一种保证塑料传动齿轮加工内外圆同心度的加工工艺
技术领域
本发明涉及传动零件加工领域,具体而言,涉及一种保证塑料传动齿轮加工内外圆同心度的加工工艺。
背景技术
塑料齿轮主要用于传动,其具有加工方便、成本低廉、耐腐蚀的特点,在机械传动中用途越来越广泛,医疗设备的传动零件也应用了塑料齿轮。
塑料齿轮在加工过程中需保证内孔、外壁的圆心同心,现有的对塑料齿轮加工方式是:先将粗加工得到的塑料圆盘通过车床的爪盘固定外壁,然后车出内孔,再取下塑料圆盘,通过内孔将塑料圆盘固定在车床的爪盘上,并对外壁和两个端面分别进行精车,由于受爪盘夹紧力和爪盘夹爪间隙的影响,外壁与内孔的同心度稳定性较差,而且塑料制品的强度低,直接通过车床爪盘固定塑料圆盘,会对塑料圆盘造成损伤。
鉴于此,本申请发明人发明了一种保证塑料传动齿轮加工内外圆同心度的加工工艺。
发明内容
本发明提供了一种保证塑料传动齿轮加工内外圆同心度的加工工艺,旨在改善现有的塑料齿轮加工过程中外壁与内孔的同心度稳定性较差,同时会损伤塑料圆盘的问题。
本发明是这样实现的:
一种保证塑料传动齿轮加工内外圆同心度的加工工艺,所述传动齿轮包括齿轮本体以及固定在齿轮本体上的夹件套,还包括以下步骤:
S1:粗料加工,将实心塑料棒通过加工中心进行钻孔操作,在实心塑料棒轴心钻出中心孔,并对实心塑料棒进行切断操作,得到塑料圆盘;
S2:端面、外壁粗加工,第一轴心工装的第一定位轴穿过中心孔将塑料圆盘固定,再将第一轴心工装的第一底座固定在车床的爪盘上,通过车床对塑料圆盘进行粗车,去除塑料圆盘两个端面以及外壁的大部分毛坯余量;
S3:端面精加工,用游标卡尺测量塑料圆盘的厚度,确定加工量,通过车床进行精车,对塑料圆盘的两个端面进行精加工;
S4:台阶面精加工,通过车床在塑料圆盘前端面车出凹槽并对凹槽边缘进行倒角,其中凹槽为台阶面;
S5:内孔精加工,通过车床在塑料圆盘前端面绕第一轴心工装的第一定位轴处车出环形槽并对环形槽边缘进行倒角,环形槽的底面到塑料圆盘后端面的距离小于1mm,再通过车床在塑料圆盘后端面与环形槽对应的位置进行反向倒角,在倒角的同时将环形槽切断,塑料圆盘从第一轴心工装上脱落,切断后的环形槽为塑料圆盘的内孔;
S6:安装孔、设备孔、定位孔加工,取出脱落后的塑料圆盘,通过定位工装固定在加工中心的工作台上,通过加工中心在塑料圆盘上分别钻出安装孔、设备孔、定位孔;
S7:安装螺纹牙套和夹件套,人工将螺纹牙套安装在设备孔内,并在定位孔内插入定位销,夹件套的轴套穿过内孔,并通过定位销确定夹件套在塑料圆盘上的位置,螺钉穿过安装孔将夹件套固定在塑料圆盘上;
S8:外壁精加工,第二轴心工装的第二定位轴穿过夹件套的轴套将塑料圆盘固定,再将第二轴心工装的第二底座固定在车床的爪盘上,用游标卡尺测量塑料圆盘的直径,确定加工量,通过车床对塑料圆盘的外壁进行精车,并对外壁边缘进行倒角;
S9:滚齿加工,从车床上取下塑料圆盘,通过滚齿机对塑料圆盘进行滚齿加工,完成加工后,取出的塑料圆盘为齿轮。
进一步地,所述第一轴心工装的第一底座为圆柱状,所述第一底座靠近塑料圆盘的前端面中部设置有圆台,第一定位轴设置在圆台远离第一底座的前端面中部,所述第一定位轴、圆台与第一底座一体成型,所述第一定位轴远离第一底座的端面中部设置有第一螺纹孔,第一螺纹孔内螺接有第一螺栓,在第一定位轴穿过中心孔后,第一螺栓与第一定位轴螺接将塑料圆盘压紧固定在圆台前端面上。
进一步地,所述圆台的直径大于第一定位轴的直径,以使塑料圆盘被第一螺栓压紧固定在圆台上,所述圆台的直径小于塑料圆盘内孔的直径,在车床对环形槽进行反向倒角切断时,防止圆台阻碍车刀的动作,所述第一定位轴的直径与塑料圆盘中心孔的直径相同,以防止塑料圆盘在第一定位轴上径向偏移,所述第一定位轴的轴向长度小于S1粗料加工后的塑料圆盘的厚度,以使第一螺栓与塑料圆盘前端面抵接将塑料圆盘压紧固定。
