CN110509070A - 行星架偏心加工工装及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行星架偏心加工工装及其加工工艺，其包括连接于机床上的连接盘，连接盘上连接有3R夹具，3R夹具的中心线与连接盘的中心线平行且两个平行线之间的距离等于定位孔轴线和中心孔轴线之间的距离，3R夹具包括底座和定位块，底座与连接盘连接，定位块上可拆卸连接有锥套，锥套上开设有圆台孔，圆台孔的小端朝向连接盘；锥套内侧穿设有锥轴；锥轴包括与锥套内侧面配合接触的圆台杆，圆台杆朝向连接盘的一端固设有连接杆，圆台杆背向连接盘的一端固设有连接板，连接板背向圆台杆的一端固设有支撑杆；支撑杆端面上开设有与其同轴前工艺孔，连接杆端面上开设有与其同轴的后工艺孔。本发明具有保证行星架的加工精度，提高生产效率的效果。

Description

行星架偏心加工工装及其加工工艺

技术领域

本发明涉及减速器生产技术领域，尤其是涉及一种行星架偏心加工工装及其加工工艺。

背景技术

机器人行业中经常用到精密减速器，精密减速器的存在使伺服电机在一个合适的速度下运转，并精确地将转速降到机器人各部位需要的速度，提高机械体刚性的同时输出更大的力矩。

常用的机器人RV减速器包括针齿壳，该针齿壳上设有通过连接元件将两个单体连接而成的行星架，两单体之间设有两个摆线轮，两单体上均环形阵列且相对应设置有三个圆锥滚子轴承的轴承位，三组相对应设置的轴承位上均设有与动力装置相连的曲柄轴，每个曲柄轴均穿过两摆线轮上的圆孔。采用该结构的机器人RV减速器首先将动力装置（太阳轮）同时传至三个曲柄轴的（行星轮）上，曲柄轴带动两摆线轮运转，摆线轮将动力传至针齿壳实现二级减速输出。

参照图1，行星架1为现有的RV减速器内的行星架1，行星架1包括连接座14，连接座14为圆柱，连接座14一端外侧设置有外圆槽13，外圆槽13用于套设轴承。连接座14开设有外圆槽13的一端一体成型有连接柱15，连接柱15与连接座14的连接处设置圆角平滑过渡，连接柱15背向连接座14的端面开设有孔，连接柱15沿连接座14周向间隔设置有六个，六个连接柱15分为相对两组，每组包括三个连接柱15，其中四个连接柱15上开设有螺纹孔，另外两个圆柱上开设有销孔。

参照图1，连接座14上开设有与其同轴的中心孔12，连接座14上开设有位于两组连接柱15之间的定位孔11，定位孔11的轴线、中心孔12的轴线与外圆槽13的轴线之间需要较高的位置精度以满足行星架1的使用。

参照图1，连接柱15背向连接座14的端面上使用螺钉连接有行星盘16，行星盘16为圆柱，行星盘16上开设有容纳螺钉穿过的四个沉头孔和连个容纳定位销穿过的销孔。行星盘16朝向连接柱15的端面上一体设置有加工台阶17，加工台阶17背向行星盘16的表面与连接柱15的端面接触，保证行星盘16与连接柱15接触面的平整度。行星盘16上开设有与行星盘16同轴的中心孔12，行星盘16上开设有定位孔11，行星盘16与连接柱15连接的一端外侧开设有外圆槽13。

