CN108620615A - 一种小交角齿轮箱箱体镗孔加工装置及其使用方法 - Google Patents

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汤鱼
艾红旭
杨龙
张坤
张健
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B35/00—Methods for boring or drilling, or for working essentially requiring the use of boring or drilling machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B41/00—Boring or drilling machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor

Abstract

一种小交角齿轮箱箱体镗孔加工装置及其使用方法，涉及镗孔加工方法技术领域，它包括被加工箱体，被加工箱体由上箱体、中箱体和下箱体组成，上箱体、中箱体和下箱体由上至下依次设置且形成一个整体，上箱体中心设有输入轴孔，输入轴孔的中心线为输入轴线，上箱体一侧设有镗床刀具，镗床刀具的中心线与输入轴线位于同一轴线上，中箱体的中心设有输出轴孔，输出轴孔的中心线为输出轴线，输出轴线与输入轴线异面且异面夹角为δ，下箱体底面设为基准面；被加工箱体放置在镗床工作台上，被加工箱体底部一端通过定位圆柱滚棒与镗床工作台固定连接。本小交角齿轮箱箱体镗孔加工方法适用于小型镗床，其加工精度能够满足齿轮箱使用要求，且加工操作方便。

Description

一种小交角齿轮箱箱体镗孔加工装置及其使用方法
技术领域：
本发明涉及镗孔加工方法技术领域，具体涉及一种小交角齿轮箱箱体镗孔加工装置及其使用方法。
背景技术：
小交角齿轮传动系统根据工程需要可实现平行轴、相交轴、交错轴传动方式，因此该型传动被广泛应用于机器人手臂、快艇、高速生产线及雷达转向和跟踪系统等领域中。小交角齿轮传动系统中传动齿轮齿形采用渐开线，因小交角齿轮箱的输入轴与输出轴呈现一定轴交角，一般在0°~15°之间，导致小交角齿轮副啮合方式为螺旋渐开面啮合，啮合过程为螺旋渐开面点接触，该种接触方式会导致齿轮传递载荷低、工作齿面温度高、齿面易磨损等不良后果，同时传动系统对加工误差、装配误差、轴交角偏差较敏感，因此该齿轮传动系统除了对小交角齿轮本身加工要求较高外，对箱体的加工要求也十分苛刻，尤其对箱体上两轴线的轴交角和齿轮安装距的加工精度要求较高。相对于普通平行轴齿轮箱箱体镗孔加工工艺方法，小交角齿轮箱箱体镗孔加工更加复杂，保证加工精度更加困难，在箱体镗孔加工过程中，轴交角偏差过大，会导致齿面接触状态变差，影响齿轮的承载能力，安装距偏差过大，会对小交角齿轮副的安装产生不良影响，可能导致齿轮圆周侧隙过小或过大，严重情况下可能无法安装，同时小交角齿轮箱箱体加工精度还会对齿轮在传动过程中的振动噪声产生不良影响。
综上所述，开展小交角齿轮箱箱体镗孔加工方法研究，对于提高该型齿轮啮合过程中的平稳性是十分必要的。
发明内容：
本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种小交角齿轮箱箱体镗孔加工装置及其使用方法，它用于保证小交角齿轮箱箱体镗孔精度，进而保证小交角齿轮箱在运转过程中的平稳运行。
本发明采用的技术方案为：一种小交角齿轮箱箱体镗孔加工方法，包括被加工箱体，被加工箱体由上箱体、中箱体和下箱体组成，上箱体、中箱体和下箱体由上至下依次设置且形成一个整体，上箱体中心设有输入轴孔，输入轴孔的中心线为输入轴线，上箱体的一侧设有镗床刀具，镗床刀具的中心线与输入轴线位于同一轴线上，所述的中箱体的中心设有输出轴孔，输出轴孔的中心线为输出轴线，输出轴线与输入轴线异面，输出轴线与输入轴线所呈异面夹角为δ，所述的下箱体底面设为基准面；被加工箱体放置在镗床工作台上，被加工箱体底部一端通过定位圆柱滚棒与镗床工作台固定连接。
加工方法如下：
1）被加工箱体待加工时，输入轴线处于水平位置，输入轴线与镗床刀具的中心线位于同一轴线上；输出轴线呈倾斜状，输入轴线与输出轴线所成异面夹角为δ；
