CN108907901A - 一种曲柄轴偏心圆的精密磨削方法及专用偏心工装夹具 - Google Patents

一种曲柄轴偏心圆的精密磨削方法及专用偏心工装夹具 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种曲柄轴偏心圆的精密磨削方法及专用偏心工装夹具,其方法主要包括以下步骤:⑴.将偏心工装的底座与机床主轴连接;⑵.安装偏心调整套,确定偏心基准零位;⑶.安装曲柄轴;⑷.通过偏心调节螺母将偏心调整套上下移动,实现偏心量的精确控制,进行零件一侧偏心外圆磨削;⑸.反向调节偏心调节螺母将偏心调整套反向移动,保证与步骤⑷的偏心量相同,进行零件另外一侧偏心外圆磨削,最后完成零件加工。本发明在常规外圆磨床的基础上,开发出偏心可调的双偏心磨削工装及其零件加工工艺方案,完全自主设计,国内属于首创。

Description

一种曲柄轴偏心圆的精密磨削方法及专用偏心工装夹具
技术领域
[0001] 本发明涉及机床加工技术领域,尤其是一种曲柄轴偏心圆的精密磨削方法及专用 偏心工装夹具。
背景技术
[0002] 曲柄轴是机器人用RV减速器核心的受力传动零件,曲柄轴的加工精度直接影响RV 减速器的传动精度,该零件的制造难点在于控制双偏心外圆的尺寸精度、偏心量加工精度、 两偏心180°的分度精度及偏心方向与端面花键的位置精度。目前曲柄轴加工中基本通过两 种方式加工:一种是随动磨削机床,通过机床自身的插补运动实现偏心圆加工,但是设备成 本昂贵;另一种是在常规外圆磨床上,采用偏心工装加工,虽然设备成本低,但是为保证筒 精度的偏心要求,对偏心工装要求非常高。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于弥补现有技术的不足之处,提供一种成本低且加工精度高的曲 柄轴偏心圆的精密磨削方法及专用偏心工装夹具。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术手段实现的:
[0005] 一种曲柄轴偏心圆的精密磨削方法,其特征在于:包括以下步骤:
[0006] ⑴.将偏心工装夹具的底座与机床主轴连接,并用螺钉拧紧,同时找正底座的基准 圆,保证底座与机床主轴的回转中心重合;同时找正底座外侧端面,保证端面与机床Z轴的 垂直度<0.002mm;
[0007] ⑵.安装偏心调整套,通过四个螺钉与底座进行紧固,同时将1-A面和3-A面对齐, 1-B面和3-B面对齐,保证偏心调整套的曲柄轴配合孔与机床回转中心重合;拧入上下偏心 调节螺钉,确定偏心基准零位;
[0008] ⑶•安装曲柄轴,利用花键定位螺钉确定曲柄轴的偏心角度方向;同时拧紧内锥锁 紧螺母,偏心调整套和内锥锁紧螺母利用锥面贴合,随着内锥锁紧螺母的不断旋紧,偏心调 整套开槽部分将曲柄轴锁紧,此时将工装和零件安装完毕;
[0009] ⑷•通过偏心调节螺母将偏心调整套上下移动,同时保证卜B面和3-B面对齐,利用 千分表测量1-A面和3-A面之间的高度差,进而确定偏心量的大小,实现偏心量的精确控制, 调整完毕后,进行零件一侧偏心外圆磨削;
[0010]⑸.反向调节偏心调节螺母将偏心调整套反向移动,同时保证1-B面和3-B面对齐, 利用千分表测量1-A面和3_A面之间的高度差,保证与步骤⑷的偏心量相同,调整完毕后,进 行零件另外一侧偏心外圆磨削,最后完成零件加工。
[0011] 一种曲柄轴偏心圆的精密磨削方法的专用偏心工装夹具,其特征在于:步骤⑴所 述的偏心工装包括底座、偏心调节螺母、偏心调整套、花键定位螺钉和内锥锁紧螺母,底座 的底面制出多个用于与机床主轴连接的螺钉孔,底座的正面同轴制出一个安装孔,底座的 侧壁均布制出两个径向的调整孔,该两个调整孔均与安装孔相连通,每个调整孔内均安装 一个偏心调节螺母;
[0012] 偏心调整套的后端插装在底座的安装孔内,偏心调整套的中部为定位台,其与底 座的前端面接触,偏心调整套的前端内部同轴制出一个曲柄轴配合孔,在偏心调整套的侧 壁上制出一个径向的通孔,该通孔与曲柄轴配合孔相连通,且该通孔内安装一个花键定位 螺钉,在花键定位螺钉前端的偏心调整套的外侧同轴套装一个内锥锁紧螺母,该内锥锁紧 螺母与偏心调整套的贴合面为锥面。
[0013] 而且,所述的底座前端的外侧壁制出两个定位面,其分别为底座水平定位面1-A面 和底座竖直定位面1-B面。
[0014] 而且,所述的偏心调整套中部定位台的外侧壁制出两个定位面,其分别为偏心调 整套水平定位面3-A面和偏心调整套竖直定位面3-B面。
