CN109352363A - 用于立式滚齿加工双头花键轴的定位工装及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于立式滚齿加工双头花键轴的定位工装，包括底座（1），底座（1）中央安装椎体（2），椎体（2）顶部安装花键定位体（3），花键定位体（3）圆柱台体，上台体侧面加工出定位平面，花键定位体（3）中央开孔，孔中有一段内花键，内花键的齿槽对称基准平面与花键定位体（3）侧面的定位平面平行。本发明保证了双头花键有一个共同的齿形加工基准平面，满足了加工两端花键保证两端花键齿的角向位置度的设计技术要求。

Description

用于立式滚齿加工双头花键轴的定位工装及加工方法

技术领域

本发明涉及一种机械加工定位工装，特别是一种用于加工双头花键轴的定位工装。

背景技术

在加工一种长度为200mm，直径为φ26.5mm的细长两端花键轴过程中,由于设计图纸要求两端花键间的角向位置度的误差为±20′。并且该花键轴的加工是需要分两次（两端花键分别加工）加工完成，因此依据通常加工的方法（即采用人工目视对刀法），它加工出的角向位置误差较大，通常为1.5°～2°，满足不了设计要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对目前在加工两端花键轴时两端花键齿之间角向相对位置度误差较大的问题，提供了一种专用的定位工装及使用方法。

本发明的技术方案是：

一种用于立式滚齿加工双头花键轴的定位工装，包括底座，底座中央安装椎体，椎体顶部安装花键定位体，花键定位体圆柱台体，上台体侧面加工出定位平面，花键定位体中央开孔，孔中有一段内花键，内花键的齿槽对称基准平面与花键定位体侧面的定位平面平行。

花键定位体的孔内安装有支撑顶尖。

花键定位体中央的孔为阶梯孔，阶梯孔下段用于和椎体上端的凸台配合，中段用于安装支撑顶尖,上段用于加工内花键。

内花键和阶梯孔中段之间留有空刀槽。

花键定位体阶梯孔下段与椎体上端凸台之间横向开孔并插入定位销固定。

花键定位体侧面开孔并安装插销。

花键定位体的内花键段侧壁开孔并安装螺钉。

底座为空心台阶圆柱体，上台阶柱体的中央开设锥孔用于安装椎体，下台阶柱体的外圆周上均布安装槽。

一种用于立式滚齿加工双头花键轴的加工定位方法：首先加工轴上一端的花键，然后将这一端装入具有内花键的定位工装中，轴上的花键和内花键配合，定位工装的侧面有定位平面与内花键的齿槽对称基准平面平行，以定位工装的定位平面为基准面对轴的另一端加工花键。

本发明的有益效果：

本发明首先用通常加工方法（即双顶尖定位）加工好一端花键，其次安装专用工具找正加工基准平面A（基准平面A与内花键齿形对称基准面平行）与滚刀轴线垂直度不大于0.02mm，并找正专用工具的径向跳动；再次将已按常规方法加工完成的一端花键，装入专用工具中的内花键内（与双头花键齿配加工）,与其支承顶尖接触,然后放下机床的主动顶尖,将花键轴顶紧，拧紧紧固螺钉；最后以作为角向定位基准（基准平面A）加工双头花键轴另一端花键。由于做为角向定位的基准平面A与内花键齿形对称基准平面平行，因此保证了双头花键有一个共同的齿形加工基准平面，满足了加工两端花键保证两端花键齿的角向位置度的设计技术要求。这种加工方法不仅操作方法简便，大大的提高了工作效率，而且提高了工件质量，很好的满足使用要求。

附图说明：

图1为本发明的使用状态示意图。

图2为定位工装的结构示意图。

图3为定位工装正向半剖视图。

图4为定位工装侧向剖视图。

具体实施方式

实施例：如图2-4，定位工装40包括底座1，锥体2；花键定位体3；支承顶尖4；定位销5；插销6；螺钉7。底座1为空心台阶圆柱体，上台阶柱体的中央开设锥孔用于安装椎体2，下台阶柱体的外圆周上均布安装槽。椎体2顶部安装花键定位体3，花键定位体3圆柱台体，上台体侧面加工出定位平面，花键定位体3中央开孔，孔中有一段内花键，内花键的齿槽对称基准平面与花键定位体3侧面的定位平面平行。花键定位体3的孔内安装有支撑顶尖4。花键定位体3阶梯孔下段与椎体2上端凸台之间横向开孔并插入定位销5固定。花键定位体3侧面开孔并安装插销6。花键定位体3的内花键段侧壁开孔并安装螺钉7。具体结构：

底座1外形为Φ140X15及Φ76X60空心台阶圆柱体型，在Φ140X15台阶圆柱体上有六个20X20 mm均布半圆长槽用来将底座固定在滚齿机圆盘上，右端内孔为5号莫氏内锥体，左端为Φ44X11台阶孔，Φ76-0.1X15mm圆柱面为同轴度找正基准面。材料选择为40Cr材料，硬度HRC28-33，表面处理发蓝

