CN107755830A - 飞轮铣齿分度工装及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞轮铣齿分度工装和方法，分度盘定位固定在飞轮上，飞轮下侧通过通过固定装置和数个等高垫块支撑固定在镗床工作台上。分度板一端通过铰接销与分度盘中心铰接，分度定位销与分度板中部和分度盘外缘的对应孔铰接，主轴导向板垂直在分度板的另一端端头上。本发明的方法包括1）安装分度盘和飞轮，2）安装分度装置和主轴导向板，3）校正飞轮位置，4）依次分度加工飞轮齿槽。本发明工装的安装使用快速方便，方法快捷准确，实现了使用普通镗床完成飞轮圆周矩形传动齿的加工，提高了加工效率，降低了加工成本，是一种值得推广的新的非标准轮齿的加工工装及方法。

Description

飞轮铣齿分度工装及方法

技术领域

本发明涉及一种圆盘状零件外缘传动齿的分度工装及方法，特别涉及一种采用普通镗床对飞轮圆周矩形传动齿进行分度和铣齿槽的工装及方法，属于金属切削加工技术领域。

背景技术

飞轮是装在发动机曲轴后端较大的圆盘状零件，具有较大的转动惯量，可储存发动机做功行程的部分动能，以克服其他行程的阻力，使曲轴匀速旋转。飞轮圆周边缘设置了一圈与起动机结合的矩形传动齿，便于启动发动机的。这种矩形传动齿虽然可以采用如插齿机之类的齿轮专用机床加工，但加工周期较长，导致加工成本较高。如采用普通镗床加工，又因普通镗床工作台回转中心与飞轮中心不重合，且普通镗床旋转角度精确度无法满足矩形传动齿的加工要求而难以进行。

发明内容

本发明的目的是提供一种飞轮铣齿分度工装及方法，从而使用普通镗床代替齿轮专用机床铣削加工飞轮圆周的矩形传动齿。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种飞轮铣齿分度工装，包括分度盘、数个等高垫块、固定装置、分度装置和主轴导向板，分度盘通过底部轴向延伸的凸台定位在飞轮的中心圆孔中，分度盘外缘均布多个分度孔；数个等高垫块均布在镗床工作台上，飞轮下侧通过数个等高垫块支撑在镗床工作台上；固定装置包括数根第一双头螺栓、数根第二双头螺栓和数块T型块，数根第一双头螺栓的上下端分别与压紧螺母及嵌入镗床工作台T型槽内对应的T型块固定连接，从而将飞轮固定在镗床工作台上；分度盘嵌进飞轮的中心沉孔内，数根第二双头螺栓的上下端依次穿过分度盘和飞轮，分别与螺母及嵌入镗床工作台T型槽内对应的T型块固定连接，将分度盘和飞轮固定在镗床工作台上；分度装置包括分度板、铰接销和分度定位销，分度板的一端通过垂直穿过分度板的铰接销与分度盘中心铰接，分度定位销与分度板中部和分度盘外缘的对应孔铰接；主轴导向板垂直在分度板的另一端端头上。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

进一步的，定位销衬套垂直固定在分度盘中心孔中，铰接销衬套垂直固定在分度板一端中，铰接销上端插进铰接销衬套中，铰接销下端插进分度盘中心的定位销衬套孔中。分度定位销衬套垂直固定在分度板中部的定位孔中；分度盘外缘一周均匀分布着分度孔，分度孔的个数与飞轮外圆齿数相等，各个分度孔的圆周相位与飞轮外圆各齿圆周相位相等，多个分度定位销衬套分别垂直固定在分度盘外缘一周的分度孔内，分度定位销穿过分度板中部的分度定位销衬套后插进分度盘对应的分度定位销衬套中。

