CN108188767A - 一种高精密齿轮箱的集成加工工装 - Google Patents

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苏云玲
杨继平
罗远锋
刘月萍
周贺
谢锦红
李昂
李垒栋
丁金明
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Beijing Power Machinery Institute
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B11/00—Work holders not covered by any preceding group in the subclass, e.g. magnetic work holders, vacuum work holders

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Abstract

本发明公开了一种高精密齿轮箱的集成加工工装，该加工工装包括底座、第一定位支柱、第二定位支柱、定位基准座、连接螺栓、连接螺钉和定位销钉；第一定位支柱和第二定位支柱通过定位销钉和连接螺栓连接在底座的两端，定位基准座同样通过定位销钉和连接螺栓连接在底座的中部，定位销钉与底座上的条形槽配合实现平面度的调整，工件通过连接螺钉与第一定位支柱和第二定位支柱上的连接孔实现固定连接。定位销钉调整三处支座在底座上的位置并满足三处定位表面所在平面的平面度不大于0.01mm的要求，同时通过定位基准座固定工件在工装上的安装位置；本发明能够实现齿轮箱箱体类零件的一次精确装夹定位及集成加工，提高加工精度，提升操作效率。

Description

一种高精密齿轮箱的集成加工工装
技术领域
本发明涉及一种高精密齿轮箱的集成加工工装，属于机械结构技术领域。
背景技术
涡轮发动机中的齿轮箱箱体是齿轮箱组件的主体零件，装配中要实现与多组齿轮传动副的精密配合。为了保证各传动副间的啮合精度和传动精度，在保证多组轴承孔孔径尺寸精度的同时，还应保证各组轴承孔之间的相对位置精度要求。传统行业中，对于齿轮箱箱体类零件的加工多采用多次装夹、分别加工的方式完成各组轴承孔的加工。此种加工方式存在如下问题：
1)多次装夹导致反复找正基准，基准找正误差、装夹误差、人为操作误差等均给加工精度产生较大影响，最终导致各组轴承孔之间的位置精度不能满足设计指标要求；
2)反复拆装、找正基准，操作者劳动强度增加；
3)装夹位置在工件表面上，装夹力的影响容易导致产品发生变形，导致产品加工精度不能满足设计指标要求。
发明内容
本发明提供了一种高精密齿轮箱的集成加工工装，能够实现齿轮箱箱体类零件的一次精确装夹定位及集成加工，提高加工精度，提升操作效率。
一种高精密齿轮箱的集成加工工装，该加工工装包括底座、第一定位支柱、第二定位支柱、定位基准座、连接螺栓、连接螺钉和定位销钉，外围设备为待加工工件；
所述底座为长方体结构，底座上沿长度方向设有三个条形槽，条形槽的方向为底座的宽度方向，条形槽的周围加工螺栓连接孔；
所述第一定位支柱和第二定位支柱通过定位销钉和连接螺栓连接在底座的两端，定位基准座同样通过定位销钉和连接螺栓连接在底座的中部，工件通过连接螺钉与定位基准座、第一定位支柱和第二定位支柱定位面上的连接孔连接；通过定位销钉调整定位基准座、第一定位支柱和第二定位支柱在底座上的位置并满足三处定位表面所在平面的平面度不大于0.01mm，通过定位基准座固定工件在工装上的安装位置。
进一步地，所述底座与机床工作台连接，并通过小间隙配合保证工装装置在工作台上的安装位置，加工前分别找正定位基准座、第一定位支柱、第二定位支柱的定位平面高度差不大于0.01mm，从而保证工件设计基准与机床程序基准一致。
进一步地，所述定位基准座、第一定位支柱和第二定位支柱上三处定位面平面度的调整通过连接螺钉与定位基准座、第一定位支柱和第二定位支柱上连接孔之间的螺纹间隙配合实现。