锥体2外形左端为5号莫氏锥体，右端Φ36X14mm圆柱凸台。Φ36外圆与花键定位体Φ36H7配合间隙不大于0.005mm满足同轴度要求。材料选择为40Cr材料，硬度HRC30-35，表面处理发蓝。

花键定位体3外形为Φ44.4X37mm和Φ30X28mm圆柱台体，并在Φ44.4圆柱面铣沿轴线对称的宽30mm高15mm基准面A作为定位平面，内孔下端为Φ36X15mm台阶孔，中间为Φ16H7通孔，上端为内孔定心的花键（长度为12mm），花键参数为模数m=0.8，齿数Z=22，压力角α=30°，分度圆直径d=Φ17.6mm，分度圆弧齿厚s=1.25mm，内花键轴加工精度为H6，花键下端有Φ20X6mm空刀槽，其中基准面与花键中心基准平面(内花键齿槽对称基准平面，该基准面为滚齿加工双头花键轴保证角向相对位置度加工的关键理论平面)平行度误差不大于0.02mm，Φ5H7为定位销孔用来固定花键定位体3和5号莫氏锥体2，Φ6H7为插销孔用来调节花键定位体和5号莫氏锥体2角向位置的，材料选择为40Cr材料，硬度HRC28-33，表面处理发蓝。

支承顶尖4为Φ16X20mm和Φ12X5mm圆柱台体及60°锥体，Φ16mm圆柱面与花键定位体3 16H7孔间隙配合（间隙不大于0.005mm），其主要目的是:与机床上的主动顶尖共同作用,满足了立式滚齿机床滚齿旋转轴的同轴度要求。材料选择为40Cr材料，硬度HRC28-33，表面处理发蓝。

定位销5为Φ5X45mm圆柱体，用来固定花键定位体3和5号莫氏锥体2的相位位置。材料为45#, 热处理HRC35-40，表面处理发蓝。

插销6为Φ6X20mm圆柱体，数量2件，其主要功能用来调整椎体2底座1上的安装角度（类似扳手的功能）。材料为45#, 热处理HRC35-40，表面处理发蓝。

螺钉7采用GB70-82（M6X10）。材料为45#, 热处理HRC33-38，表面处理发蓝。共有3个螺钉7，均布在内花键段的圆周上。

如图1具体的加工方法为：首先用通常加工方法（即双顶尖定位）加工好一端花键，其次安装专用工具找正加工基准平面A（基准平面A与内花键齿形对称基准面平行）与滚刀轴线垂直度不大于0.02mm，并找正专用工具的径向跳动；再次将已按常规方法加工完成的一端花键，装入专用工具中的内花键内（与双头花键齿配加工）,与其支承顶尖接触,然后放下机床的主动顶尖,将花键轴顶紧，拧紧紧固螺钉；最后以作为角向定位基准（基准平面A）加工双头花键轴另一端花键。

Claims (9)

1.一种用于立式滚齿加工双头花键轴的定位工装，包括底座（1），其特征在于：底座（1）中央安装椎体（2），椎体（2）顶部安装花键定位体（3），花键定位体（3）圆柱台体，上台体侧面加工出定位平面，花键定位体（3）中央开孔，孔中有一段内花键，内花键的齿槽对称基准平面与花键定位体（3）侧面的定位平面平行。

2.根据权利要求1所述用于立式滚齿加工双头花键轴的定位工装，其特征在于：花键定位体（3）的孔内安装有支撑顶尖（4）。

3.根据权利要求2所述用于立式滚齿加工双头花键轴的定位工装，其特征在于：花键定位体（3）中央的孔为阶梯孔，阶梯孔下段用于和椎体（2）上端的凸台配合，中段用于安装支撑顶尖（4）,上段用于加工内花键。

4.根据权利要求3所述用于立式滚齿加工双头花键轴的定位工装，其特征在于：内花键和阶梯孔中段之间留有空刀槽。

5.根据权利要求3所述用于立式滚齿加工双头花键轴的定位工装，其特征在于：花键定位体（3）阶梯孔下段与椎体（2）上端凸台之间横向开孔并插入定位销（5）固定。

6.根据权利要求5所述用于立式滚齿加工双头花键轴的定位工装，其特征在于：花键定位体（3）侧面开孔并安装插销（6）。

7.根据权利要求3所述用于立式滚齿加工双头花键轴的定位工装，其特征在于：花键定位体（3）的内花键段侧壁开孔并安装螺钉（7）。

8.根据权利要求3所述用于立式滚齿加工双头花键轴的定位工装，其特征在于：底座（1）为空心台阶圆柱体，上台阶柱体的中央开设锥孔用于安装椎体（2），下台阶柱体的外圆周上均布安装槽。

9.一种用于立式滚齿加工双头花键轴的加工定位方法，其特征在于：首先加工轴上一端的花键，然后将这一端装入具有内花键的定位工装中，轴上的花键和内花键配合，定位工装的侧面有定位平面与内花键的齿槽对称基准平面平行，以定位工装的定位平面为基准面对轴的另一端加工花键。