进一步的，铰接销衬套和多个分度定位销衬套均采用碳素工具钢制成，铰接销衬套和分度定位销衬套的淬火硬度为HRC60-64。

进一步的，所述主轴导向板上部设有槽口，所述槽口上部两侧边以分度板纵向中心线为对称中心线，槽口上部两侧边距离A与镗床主轴外径匹配，槽口下部两侧边距离B大于槽口上部两侧边距离A。

一种使用飞轮铣齿分度工装的方法，包括以下步骤：

1）安装等高垫块和T型块

将数块等高垫块放置在镗床工作台上围成一周，将数块T型块分别嵌入镗床工作台的对应的T型槽内，数块T型块的位置分别与飞轮及分度盘位置对应；

2）安装分度盘和飞轮

将飞轮放置在数块等高垫块上，调整飞轮位置，使飞轮的旋转中心与镗床工作台旋转中心重合；数根第一双头螺栓的下端分别拧入对应的T型块内，上端分别拧上压紧螺母，从而将飞轮固定在镗床工作台上；分度盘通过底部轴向延伸的凸台定位在飞轮的中心圆孔中，数根第二双头螺栓的下端分别依次垂直穿过分度盘和飞轮拧入对应的T型块内，上端分别拧上螺母，从而将分度盘和飞轮固定在镗床工作台上；将分度定位销衬套分别嵌入分度盘外缘一周的分度孔内；

3）安装分度装置、铰接销衬套和主轴导向板

将铰接销衬套嵌进分度板一端的定位孔中，铰接销上端插进铰接销衬套中，铰接销下端插进分度盘中心孔中；分度定位销下端穿过分度板中部的分度定位销衬套后插进分度盘外缘作为首齿槽加工的分度定位销衬套中；主轴导向板垂直固定在分度板另一端端头上；

4）校正飞轮位置

调整镗床主轴的高度，使其与主轴导向板上部的槽口高度相当；将镗床主轴外移到槽口外，镗床主轴若能伸进槽口，则表示飞轮位置正确；镗床主轴若不能伸进槽口，则松开数根第一双头螺栓和数根第二双头螺栓上各自对应的压紧螺母和螺母，调整飞轮位置，直至镗床主轴能伸进槽口，最后拧紧数根第一双头螺栓和数根第二双头螺栓各自对应的压紧螺母和螺母，完成飞轮位置的调整；

5）加工飞轮首个齿槽

镗床主轴后退并装上与飞轮齿槽形状相同的专用铣刀，镗床主轴高度下降到与飞轮安装高度相当的位置，镗床主轴带动专用铣刀旋转，对刀后进行数次进给切削，完成飞轮首个齿槽的加工；

6）转动分度板完成飞轮第二个齿槽的加工

拔出分度定位销，转动分度板，再将分度定位销插进分度盘外缘与基准的分度定位销衬套相邻的第二个分度定位销衬套中；松开镗床回转工作台旋转锁紧装置，转动镗床工作台，镗床主轴伸进主轴导向板上部的槽口，由于分度板上分度孔的个数与飞轮外圆齿数相等，各个分度孔的圆周相位与飞轮外圆各齿圆周相位相等，从而确定了与已加工首个齿槽相邻的第二个齿槽的加工位置，锁紧镗床回转工作台旋转锁紧装置；重复步骤5）完成第二个齿槽的加工，两个相邻齿槽之间构成了一个矩形齿；

7）完成飞轮所有齿槽的加工

重复步骤5）和步骤6），逐个完成飞轮外缘所有齿槽的加工。

本发明的工装采用分度盘定位固定在飞轮的中心上，分度板上分度孔的个数与飞轮外圆齿数相等，各个分度孔的圆周相位与飞轮外圆各齿圆周相位相等，分度板一端通过铰接销与分度盘中心铰接，分度定位销与分度板中部和分度盘外缘对应孔铰接的结构，安装使用快速方便，方法快捷准确，采用分度板和分度盘外缘通过分度定位销分度的方法，每转动一次镗床工作台，伸镗床主轴伸进主轴导向板上部的槽口，确定了飞轮外圆齿槽的加工位置，便可完成飞轮外缘的一个矩形齿的加工。本发明使用普通镗床完成飞轮圆周矩形传动齿的加工，提高了加工效率，降低了加工成本，是一种值得推广的新的非标准轮齿加工方法。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是图1的俯视图；