2）被加工箱体加工时，首先对输入轴孔进行加工，通过镗床刀具通过输入轴线对上箱体的输入轴孔进行加工；
3）输入轴孔加工完成后，进行输出轴孔的加工，被加工箱体以定位圆柱滚棒位定位支点，使得被加工箱绕着定位圆柱滚棒的轴线进行旋转；
4）然后在被加工箱体绕着定位圆柱滚棒轴线旋转时，在被加工箱体与镗床工作台之间放入调整圆柱滚棒；
5）再调整调整圆柱滚棒的位置，即调整镗床工作台与下箱体底端基准面之间的位置，使得被加工箱体与镗床工作台之间的夹角为δ，此时输入轴线呈倾斜状，输出轴线处于水平位置；
6）计算出输入轴孔加工时输入轴线到被加工箱体旋转后输出轴线之间的距离为a，因此获得镗床刀具沿垂直方向向下位移的距离为a；
7）镗床刀具沿垂直方向向下位移a后，镗床刀具的中心线与输出轴线位于同一轴线上，镗床刀具通过输出轴线对中箱体的输出轴孔进行加工，进而完成了镗孔的加工。
本发明的有益效果是：本小交角齿轮箱箱体镗孔加工装置通过改变调整圆柱滚棒位置，使被加工箱体输出轴线呈水平方向，同时根据被加工箱体调整前后位置关系，计算镗孔刀具沿垂直方向移动距离，当上述加工参数确定后，小交角齿轮箱输出轴线镗孔过程将与普通平行轴齿轮箱镗孔一致，本加工方法特别适用于小型镗床，其加工精度能够满足齿轮箱使用要求，且加工操作方便。
附图说明：
图1是本发明工作原理示意图。
具体实施方式：
参照图1，一种小交角齿轮箱箱体镗孔加工方法，包括被加工箱体，被加工箱体由上箱体3、中箱体4和下箱体5组成，上箱体3、中箱体4和下箱体5由上至下依次设置且形成一个整体，上箱体3中心设有输入轴孔，输入轴孔的中心线为输入轴线9，上箱体3的一侧设有镗床刀具1，镗床刀具1的中心线与输入轴线9位于同一轴线上，所述的中箱体4的中心设有输出轴孔，输出轴孔的中心线为输出轴线10，输出轴线10与输入轴线9异面，输出轴线10与输入轴线9所呈异面夹角为δ，所述的下箱体5底面设为基准面8；被加工箱体放置在镗床工作台2上，被加工箱体底部一端通过定位圆柱滚棒7与镗床工作台2固定连接。
加工方法如下：
1）被加工箱体待加工时，输入轴线9处于水平位置，输入轴线9与镗床刀具1的中心线位于同一轴线上；输出轴线10呈倾斜状，输入轴线9与输出轴线10所成异面夹角为δ；
2）被加工箱体加工时，首先对输入轴孔进行加工，通过镗床刀具1通过输入轴线9对上箱体3的输入轴孔进行加工；
3）输入轴孔加工完成后，进行输出轴孔的加工，被加工箱体以定位圆柱滚棒7位定位支点，使得被加工箱绕着定位圆柱滚棒7的轴线进行旋转；
4）然后在被加工箱体绕着定位圆柱滚棒7轴线旋转时，在被加工箱体与镗床工作台2之间放入调整圆柱滚棒6；
5）再调整调整圆柱滚棒6的位置，即调整镗床工作台2与下箱体5底端基准面8之间的位置，使得被加工箱体与镗床工作台2之间的夹角为δ，此时输入轴线9呈倾斜状，输出轴线10处于水平位置；
6）计算出输入轴孔加工时输入轴线9到被加工箱体旋转后输出轴线10之间的距离为a，因此获得镗床刀具1沿垂直方向向下位移的距离为a；
7）镗床刀具1沿垂直方向向下位移a后，镗床刀具1的中心线与输出轴线10位于同一轴线上，镗床刀具1通过输出轴线10对中箱体4的输出轴孔进行加工，进而完成了镗孔的加工。
箱体镗孔时，将箱体放置于镗床工作台2上并固定，镗孔刀具1首先加工被加工箱体输入轴孔，加工过程同普通平行轴齿轮箱箱体镗孔一致，完成输入轴孔镗孔加工后，进行输出轴孔镗孔加工，完成被加工箱体镗孔加工过程。本方法的特点在于能够通过定位圆柱滚棒7和调整圆柱滚棒6将被加工箱体输出轴线10调整为水平方向，使其加工过程同于普通平行轴齿轮箱加工一致，同时根据被加工箱体调整前后的位置关系，计算镗孔刀具1沿垂直方向的移动距离a，完成镗孔刀具1的运行轨迹设计，进而完成小交角箱体镗孔加工，通过该加工方法能够实现高精度小交角齿轮箱箱体镗孔加工。
综上所述，本小交角齿轮箱箱体镗孔加工装置设计合理，通过改变调整圆柱滚棒6位置，使被加工箱体输出轴线10呈水平方向，同时根据被加工箱体调整前后位置关系，计算镗孔刀具1沿垂直方向移动距离，当上述加工参数确定后，小交角齿轮箱输出轴线镗孔过程将与普通平行轴齿轮箱镗孔一致，本加工方法特别适用于小型镗床，其加工精度能够满足齿轮箱使用要求，且加工操作方便。