[0015] 而且,偏心调整套前端所制曲柄轴配合孔的侧壁上制出均布的轴向开槽。
[0016] 本发明的优点和积极效果是:
[0017] 本发明涉及RV减速器曲柄轴的制造方法,提供了一种采用常规机床实现高精度偏 心磨削的工艺方案。偏心工装加工时,要先将底座和偏心调整套提前固定,在组合状态下, 加工A面和B面和曲柄轴6的配合孔,保证1-B面和3-B面共面,1-A面和3-A面共面及与曲柄轴 的配合孔的位置度要求。本方法中使用的工装夹具可以实现一次装夹,完成两偏心外圆磨 肖IJ,同时加工工装中设计有偏心可调节功能,可实现多型号曲柄轴的柔性加工。
[0018]本发明属于机床加工技术领域,加工工装直接与机床主轴连接,通过一次装夹定 位,在常规外圆磨削加工中心上完成曲柄轴双偏心的加工。其特点是:工装直接与机床主轴 连接,减少了中间连接环节,减少了误差累积;同时带有偏心调节功能,实现偏心的柔性加 工。本发明提供了一种RV减速器偏心轴的加工方法和加工工装,采用主轴直连的方式,具有 加工可调性高,工序集中,生产成本低,零件精度高,加工范围广等优点。
附图说明
[0019]图丨是曲柄轴装夹图;
[0020] 图2是偏心调节图。
具体实施方式
[0021] 下面结合附图详细叙述本发明的实施例,需要说明的是,本实施例是叙述性的,不 是限定性的,不能以此限定本发明的保护范围。
[0022]为了便于理解本发明方法,首先将本方法中使用到的工装夹具的结构进行介绍: 一种用于曲柄轴偏心圆精密磨削方法的专用偏心工装夹具,包括底座1、偏心调节螺母2、偏 心调整套3、花键定位螺钉4和内锥锁紧螺母5,底座的底面制出多个用于与机床主轴连接的 螺钉孔,底座的正面同轴制出一个安装孔,底座的侧壁均布制出两个径向的调整孔(g卩:两 个调整孔的轴线均垂直于安装孔的轴线),该两个调整孔均与安装孔相连通,且每个调整孔 内均安装一个偏心调节螺母。
[0023]偏心调整套的后端插装在底座的安装孔内,两个偏心调节螺母顶压在偏心调整套 的外侧壁上。偏心调整套的中部为定位台,其与底座的前端面接触。底座前端的外侧壁制出 两个定位面,其分别为底座水平定位面1-A面和底座竖直定位面1-B面。偏心调整套中部定 位台的外侧壁制出两个定位面,其分别为偏心调整套水平定位面3-A面和偏心调整套竖直 定位面3-B面。
[0024]偏心调整套的前端内部同轴制出一个用于安装曲柄轴6的曲柄轴配合孔,该曲柄 轴配合孔与机床回转中心重合。曲柄轴配合孔的侧壁上制出均布的轴向开槽,保证了曲柄 轴具有稳定可靠的夹紧力。在偏心调整套的侧壁上制出一个径向的通孔,该通孔与曲柄轴 配合孔相连通,且该通孔内安装一个花键定位螺钉,该花键定位螺钉用于顶压在曲柄轴的 外侧壁上。在花键定位螺钉前端的偏心调整套的外侧同轴套装一个内锥锁紧螺母,该内锥 锁紧螺母与偏心调整套的贴合面为锥面。
[0025] 一种曲柄轴偏心圆的精密磨削方法,包括以下步骤:
[0026]⑴.将专用偏心工装夹具的底座1与机床(外圆磨床)主轴连接,并用螺钉拧紧,具 体接口方式根据外圆磨床的规格要求确定,同时找正底座1的基准圆,保证底座1与机床主 轴的回转中心重合;同时找正底座1外侧端面,保证端面与机床Z轴的垂直度<〇.002mm; [0027] (2).安装偏心调整套3,通过四个螺钉将偏心调整套3与底座1进行紧固,同时将1-A 面和3-A面对齐,1-B面和3-B面对齐,保证偏心调整套3的曲柄轴配合孔与机床回转中心重 合;抒入上下偏心调节螺钉2,确定偏心基准零位;
[0028] ⑶.安装曲柄轴6,利用花键定位螺钉4确定曲柄轴6的偏心角度方向,即:利用花键 定位螺钉4对准基准花键齿,对曲柄轴6进行角度定位;同时拧紧内锥锁紧螺母5,偏心调整 套3和内锥锁紧螺母5利用锥面贴合,随着内锥锁紧螺母5的不断旋紧,偏心调整套3开槽部 分将曲柄轴6锁紧,此时将工装和零件安装完毕;
[0029] ⑷.通过偏心调节螺母2将偏心调整套3上下移动,同时保证1-B面和3-B面对齐,利 用千分表测量1-A面和3-A面之间的高度差,进而确定偏心量的大小,实现偏心量的精确控 制,调整完毕后,进行零件一侧偏心外圆磨削;
[0030] ⑸.反向调节偏心调节螺母2将偏心调整套3反向移动,同时保证1-B面和3-B面对 齐,利用千分表测量1-A面和3-A面之间的高度差,保证与步骤⑷的偏心量相同,调整完毕 后,进行零件另外一侧偏心外圆磨削,最后完成零件加工。