图3是图1的左视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1～图3所示，本实施例的飞轮铣齿分度工装安装在T6112镗床上，包括分度盘1、4个等高垫块2、固定装置3、分度装置4和主轴导向板5，分度盘1通过底部轴向延伸的凸台11定位在飞轮10的中心圆孔101中，分度盘1外缘均布66个分度孔12，分度定位销衬套45分别固定在分度盘上分度孔12及分度板中部定位孔412内，4个等高垫块2均布在镗床工作台20上，飞轮10下侧通过4个等高垫块2支撑在镗床工作台20上。

固定装置3包括4根第一双头螺栓31、2根第二双头螺栓32和6块T型块33，4根第一双头螺栓31的上下端分别与压紧螺母34及嵌入镗床工作台T型槽201内对应的T型块33固定连接，将飞轮10固定在镗床工作台20上。分度盘1嵌进飞轮10的中心沉孔102内，2根第二双头螺栓32的上下端依次穿过分度盘1和飞轮10，分别与螺母35及嵌入镗床工作台T型槽201内对应的T型块33固定连接，将分度盘1和飞轮10固定在镗床工作台20上。

分度装置4包括分度板41、铰接销42和分度定位销43，铰接销衬套44垂直固定在分度板41的左端中，铰接销42上端插进铰接销衬套44中，下端插进分度盘中心孔13中，分度板41左端通过铰接销42与分度盘1铰接。66个分度定位销衬套45分别固定在分度盘1外缘一周的分度孔12及分度板中部定位孔412内，分度定位销43下端穿过分度板41中部及分度盘1对应的分度定位销衬套45中。

铰接销衬套44和66个分度定位销衬套45均采用碳素工具钢制成，本实施例铰接销衬套44和选用牌号为T10A的碳素工具钢，铰接销衬套44和分度定位销衬套45的淬火硬度为HRC60-64。提高了铰接销衬套44和分度定位销衬套45的耐磨性，确保飞轮10的外圆矩形齿分度精度。

主轴导向板5垂直在分度板41右端端头上。主轴导向板5上部设有槽口51，所述槽口51上部两侧边以分度板41纵向中心线C-C为对称中心线，槽口51上部两侧边距离A与镗床主轴30的外径匹配，槽口51下部两侧边距离B大于槽口51上部两侧边距离A。

一种使用飞轮铣齿分度工装的方法，包括以下步骤：

1）安装等高垫块2和T型块33

将4块等高垫块2放置在镗床工作台20上围成一周，将6块T型块33分别嵌入镗床工作台20的对应的T型槽201内，其中4块T型块33的位置与飞轮10对应，2块T型块33的位置与分度盘1的位置对应。

2）安装分度盘1和飞轮10

将飞轮10放置在4块等高垫块2上，调整飞轮10位置，使飞轮10的中心线与镗床工作台20中心的T型槽中心线C-C重合，从而使飞轮10的旋转中心与镗床工作台20旋转中心重合，确保飞轮10的分度基准精度。4根第一双头螺栓31的上端分别拧上压紧螺母34，下端分别拧入对应的T型块33内，从而将飞轮10固定在镗床工作台20上。2根第二双头螺栓32的上端分别拧上螺母35，下端分别依次垂直穿过分度盘1和飞轮10拧入对应的T型块33内，从而将分度盘1和飞轮10固定在镗床工作台20上。将66个分度定位销衬套45分别嵌入分度盘1外缘一周的66个分度孔12及分度板中部定位孔412内。

