔1a的分度圆圆心；
第四步，内齿圈1调面找正：将内齿圈1调向并找正后装夹固定，以使待加工定位销孔1b轴线与已加工定位销孔1a轴线平行，通过机床主轴上固定百分表或千分表分别对两个找正板2进行打表找正，以确定两个找正孔2a的中心；
第五步，待加工定位销孔加工：以两个找正孔2a的中心连线确定待加工定位销孔1b的分度圆圆心，以及待加工定位销孔1b相位，并换算成待加工定位销孔1b的位置坐标，通过坐标对准方式完成待加工定位销孔1b的加工。
本方法中，内齿圈1端面上的螺栓孔可与定位销孔1a一次装夹完成，也可采用分次加工或其他机床加工完成，但在安设找正板2前需完成螺孔的加工。
以上虽然结合了附图描述了本发明的实施方式，但本领域的普通技术人员也可以意识到对所附权利要求的范围内作出各种变化或修改，这些修改和变化应理解为是在本发明的范围和意图之内的。

Claims (5)

1.一种内齿圈两端销孔角度偏差的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，在内齿圈（1）一端的两个定位销孔（1a）形成成品后，以一个已加工的定位销孔（1a）坐标为基准，在固定于内齿圈（1）该端部的两个找正板（2）上分别加工一个贯穿的找正孔（2a），且位于内齿圈（1）内部空位处的圆形找正孔（2a），两个找正孔（2a）的中心连线通过已加工定位销孔（1a）的分度圆圆心；
第二步，将内齿圈（1）调向并找正后装夹固定，以使待加工定位销孔（1b）轴线与已加工定位销孔（1a）轴线平行，通过百分表或千分表打表分别确定两个找正孔（2a）的中心；
第三步，以两个找正孔（2a）的中心连线确定待加工定位销孔（1b）的分度圆圆心，以及待加工定位销孔（1b）相位，并换算成待加工定位销孔（1b）的位置坐标，通过坐标对准方式完成待加工定位销孔（1b）的加工。
2.根据权利要求1所述的内齿圈两端销孔角度偏差的控制方法，其特征在于，在加工所述找正孔（2a）前，还包括制备找正板（2）和将找正板（2）固定连接在内齿圈（1）上的步骤；找正板（2）制备步骤中包括在找正板（2）上形成用于穿过螺栓的两个连接孔（2b）。
3.根据权利要求2所述的内齿圈两端销孔角度偏差的控制方法，其特征在于，在所述找正板（2）的制备步骤中，包括在找正板（2）的找正孔（2a）处形成一贯穿型找正底孔。
4.根据权利要求3所述的内齿圈两端销孔角度偏差的控制方法，其特征在于，在所述找正板（2）固定前，对找正孔（2a）的底孔进行打表校正。
5.根据权利要求2所述的内齿圈两端销孔角度偏差的控制方法，其特征在于，在所述找正板（2）的制备步骤中，还包括在所述的两个连接孔（2b）之间形成一与定位销孔（1a）同轴线的穿销孔（2c）。
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