使用定位销和螺钉将行星盘、连接柱和连接座压紧螺接后，先进行中心孔的精加工，加工完中心孔后需要对定位孔和外圆槽进行精确加工。两个定位孔与中心孔的位置精度要求较高，精确加工定位孔时，应尽量保证两个定位孔与中心孔的位置完全相同，以满足定位孔和中心孔的设计公差，加工外圆槽时应保证中心孔与外圆槽的轴线接近重合，以满足外圆槽的与中心孔的设计公差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种行星架偏心加工工装及其加工工艺，其具有保证行星架的加工精度，提高生产效率的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种行星架偏心加工工装，包括连接于机床上的连接盘，所述连接盘上连接有3R夹具，所述3R夹具的中心线与连接盘的中心线平行且两个平行线之间的距离等于定位孔轴线和中心孔轴线之间的距离，所述3R夹具包括底座和定位块，所述底座与连接盘连接，所述定位块上可拆卸连接有锥套，所述锥套上开设有圆台孔，所述圆台孔的小端朝向连接盘；所述锥套内侧穿设有锥轴，所述锥轴上设置有将锥轴与锥套锁紧连接的紧固机构；所述锥轴包括与锥套内侧面配合接触的圆台杆，所述圆台杆朝向连接盘的一端为小端，所述圆台杆朝向连接盘的一端固设有连接杆，所述圆台杆背向连接盘的一端为大端，所述圆台杆背向连接盘的一端固设有连接板，所述连接板背向圆台杆的一端固设有支撑杆；所述支撑杆端面上开设有与其同轴前工艺孔，连接杆端面上开设有与其同轴的后工艺孔；所述锥轴上设置有用于与行星架压紧连接的压紧机构。

通过采用上述技术方案，使用压紧机构将行星架固定于锥轴上，定位块从底座取下，定位块与锥套连接后，锥轴使用紧固机构连接于锥套上，定位块放于底座上，利用3R夹具自身特性将底座与定位块锁紧连接；底座通过连接盘与机床固定连接，将行星架上的第一个定位孔精加工完成后，利用3R夹角的精确换向作用，解除底座对定位块的压紧作用，将定位块取下，定位块绕底座轴线转动180°，使行星架上另一个待加工的定位孔移动到机床回转轴线上，保证两个定位孔的加工精度；当需要对外圆槽进行加工时，通过前工艺孔和后工艺孔将锥轴固定于车床上，使定位孔、中心孔与外圆槽正常加工完成后的位置精度符合公差要求，提高行星架加工的良品率，同时减少对行星架加工过程中进行定位的周期，提高生产效率。

本发明进一步设置为：所述连接杆外侧开设有外螺纹，所述连接杆的直径小于圆台杆小端的直径，所述紧固机构包括螺纹连接于连接杆上的紧固螺母，所述紧固螺母与锥套压紧连接。

通过采用上述技术方案，将圆台杆穿过锥套后，将紧固螺母旋转到连接杆上，转动紧固螺母将紧固螺母与锥套压紧，实现锥套与锥轴的压紧连接。

本发明进一步设置为：所述锥套朝向连接板的端面上开设有键槽，所述连接板与圆台杆连接的端面上开设有连接槽，所述键槽内可拆卸连接有连接键，所述连接键伸出键槽内的一端嵌入连接槽内。

通过采用上述技术方案，通过连接键对锥套和锥轴的周向位置进行精确定位，便于锥套与锥轴安装时的定位，同时连接键能提高锥套与锥轴压紧连接后周向位置的稳定，减小加工误差。

本发明进一步设置为：所述连接杆上套设有位于紧固螺母和圆台杆之间的垫圈，所述垫圈背向紧固螺母的端面与锥套的端面接触。

通过采用上述技术方案，垫圈的设置增大了紧固螺母与锥套端面之间的接触面积，提高紧固螺母与锥套之间连接的稳定性。

本发明进一步设置为：所述压紧机构包括穿设于连接板上的压紧螺栓，所述压紧螺栓用于与行星架螺纹连接，所述压紧螺栓将锥轴与行星架压紧连接。

通过采用上述技术方案，将行星架套设与锥轴上，使支撑杆穿过中心孔后，将压紧螺栓穿过连接板后与行星架上的螺纹孔连接，实现行星架与锥轴的压紧连接。

本发明进一步设置为：所述压紧机构包括开设于连接板上的安装孔，所述定位孔上穿设有定位轴，所述定位轴与行星架上的定位孔配合。

通过采用上述技术方案，先将定位轴插入安装孔内，将行星架套设于支撑杆后，便能实现行星架与支撑杆之间位置的确定，实现连接板与行星架之间的定位，便于行星架与支撑杆之间的安装。