3）安装分度装置4、铰接销衬套44和主轴导向板5

将铰接销衬套44嵌进分度板41左端的定位孔411中，主轴导向板5垂直固定在分度板41右端端头上，铰接销42上端插进铰接销衬套44中，下端插进分度盘中心孔13中。分度定位销43下端穿过分度板41中部后插进分度盘1外缘作为首齿槽加工的分度定位销衬套45中。主轴导向板5垂直固定在分度板41右端端头上。

4）校正飞轮10位置

调整镗床主轴30的高度，使其与主轴导向板5上部的槽口51高度相当；将镗床主轴30外移到槽口51外，镗床主轴30若能伸进槽口51，则表示飞轮10位置正确；镗床主轴30若不能伸进槽口51，则松开4根第一双头螺栓31和2根第二双头螺栓32上各自对应的压紧螺母34和螺母35，调整飞轮10的位置，直至镗床主轴10能伸进槽口51，最后拧紧4根第一双头螺栓31和4根第二双头螺栓32各自对应的压紧螺母34和螺母35，完成飞轮10位置的调整。

5）飞轮10铣齿

镗床主轴30后退并装上与飞轮齿槽103形状相同的专用铣刀40，镗床主轴30高度下降到与飞轮10安装高度相当的位置，镗床主轴30带动专用铣刀40旋转，对刀后进行数次进给切削，完成第一个齿槽103的加工。

6）转动分度板41完成第二个齿槽103的加工

拔出分度定位销43，转动分度板41，再将分度定位销43插进分度盘41外缘与基准的分度定位销衬套45相邻的第二个分度定位销衬套45中。松开镗床回转工作台旋转锁紧装置，转动镗床工作台20，镗床主轴30伸进主轴导向板5上部的槽口51，由于分度板41上分度孔的个数与飞轮10外圆的齿数相等，各个分度孔的圆周相位与飞轮外圆各齿圆周相位相等，从而确定了与已加工首个齿槽相邻的第二个齿槽的加工位置，锁紧镗床回转工作台旋转锁紧装置；重复步骤5）完成第二个齿槽103的加工，两个相邻齿槽103之间构成了一个矩形齿；

7）完成所有齿槽的加工

重复步骤5）和步骤6），逐个完成飞轮10外缘所有齿槽103的加工。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种飞轮铣齿分度工装，其特征在于，包括分度盘、数个等高垫块、固定装置、分度装置和主轴导向板，分度盘通过底部轴向延伸的凸台定位在飞轮的中心圆孔中，分度盘外缘均布多个分度孔；数个等高垫块均布在镗床工作台上，飞轮下侧通过数个等高垫块支撑在镗床工作台上；固定装置包括数根第一双头螺栓、数根第二双头螺栓和数块T型块，数根第一双头螺栓的上下端分别与压紧螺母及嵌入镗床工作台T型槽内对应的T型块固定连接，从而将飞轮固定在镗床工作台上；分度盘嵌进飞轮的中心沉孔内，数根第二双头螺栓的上下端依次穿过分度盘和飞轮，分别与螺母及嵌入镗床工作台T型槽内对应的T型块固定连接，从而将分度盘和飞轮固定在镗床工作台上；分度装置包括分度板、铰接销和分度定位销，分度板的一端通过垂直穿过分度板的铰接销与分度盘中心铰接，分度定位销与分度板中部和分度盘外缘的对应孔铰接；主轴导向板垂直在分度板的另一端端头上。

2.如权利要求1所述的飞轮铣齿分度工装，其特征在于，定位销衬套垂直固定在分度盘中心孔中，铰接销衬套垂直固定在分度板一端中，铰接销上端插进铰接销衬套中，铰接销下端插进分度盘中心的定位销衬套孔中。

3.如权利要求1所述的飞轮铣齿分度工装，其特征在于，分度定位销衬套垂直固定在分度板中部的定位孔中；分度盘外缘一周均匀分布着分度孔，分度孔的个数与飞轮外圆齿数相等，各个分度孔的圆周相位与飞轮外圆各齿圆周相位相等，多个分度定位销衬套分别垂直固定在分度盘外缘一周的分度孔内，分度定位销穿过分度板中部的分度定位销衬套后插进分度盘对应的分度定位销衬套中。