有益效果
本发明通过保证工装本身的制造精度，实现了齿轮箱类零件的一次精确定位和一次装夹集成精密加工。该装置的适用范围广泛，方法简单便捷，可大大节省人力物力，提高加工精度，同时大幅提升加工效率。
附图说明
图1是本发明的安装结构组成示意图；
图2是本发明工装的结构组成示意图
图3是本发明的工装定位原理图。
其中：1—工件；2-第一定位支柱；3—定位基准座；4—连接螺钉；5—底座；6—第二定位支柱；7—定位销钉、8—连接螺栓。
具体实施方式
如图1和2所示，本发明提供了一种高精密齿轮箱的集成加工工装，该加工工装包括底座5、第一定位支柱2、第二定位支柱6、定位基准座3、连接螺栓8、连接螺钉4和定位销钉7，外围设备为待加工工件1；
底座5为长方体结构，底座5上沿长度方向设有三个条形槽，条形槽的方向为底座5的宽度方向，条形槽的周围加工螺栓连接孔；
第一定位支柱2和第二定位支柱6通过定位销钉7和连接螺栓8连接在底座5的两端，定位基准座3同样通过定位销钉7和连接螺栓8连接在底座5的中部，定位销钉与底座5上的条形槽配合实现平面度的调整，工件1通过连接螺钉4与定位基准座、第一定位支柱2和第二定位支柱6定位面上的连接孔固定连接；通过定位销钉7调整定位基准座3、第一定位支柱2和第二定位支柱6在底座上的位置并满足三处定位表面所在平面的平面度不大于0.01mm。
底座与机床工作台连接，并通过小间隙配合保证工装装置在工作台上的安装位置，通过保证工件基准孔与底座上立柱的同轴度，即图3所示的L1尺寸为零，保证工件基准孔与工作台回转中心同心。加工前分别找正定位基准座、第一定位支柱、第二定位支柱的定位平面高度差不大于0.01mm，从而保证工件设计基准与机床程序基准的一致。减少了加工前的人工找正难度和误差。通过使用工装装夹、定位，可以实现齿轮箱类零件的集成加工。
本发明的加工工装能实现三个功能，首先，一次装夹完成多面加工内容，避免反复拆装找正带来的操作难度和人为误差影响。
其次，在加工过程中，通过拆卸第一定位支柱2，可以实现第一定位支柱2附近的尺寸特征的加工，实现一次装夹、一次定位、一次集成加工。
最后，通过使用工装装置可以实现工件1的一次精确定位，避免多个基准的反复转换和计算，降低编程难度，避免质量隐患，同时提高加工精度和加工效率。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高精密齿轮箱的集成加工工装，其特征在于，该加工工装包括底座、第一定位支柱、第二定位支柱、定位基准座、连接螺栓、连接螺钉和定位销钉，外围设备为待加工工件；
所述底座为长方体结构，底座上沿长度方向设有三个条形槽，条形槽的方向为底座的宽度方向，条形槽的周围加工螺栓连接孔；
所述第一定位支柱和第二定位支柱通过定位销钉和连接螺栓连接在底座的两端，定位基准座同样通过定位销钉和连接螺栓连接在底座的中部，工件通过连接螺钉与定位基准座、第一定位支柱和第二定位支柱定位面上的连接孔连接；通过定位销钉调整定位基准座、第一定位支柱和第二定位支柱在底座上的位置并满足三处定位表面所在平面的平面度不大于0.01mm；同时通过定位基准座固定工件在工装上的安装位置。
2.根据权利要求1所述的高精密齿轮箱的集成加工工装，其特征在于，通过立柱与机床工作台连接，并通过小间隙配合保证工装装置在工作台上的安装位置，加工前分别找正定位基准座、第一定位支柱、第二定位支柱的定位平面高度差不大于0.01mm，从而保证工件设计基准与机床程序基准的一致。
3.根据权利要求1或2所述的高精密齿轮箱的集成加工工装，其特征在于，所述定位基准座、第一定位支柱和第二定位支柱上三处定位面平面度的调整通过连接螺钉与定位基准座、第一定位支柱和第二定位支柱上连接孔之间的螺纹间隙配合实现。
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