本发明进一步设置为：所述连接盘上可拆卸连接有转接盘，所述转接盘固定于加工中心。

通过采用上述技术方案，转接盘的设置便于将连接盘与加工中心进行固定，便于连接盘的安装。

本发明进一步设置为：所述行星架固定于锥轴后，将锥套固定于定位块上，接着将锥套与锥轴固定；

将定位块固定于底座后，对行星架上的第一个定位孔进行精加工；

行星架上的一个定位孔加工完成后，将定位块从底座上取下后，绕底座轴线转动180°，将定位块再次与底座连接，对第二个定位孔进行精加工；

行星架加工完两个定位孔后，保持行星架与锥轴的连接，将锥轴通过前工艺孔和后工艺孔固定于车床，对行星架上的外圆槽进行加工。

通过采用上述技术方案，将行星架上的第一个定位孔精加工完成后，利用3R夹角的精确换向作用，转动定位块，将定位块绕底座轴线转动180°，使行星架上另一个待加工的定位孔移动到机床回转轴线上，保证两个定位孔的加工精度，将锥轴直接固定于车床上，能较好的确保中心孔与外圆槽的同轴度，保证加工精度。

综上所述，本发明的有益效果为：

1、使用压紧机构将行星架固定于锥轴上，定位块从底座取下，定位块与锥套连接后，锥轴使用紧固机构连接于锥套上，定位块放于底座上，利用3R夹具自身特性将底座与定位块锁紧连接；底座通过连接盘与机床固定连接，将行星架上的第一个定位孔精加工完成后，利用3R夹角的精确换向作用，解除底座对定位块的压紧作用，将定位块取下，定位块绕底座轴线转动180°，使行星架上另一个待加工的定位孔移动到机床回转轴线上，保证两个定位孔的加工精度；当需要对外圆槽进行加工时，通过前工艺孔和后工艺孔将锥轴固定于车床上，使定位孔、中心孔与外圆槽正常加工完成后的位置精度符合公差要求，提高行星架加工的良品率，同时减少对行星架加工过程中进行定位的周期，提高生产效率；

2、通过连接键对锥套和锥轴的周向位置进行精确定位，便于锥套与锥轴安装时的定位，同时连接键能提高锥套与锥轴压紧连接后周向位置的稳定，减小加工误差；

3、先将定位轴插入安装孔内，将行星架套设于支撑杆后，便能实现行星架与支撑杆之间位置的确定，实现连接板与行星架之间的定位，便于行星架与支撑杆之间的安装。

附图说明

图1是待加工的行星架的结构示意图；

图2是实施例中行星架与锥轴连接后的结构示意图；

图3是实施例中行星架与锥轴之间的爆炸示意图；

图4是实施例中锥轴与3R夹具的连接结构示意图。

图中，1、行星架；11、定位孔；12、中心孔；13、外圆槽；14、连接座；15、连接柱；16、行星盘；17、加工台阶；2、锥轴；21、圆台杆；22、连接板；221、加工槽；23、支撑杆；231、加强台阶；24、连接杆；25、连接槽；26、前工艺孔；27、后工艺孔；3、紧固机构；31、紧固螺母；32、垫圈；4、压紧机构；41、安装孔；42、定位轴；43、压紧孔；5、锥套；51、圆台孔；52、键槽；53、连接键；54、套管；55、连接环；6、转接盘；7、连接盘；71、让位槽；9、3R夹具；91、底座；92、定位块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一

参照图2，为本发明公开了一种行星架偏心加工工装及其加工工艺，包括用于与行星架1连接的锥轴2，锥轴2包括圆台杆21，圆台杆21的锥度在本实施例中为7:24，圆台杆21的小端一体成型有与其同轴的连接杆24，连接杆24的直径等于圆台杆21小端直径的一半，连接杆24外侧设置有外螺纹。