4.如权利要求2或3所述的飞轮铣齿分度工装，其特征在于，铰接销衬套和多个分度定位销衬套均采用碳素工具钢制成，铰接销衬套和分度定位销衬套的淬火硬度为HRC60-64。

5.如权利要求1所述的飞轮铣齿分度工装，其特征在于，所述主轴导向板上部设有槽口，所述槽口上部两侧边以分度板纵向中心线为对称中心线，槽口上部两侧边距离A与镗床主轴外径匹配，槽口下部两侧边距离B大于槽口上部两侧边距离A。

6.一种使用如权利要求1所述的飞轮铣齿分度工装的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）安装等高垫块和T型块

将数块等高垫块放置在镗床工作台上围成一周，将数块T型块分别嵌入镗床工作台的对应的T型槽内，数块T型块的位置分别与飞轮及分度盘位置对应；

2）安装分度盘和飞轮

将飞轮放置在数块等高垫块上，调整飞轮位置，使飞轮的旋转中心与镗床工作台旋转中心重合；数根第一双头螺栓的下端分别拧入对应的T型块内，上端分别拧上压紧螺母，从而将飞轮固定在镗床工作台上；分度盘通过底部轴向延伸的凸台定位在飞轮的中心圆孔中，数根第二双头螺栓的下端分别依次垂直穿过分度盘和飞轮拧入对应的T型块内，上端分别拧上螺母，从而将分度盘和飞轮固定在镗床工作台上；将分度定位销衬套分别嵌入分度盘外缘一周的分度孔内；

3）安装分度装置、铰接销衬套和主轴导向板

将铰接销衬套嵌进分度板一端的定位孔中，铰接销上端插进铰接销衬套中，铰接销下端插进分度盘中心孔中；分度定位销下端穿过分度板中部后插进分度盘外缘作为首齿槽加工的分度定位销衬套中；主轴导向板垂直固定在分度板另一端端头上；

校正飞轮位置

调整镗床主轴的高度，使其与主轴导向板上部的槽口高度相当；将镗床主轴外移到槽口外，镗床主轴若能伸进槽口，则表示飞轮位置正确；镗床主轴若不能伸进槽口，则松开数根第一双头螺栓和数根第二双头螺栓上各自对应的压紧螺母和螺母，调整飞轮的位置，直至镗床主轴能伸进槽口，最后拧紧数根第一双头螺栓和数根第二双头螺栓各自对应的压紧螺母和螺母，完成飞轮位置的调整；

5）加工飞轮首个齿槽

镗床主轴后退并装上与飞轮齿槽形状相同的专用铣刀，镗床主轴高度下降到与飞轮安装高度相当的位置，镗床主轴带动专用铣刀旋转，对刀后进行数次进给切削，完成飞轮首个齿槽的加工；

转动分度板完成飞轮第二个齿槽的加工

拔出分度定位销，转动分度板，再将分度定位销插进分度盘外缘与基准的分度定位销衬套相邻的第二个分度定位销衬套中；松开镗床回转工作台旋转锁紧装置，转动镗床工作台，镗床主轴伸进主轴导向板上部的槽口，由于分度板上分度孔的个数与飞轮外圆的齿数相等，各个分度孔的圆周相位与飞轮外圆各齿圆周相位相等，从而确定了与已加工首个齿槽相邻的第二个齿槽的加工位置，锁紧镗床回转工作台旋转锁紧装置；重复步骤5）完成第二个齿槽的加工，两个相邻齿槽之间构成了一个矩形齿；

7）完成飞轮所有齿槽的加工

重复步骤5）和步骤6），逐个完成飞轮外缘所有齿槽的加工。