CN109079534A - 一种高精度行星排框架总成的集成加工夹具及加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度行星排框架总成的集成加工夹具及加工方法，所述夹具包括台阶轴、挡圈、下碟簧、支撑套、双头螺柱、压紧螺母、支撑滑套、压力滑套和上碟簧，台阶轴为三个不同直径的轴，从下到上逐渐减小，小端有螺纹，双头螺柱拧入台阶轴顶端形成有四个台阶的支撑体轴，台阶轴从下到上依次装入下碟簧、支撑套、上碟簧、压力滑套、支撑滑套、压紧螺母，采用一种具备车削和镗铣功能的复合型机床，即立式车铣复合中心，改变装夹方式，实现了行星排框架的设计基准与被测要素一次装夹加工，保证了零部件精度。该集成加工方法操作简单高效，工艺装置结构新颖，为行星排框架的行星轮轴孔机械加工工艺提供了一种全新的解决途径，加工质量稳定可靠。

Description

一种高精度行星排框架总成的集成加工夹具及加工方法
技术领域
本发明属于行星排框架加工领域，具体涉及一种高精度行星排框架总成的集成加工夹具及加工方法。
背景技术
行星传动包含太阳轮、行星轮、行星排框架总成、行星轮轴、轴承等。行星排框架总成(见图1)属于行星传动重要的零部件，由主框架、副框架、定位销及紧固螺栓组成，行星排框架总成是一种镂空式结构，因结构所局限，轴承安装面必须使用车削工艺，行星轮轴安装面必须使用镗铣削工艺，因此设计基准与被测要素无法产生直接的联系，设计基准和工艺基准无法做到完善的统一，因此产生的找正误差以及检测误差等，导致被测要素的形位精度(位置度、平行度)保证困难，不能满足使用要求。因此，亟需一种通用性好能满足机械加工的方法出现。
发明内容
本发明的目的是提供一种高精度行星排框架总成的集成加工夹具及加工方法，解决了被测要素保证困难的问题。
本发明的技术方案为：一种高精度行星排框架总成的集成加工夹具，其特征在于：包括台阶轴1、挡圈2、下碟簧3、支撑套4、双头螺柱5、压紧螺母6、支撑滑套7、压力滑套8和上碟簧9，台阶轴1为三个不同直径的轴，从下到上逐渐减小，小端有螺纹，双头螺柱5拧入台阶轴1顶端形成有四个台阶的支撑体轴，在小端台阶轴位置装入挡圈2，然后从下到上依次装入下碟簧3、支撑套4、上碟簧9、压力滑套8、支撑滑套7、压紧螺母6，其中压力滑套8与小端台阶轴小间隙配合，和双头螺柱端大间隙配合，支撑滑套7与双头螺柱5大间隙配合，压紧螺母6用于压紧支撑滑套。
一种高精度行星排框架总成的集成加工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、将高精度行星排框架总成的集成加工夹具装配完成，装在立式车铣复合中心工作台；对下碟簧3、上碟簧9以及小端台阶轴下端面17进行找正；
S2、调整合格后，将高精度行星排框架总成16小孔端装入夹具，小端端面顶在小端台阶轴下端面，使用摆差表检查高精度行星排框架总成16大端框架的内平面15；压紧螺母6加力矩使碟簧处于涨紧状态，将高精度行星排框架总成夹紧；
S3、机床换用车刀，对高精度行星排框架总成16的圆柱面和大端上平面10按精加工切削参数进行车削，走刀路径先向下后右移进行。
机床换用车刀，对高精度行星排框架总成16的圆柱面和小端下平面11按精加工切削参数进行车削，走刀路径先向上后右移进行。
S4、机床换用镗刀，锁死转台，对高精度行星排框架总成16端面上的内孔圆柱面13、14按精加工切削参数进行镗削加工。
有益效果：本发明采用一种具备车削和镗铣功能的复合型机床，即立式车铣复合中心，改变装夹方式，实现了行星排框架的设计基准(轴承安装面)与被测要素(行星轮轴孔)一次装夹加工，保证了零部件精度。该集成加工方法操作简单高效，工艺装置结构新颖，为行星排框架的行星轮轴孔机械加工工艺提供了一种全新的解决途径，加工质量稳定可靠。
附图说明
图1为高精度行星排框架总成的结构示意图；
图2为本发明选用的立式车铣复合中心的机床原理示意图。
图3为本发明的集成加工夹具示意图。
图4为本发明的夹具零件组合示意图和加工位置示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
本发明提供一种高精度行星排框架总成的集成加工装置，包括台阶轴1、挡圈2、下碟簧3、支撑套4、双头螺柱5、压紧螺母6、支撑滑套7、压力滑套8和上碟簧9，台阶轴1为三个不同直径的轴，从下到上逐渐减小，小端有螺纹，双头螺柱5拧入台阶轴1顶端形成有四个台阶的支撑体轴，在小端台阶轴位置装入挡圈2，然后从下到上依次装入下碟簧3、支撑套4、上碟簧9、压力滑套8、支撑滑套7、压紧螺母6，其中压力滑套8与小端台阶轴小间隙配合，和双头螺柱端大间隙配合，支撑滑套7与双头螺柱5大间隙配合，压紧螺母6用于压紧支撑滑套；所述大间隙为间隙大于0.5mm的间隙，小间隙为小于0.2mm的间隙。