参照图2和图3，圆台杆21的大端一体设置有与其同轴的连接板22，连接板22为圆板，连接板22的直径小于行星架1的外径且大于外圆槽13的内径。连接板22背向圆台杆21的一端一体成型有与其同轴的支撑杆23，支撑杆23的直径与行星架1的中心孔12直径相同。

参照图2和图3，行星架1朝向连接板22的端面上开设有与中心孔12同轴的圆槽，圆槽在附图中未显示，支撑杆23外侧一体成型有加强台阶231，加强台阶231位于支撑杆23与连接板22连接的一端，加强台阶231的直径大于支撑杆23的直径，连接板22与支撑杆23连接的端面上开设有加工槽221，加工槽221为圆环槽。

参照图2和图3，行星架1朝向连接板22的端面上开设有螺纹孔，锥轴2上设置有将锥轴2与行星架1连接的压紧机构4，压紧机构4包括开设于连接板22上的压紧孔43，压紧孔43位于连接板22与圆台杆21连接的端面且沿连接板22周向间隔均布有四个，压紧孔43的位置与行星架1上的螺纹孔对应。压紧孔43内穿设有与行星架1螺纹连接的压紧螺栓，压紧螺栓在附图中为画出。

参照图2和图3，连接板22上开设有两个穿过连接板22的安装孔41，安装孔41内均穿设有定位轴42，定位轴42穿过定位孔11，定位轴42包括与定位孔11直径相同的前杆，前杆一端一体设置有中杆，中杆背向前杆的一端一体设置有后杆，后杆能插入安装孔41内，中杆直径小于前杆直径，后杆直径小于中杆直径。将两个定位轴42插入安装孔41后，将行星架1套设与支撑杆23上，支撑杆23穿过行星架1上的中心孔12，使用压紧螺栓将连接板22与行星架1压紧连接。

参照图4，锥轴2的两端开设有工艺孔，工艺孔包括位于连接杆24背向圆台杆21一端的后工艺孔27，后工艺孔27与连接杆24同轴；工艺孔包括位于支撑杆23背向连接板22一端的前工艺孔26，前工艺孔26与支撑杆23同轴。将锥轴2放于车床后，通过前工艺孔26和后工艺孔27将锥轴2与车床上夹具的加工轴线重合后，能对外圆槽13进行加工，确保定位孔11与外圆槽13轴线的相对位置稳定。

参照图4，锥轴2外侧套设有锥套5，锥套5为套设于圆台杆21外侧的套管54，套管54的大端一体成型有连接环55，锥套5内侧设置有圆台孔51，圆台孔51的锥度与圆台杆21的锥度相同，圆台孔51的锥度在本实施例中为7:24。

参照图4，连接杆24外上设置有紧固机构3，紧固机构3包括套设于连接杆24外侧的垫圈32，垫圈32的内径大于连接杆24的直径且小于圆台杆21小端的直径，垫圈32的外径大于圆台孔51小端的直径且小于锥套5小端的外径。连接杆24上螺纹连接有紧固螺母31，紧固螺母31将垫圈32与锥套5的小端压紧连接，从而使圆台杆21侧面与圆台孔51侧面压紧。

参照图4，锥套5朝向连接板22的端面上开设有键槽52，键槽52中心线与锥套5轴线重合，键槽52为长度沿锥套5径向的长圆型槽孔，连接环55的外径为112毫米，键槽52的长度为100毫米，宽度为20毫。连接环55上开设有两个位于键槽52内的螺纹孔，键槽52内嵌设有连接键53，连接键53上开设有沉头孔，连接键53上穿设有与连接环55螺纹连接的螺钉，螺钉将连接键53压紧于键槽52内。

参照图3和图4，连接板22上开设有连接槽25，连接槽25位于连接板22与圆台杆21连接的端面，连接槽25穿过连接板22外侧面，连接槽25用于与键槽52内的连接键53配合，连接键53伸出键槽52的一端插入连接槽25内，连接键53实现锥轴2与锥套5周向定位，通知提高锥套5与锥轴2使用过程中周向位置的稳定。