Claims (2)

1.一种小交角齿轮箱箱体镗孔加工装置，其特征在于：包括被加工箱体，被加工箱体由上箱体（3）、中箱体（4）和下箱体（5）组成，上箱体（3）、中箱体（4）和下箱体（5）由上至下依次设置且形成一个整体，上箱体（3）中心设有输入轴孔，输入轴孔的中心线为输入轴线（9），上箱体（3）的一侧设有镗床刀具（1），镗床刀具（1）的中心线与输入轴线（9）位于同一轴线上，所述的中箱体（4）的中心设有输出轴孔，输出轴孔的中心线为输出轴线（10），输出轴线（10）与输入轴线（9）异面，输出轴线（10）与输入轴线（9）所呈异面夹角为δ，所述的下箱体（5）底面设为基准面（8）；被加工箱体放置在镗床工作台（2）上，被加工箱体底部一端通过定位圆柱滚棒（7）与镗床工作台（2）固定连接。
2.一种根据权利要求1所述的小交角齿轮箱箱体镗孔加工方法，其特征在于：加工方法如下：
被加工箱体待加工时，输入轴线（9）处于水平位置，输入轴线（9）与镗床刀具（1）的中心线位于同一轴线上；输出轴线（10）呈倾斜状，输入轴线（9）与输出轴线（10）所成异面夹角为δ；
被加工箱体加工时，首先对输入轴孔进行加工，通过镗床刀具（1）通过输入轴线（9）对上箱体（3）的输入轴孔进行加工；
输入轴孔加工完成后，进行输出轴孔的加工，被加工箱体以定位圆柱滚棒（7）位定位支点，使得被加工箱绕着定位圆柱滚棒（7）的轴线进行旋转；
然后在被加工箱体绕着定位圆柱滚棒（7）轴线旋转时，在被加工箱体与镗床工作台（2）之间放入调整圆柱滚棒（6）；
再调整调整圆柱滚棒（6）的位置，即调整镗床工作台（2）与下箱体（5）底端基准面（8）之间的位置，使得被加工箱体与镗床工作台（2）之间的夹角为δ，此时输入轴线（9）呈倾斜状，输出轴线（10）处于水平位置；
计算出输入轴孔加工时输入轴线（9）到被加工箱体旋转后输出轴线（10）之间的距离为a，因此获得镗床刀具（1）沿垂直方向向下位移的距离为a；
镗床刀具（1）沿垂直方向向下位移a后，镗床刀具（1）的中心线与输出轴线（10）位于同一轴线上，镗床刀具（1）通过输出轴线（10）对中箱体（4）的输出轴孔进行加工，进而完成了镗孔的加工。
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