一种高精度行星排框架总成的集成加工方法，具体包括以下步骤：
S1、将夹具装配完成，装在立式车铣复合中心工作台；对下碟簧3、上碟簧9以及小端台阶轴下端面17进行找正，摆差控制在0.005mm以内；
S2、调整合格后，将高精度行星排框架总成16小孔端装入夹具，小端端面顶在小端台阶轴下端面，加预紧力矩20-30N.m，使用摆差表检查高精度行星排框架总成16大端框架的内平面15，摆差控制在0.01mm以内；压紧螺母6加力矩180-220N.m，碟簧处于涨紧状态，将高精度行星排框架总成夹紧；
S3、机床换用车刀，对高精度行星排框架总成16的圆柱面和大端上平面10按精加工切削参数(转台左旋/切深0.2mm/切削速度200转/进给量1mm)进行车削，走刀路径先向下后右移进行。
机床换用车刀，对高精度行星排框架总成16的圆柱面和小端下平面11按精加工切削参数(转台左旋/切深0.2mm/切削速度200转/进给量1mm)进行车削，走刀路径先向上后右移进行。
S4、机床换用镗刀(电主轴)，锁死转台，对高精度行星排框架总成16端面上的内孔圆柱面13、14按精加工切削参数(切深0.2mm/切削速度600转/进给量1mm)进行镗削加工；其中镗刀位置不变，高精度行星排框架总成16的圆柱面13、14变换，由机床转台的转动功能实现，但必须同向转动。
实施例：
一种高精度行星排框架，回转体，孔系两组六个，位置度φ0.028mm，平行度0.011mm。原工艺方案加工后位置度为0.035-0.055mm，平行度0.008-0.015mm。调整立式车铣复合中心后，使用该工装，加工后位置度0.015-0.018mm，平行度0.006-0.008mm，加工精度大大提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高精度行星排框架总成的集成加工夹具，其特征在于：包括台阶轴1、挡圈2、下碟簧3、支撑套4、双头螺柱5、压紧螺母6、支撑滑套7、压力滑套8和上碟簧9，台阶轴1为三个不同直径的轴，从下到上逐渐减小，小端有螺纹，双头螺柱5拧入台阶轴1顶端形成有四个台阶的支撑体轴，在小端台阶轴位置装入挡圈2，然后从下到上依次装入下碟簧3、支撑套4、上碟簧9、压力滑套8、支撑滑套7、压紧螺母6，其中压力滑套8与小端台阶轴小间隙配合，和双头螺柱端大间隙配合，支撑滑套7与双头螺柱5大间隙配合，压紧螺母6用于压紧支撑滑套。
2.根据权利要求1所述的一种高精度行星排框架总成的集成加工装置，其特征在于：所述大间隙为间隙大于0.5mm的间隙。
3.根据权利要求1所述的一种高精度行星排框架总成的集成加工装置，其特征在于：所述小间隙为小于0.2mm的间隙。
4.一种高精度行星排框架总成的集成加工方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、将如权利要求1所述的高精度行星排框架总成的集成加工夹具装配完成，装在立式车铣复合中心工作台；对下碟簧3、上碟簧9以及小端台阶轴下端面17进行找正；
S2、调整合格后，将高精度行星排框架总成16小孔端装入夹具，小端端面顶在小端台阶轴下端面，使用摆差表检查高精度行星排框架总成16大端框架的内平面15；压紧螺母6加力矩使碟簧处于涨紧状态，将高精度行星排框架总成夹紧；
S3、机床换用车刀，对高精度行星排框架总成16的圆柱面和大端上平面10按精加工切削参数进行车削，走刀路径先向下后右移进行。
机床换用车刀，对高精度行星排框架总成16的圆柱面和小端下平面11按精加工切削参数进行车削，走刀路径先向上后右移进行。
S4、机床换用镗刀，锁死转台，对高精度行星排框架总成16端面上的内孔圆柱面13、14按精加工切削参数进行镗削加工。
5.根据权利要求4所述的一种高精度行星排框架总成的集成加工方法，其特征在于，S1中，找正时，摆差控制在0.005mm以内。
6.根据权利要求4所述的一种高精度行星排框架总成的集成加工方法，其特征在于，小端端面顶在小端台阶轴下端面时加预紧力矩为20-30N.m。
7.根据权利要求4所述的一种高精度行星排框架总成的集成加工方法，其特征在于，S2中，摆差控制在0.01mm以内，压紧螺母6加力矩180-220N.m。
8.根据权利要求4所述的一种高精度行星排框架总成的集成加工方法，其特征在于，所述立式车铣复合中心具备车削和镗铣功能。
9.根据权利要求4所述的一种高精度行星排框架总成的集成加工方法，其特征在于，S3中，精加工切削参数均为：转台左旋、切深0.2mm、切削速度200转、进给量1mm。
10.根据权利要求4-9任一项所述的一种高精度行星排框架总成的集成加工方法，其特征在于，S4中，高精度行星排框架总成16相对的两个圆柱面变换加工时，镗刀位置不变，同向转动机床转台的进行加工。
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