参照图4，锥套5上套设有3R夹具9，3R夹具9为现有的气动夹具，3R夹角包括底座91和连接于底座91上的定位块92，按压3R夹具9上的控制按钮时，定位块92能从底座91上取下，将定位块92绕底座91轴线转动180度后，将定位块92放于底座91上，按压3R夹具9上的控制按钮，定位块92与底座91锁紧。在本实施例中3R夹具9绕底座91轴线转动的最小角度为90度，3R夹角9具有较高的重复定位精度，保证定位块92转动的实际角度非常接近90度。定位块92上开设有绕定位块92周向间隔均布的八个螺纹孔。

参照图4，连接环55朝向连接板22的端面上开设有沉头孔，沉头孔沿连接环55周向间隔均布有与定位块92上的螺纹孔对应的八个，沉头孔内均穿设有螺钉，螺钉与定位块92上的螺纹孔连接。

参照图4，将锥套5与定位块92使用螺钉连接后，将锥套5与锥轴2使用紧固机构3连接后，将定位孔11与底座91连接，使底座91与锥轴2连接。

参照图4，底座91背向定位块92的一端可拆卸连接有连接盘7，连接盘7为磨床连接盘7，连接盘7为圆盘，连接盘7上开设有容纳连接杆24的让位槽71，让位槽71为台阶槽，让位槽71为圆槽，让位槽71的轴线与连接盘7的轴线平行，让位槽71的轴线与连接盘7的轴线之间的距离等于行星架上中心孔轴线与定位孔轴线之间的距离，本实施例中让位槽71的轴线与连接盘7的轴线之间的间距为27.5毫米。连接盘7背向底座91的端面上开设有沉头孔，沉头孔沿让位槽71周向间隔均布有多个，连接盘7上穿设有与底座91螺纹连接的螺钉，螺钉将连接盘7与底座91压紧连接。

参照图4，连接盘7上开设有通孔，通孔沿连接盘7周向间隔均布有多个，通孔轴线到连接盘7轴线之间的距离大于连接盘7上沉头孔轴线到连接盘7轴线之间的距离。

参照图4，连接盘7背向3R夹具9的端面上使用螺钉压紧连接有转接盘6，转接盘6为轴线与转接盘6轴线重合的圆环，转接盘6为现有的250转接盘，转接盘6用于与磨床上的卡盘固定连接。

参照图4，锥轴2固定于底座91上后，锥轴2轴线与连接盘7轴线平行，行星架1与锥轴2同轴固定，定位孔11的轴线位于磨床的回转轴线上。

行星架的加工工艺为：

行星架1固定于锥轴2后，将锥套5固定于定位块92上，接着将锥套5与锥轴2固定；

将定位块92固定于底座91后，此时行星架1上的一个定位孔11的轴线位于磨床的回转轴线上，对行星架1上的第一个定位孔11进行精加工；

行星架1上的一个定位孔11加工完成后，将定位块92从底座91上取下后，绕底座91轴线转动180°，将定位块92再次与底座91连接，此时行星架1上的待加工的定位孔11的轴线位于磨床的回转轴线上，对第二个定位孔11进行精加工；

行星架1加工完两个定位孔11后，保持行星架1与锥轴2的连接，将锥轴2通过前工艺孔26和后工艺孔27固定于车床，对行星架1上的外圆槽13进行加工。

上述实施例的实施原理为：

使用压紧机构4将行星架1固定于锥轴2上，将定位轴42从定位孔11内取出；

锥套5使用螺钉与定位块92压紧连接，将连接键53使用螺钉固定于键槽52内；

锥轴2上的连接杆24穿过圆台孔51后使用紧固机构3将锥套5与锥轴2压紧连接；

定位块92放于底座91上，将底座91与定位块92锁紧连接；

底座91通过连接盘7、转接盘6与机床固定连接；

当需要对外圆槽13进行加工时，通过前工艺孔26和后工艺孔27将锥轴2固定于车床上，确保定位孔11、中心孔12与外圆槽13之间的位置精度符合公差要求。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种行星架偏心加工工装，其特征在于：包括连接于机床上的连接盘(7)，所述连接盘(7)上连接有3R夹具(9)，所述3R夹具(9)的中心线与连接盘(7)的中心线平行且两个平行线之间的距离等于定位孔(11)轴线和中心孔(12)轴线之间的距离，所述3R夹具(9)包括底座(91)和定位块(92)，所述底座(91)与连接盘(7)连接，所述定位块(92)上可拆卸连接有锥套(5)，所述锥套(5)上开设有圆台孔(51)，所述圆台孔(51)的小端朝向连接盘(7)；