Claims (5)

1. 一种曲柄轴偏心圆的精密磨削方法,其特征在于:包括以下步骤: (1).将偏心工装夹具的底座与机床主轴连接,并用螺钉拧紧,同时找正底座的基准圆, 保证底座与机床主轴的回转中心重合;同时找正底座外侧端面,保证端面与机床Z轴的垂直 度 <0.002mm; ⑵•安装偏心调整套,通过四个螺钉与底座进行紧固,同时将1-A面和3-A面对齐,1-B面 和3-B面对齐,保证偏心调整套的曲柄轴配合孔与机床回转中心重合;拧入上下偏心调节螺 钉,确定偏心基准零位; ⑶.安装曲柄轴,利用花键定位螺钉确定曲柄轴的偏心角度方向;同时拧紧内锥锁紧螺 母,偏心调整套和内锥锁紧螺母利用锥面贴合,随着内锥锁紧螺母的不断旋紧,偏心调整套 开槽部分将曲柄轴锁紧,此时将工装和零件安装完毕; ⑷.通过偏心调节螺母将偏心调整套上下移动,同时保证1-B面和3-B面对齐,利用千分 表测量1-A面和3-A面之间的高度差,进而确定偏心量的大小,实现偏心量的精确控制,调整 完毕后,进行零件一侧偏心外圆磨削; ⑸.反向调节偏心调节螺母将偏心调整套反向移动,同时保证1-B面和3-B面对齐,利用 千分表测量1-A面和3-A面之间的高度差,保证与步骤⑷的偏心量相同,调整完毕后,进行零 件另外一侧偏心外圆磨削,最后完成零件加工。
2. —种如权利要求1所述的曲柄轴偏心圆的精密磨削方法的专用偏心工装夹具,其特 征在于:步骤⑴所述的偏心工装包括底座、偏心调节螺母、偏心调整套、花键定位螺钉和内 锥锁紧螺母,底座的底面制出多个用于与机床主轴连接的螺钉孔,底座的正面同轴制出一 个安装孔,底座的侧壁均布制出两个径向的调整孔,该两个调整孔均与安装孔相连通,每个 调整孔内均安装一个偏心调节螺母; 偏心调整套的后端插装在底座的安装孔内,偏心调整套的中部为定位台,其与底座的 前端面接触,偏心调整套的前端内部同轴制出一个曲柄轴配合孔,在偏心调整套的侧壁上 制出一个径向的通孔,该通孔与曲柄轴配合孔相连通,且该通孔内安装一个花键定位螺钉, 在花键定位螺钉前端的偏心调整套的外侧同轴套装一个内锥锁紧螺母,该内锥锁紧螺母与 偏心调整套的贴合面为锥面。
3. 根据权利要求2所述的一种曲柄轴偏心圆的专用偏心工装夹具,其特征在于:所述的 底座前端的外侧壁制出两个定位面,其分别为底座水平定位面1-A面和底座竖直定位面1-B 面。
4. 根据权利要求2所述的一种曲柄轴偏心圆的专用偏心工装夹具,其特征在于:所述的 偏心调整套中部定位台的外侧壁制出两个定位面,其分别为偏心调整套水平定位面3-A面 和偏心调整套竖直定位面3-B面。
5. 根据权利要求2所述的一种曲柄轴偏心圆的专用偏心工装夹具,其特征在于:所述的 偏心调整套前端所制曲柄轴配合孔的侧壁上制出均布的轴向开槽。
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