所述锥套(5)内侧穿设有锥轴(2)，所述锥轴(2)上设置有将锥轴(2)与锥套(5)锁紧连接的紧固机构(3)；

所述锥轴(2)包括与锥套(5)内侧面配合接触的圆台杆(21)，所述圆台杆(21)朝向连接盘(7)的一端为小端，所述圆台杆(21)朝向连接盘(7)的一端固设有连接杆(24)，所述圆台杆(21)背向连接盘(7)的一端为大端，所述圆台杆(21)背向连接盘(7)的一端固设有连接板(22)，所述连接板(22)背向圆台杆(21)的一端固设有支撑杆(23)；

所述支撑杆(23)端面上开设有与其同轴前工艺孔(26)，连接杆(24)端面上开设有与其同轴的后工艺孔(27)；

所述锥轴(2)上设置有用于与行星架(1)压紧连接的压紧机构(4)。

2.根据权利要求1所述的行星架偏心加工工装，其特征在于：所述连接杆(24)外侧开设有外螺纹，所述连接杆(24)的直径小于圆台杆(21)小端的直径，所述紧固机构(3)包括螺纹连接于连接杆(24)上的紧固螺母(31)，所述紧固螺母(31)与锥套(5)压紧连接。

3.根据权利要求2所述的行星架偏心加工工装，其特征在于：所述锥套(5)朝向连接板(22)的端面上开设有键槽(52)，所述连接板(22)与圆台杆(21)连接的端面上开设有连接槽(25)，所述键槽(52)内可拆卸连接有连接键(53)，所述连接键(53)伸出键槽(52)内的一端嵌入连接槽(25)内。

4.根据权利要求2所述的行星架偏心加工工装，其特征在于：所述连接杆(24)上套设有位于紧固螺母(31)和圆台杆(21)之间的垫圈(32)，所述垫圈(32)背向紧固螺母(31)的端面与锥套(5)的端面接触。

5.根据权利要求1所述的行星架偏心加工工装，其特征在于：所述压紧机构(4)包括穿设于连接板(22)上的压紧螺栓，所述压紧螺栓用于与行星架(1)螺纹连接，所述压紧螺栓将锥轴(2)与行星架(1)压紧连接。

6.根据权利要求5所述的行星架偏心加工工装，其特征在于：所述压紧机构(4)包括开设于连接板(22)上的安装孔(41)，所述定位孔(11)上穿设有定位轴(42)，所述定位轴(42)与行星架(1)上的定位孔(11)配合。

7.根据权利要求1所述的行星架偏心加工工装，其特征在于：所述连接盘(7)上可拆卸连接有转接盘(6)，所述转接盘(6)固定于加工中心。

8.根据权利要求1-7任一所述的行星架偏心加工工艺，其特征在于：所述行星架(1)固定于锥轴(2)后，将锥套(5)固定于定位块(92)上，接着将锥套(5)与锥轴(2)固定；

将定位块(92)固定于底座(91)后，对行星架(1)上的第一个定位孔(11)进行精加工；

行星架(1)上的一个定位孔(11)加工完成后，将定位块(92)从底座(91)上取下后，绕底座(91)轴线转动180°，将定位块(92)再次与底座(91)连接，对第二个定位孔(11)进行精加工；

行星架(1)加工完两个定位孔(11)后，保持行星架(1)与锥轴(2)的连接，将锥轴(2)通过前工艺孔(26)和后工艺孔(27)固定于车床，对行星架(1)上的外圆槽(13)进行加工。