进一步地,所述定位工装包括固定在加工中心工作台上的固定板和放置在固定板中部的定位板,所述固定板中部设置有定位孔,所述定位孔两侧的固定板上分别设置有压板组件,所述定位板底面中部设置有定位圆台,所述定位圆台的直径、塑料圆盘的内孔直径、定位孔的直径均相同,定位圆台穿过塑料圆盘的内孔插设在定位孔内,以用于限制塑料圆盘的位置,再用压板组件将塑料圆盘固定,取走定位板,加工中心进行钻孔操作。
进一步地,所述夹件套包括圆形夹板,所述夹板的直径与台阶面的直径相同,台阶面起到定位夹板的作用,所述轴套设置在圆形夹板中部,所述轴套与圆形夹板一体成型,所述轴套、圆形夹板中部均设置有轴孔,所述轴套的外径与塑料圆盘的内孔直径相同,所述轴孔的直径与第二定位轴的直径相同,使塑料圆盘、夹件套、第二定位轴均同轴心线固定。
进一步地,所述第二轴心工装的第二底座为圆柱状,所述第二定位轴设置在第二底座靠近塑料圆盘的前端面中部,所述第二定位轴与第二底座一体成型,所述第二定位轴远离第二底座的端面中部设置有第二螺纹孔,第二螺纹孔内螺接有第二螺栓,在第二定位轴穿过轴孔后,第二螺栓与第二定位轴螺接将夹件套压紧固定在第二底座前端面上。
进一步地,所述第二底座的直径大于第二定位轴的直径,以使塑料圆盘被第二螺栓压紧固定在第二底座上,所述第二定位轴的轴向长度小于夹件套轴向的长度,以使第二螺栓与轴套端面抵接将夹件套压紧固定。
进一步地,所述第一底座的外壁靠近圆台的边缘处沿周向设置有凸起,凸起用于限制第一底座在车床爪盘上的位置。
进一步地,所述定位孔周侧的固定板上设置有多个避位孔,所述避位孔的位置与安装孔、设备孔、定位孔的位置一一对应。
本发明的有益效果是:
本发明通过第一轴心工装将塑料圆盘固定进行端面和内孔加工,内孔加工完后,通过定位工装的定位板和内孔配合对塑料圆盘进行定位,再加工安装孔、设备孔、定位孔,保证安装孔、设备孔、定位孔的位置与内孔的位置对应,防止出现偏差,然后装上夹件套,夹件套的轴套与内孔配合、定位销与定位孔的配合限定夹件套的位置,使夹件套与塑料圆盘的内孔同轴心线,在通过第二轴心工装和夹件套的配合将塑料圆盘固定进行外壁加工,保证塑料圆盘的内孔、外壁同心度,同时第一轴心工装、第二轴心工装、夹件套的配合防止塑料圆盘与车床爪盘直直接接触,防止塑料圆盘损伤。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明S2中塑料圆盘固定在第一轴心工装上的结构示意图;
图2是图1的爆炸图;
图3是本发明S3-S5中塑料圆盘固定在第一轴心工装上的结构示意图;
图4是本发明中第一轴心工装的爆炸图;
图5是本发明中定位工装的结构示意图;
图6是本发明S8中塑料圆盘固定在第二轴心工装上的结构示意图;
图7是图6的爆炸图;
图8是本发明中第二轴心工装的爆炸图;
图9是本发明中传动齿轮的结构示意图;
图10是本发明中传动齿轮的爆炸图;
图11是本发明的工艺流程图。
主要元件符号说明
齿轮本体1,中心孔11,内孔12,台阶面13,环形槽14,
夹件套2,圆形夹板21,轴套22,轴孔23,
第一轴心工装3,第一底座31,凸起311,圆台32,第一定位轴33,第一螺纹孔331,第一螺栓34,
定位工装4,固定板41,定位孔411,避位孔412,定位板42,定位圆台421,压板组件43,
第二轴心工装5,第二底座51,第二定位轴52,第二螺纹孔521,第二螺栓53。
具实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本发明保护的范围。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具情况理解上述术语在本发明中的具含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1,本发明公开了一种保证塑料传动齿轮加工内外圆同心度的加工工艺,参照图1、图3、图5、图6、图9、图11所示,包括以下步骤:
S1:粗料加工,将实心塑料棒通过加工中心进行钻孔操作,在实心塑料棒轴心钻出中心孔11,并对实心塑料棒进行切断操作,得到塑料圆盘。
S2:端面、外壁粗加工,第一轴心工装3的第一定位轴33穿过中心孔11将塑料圆盘固定,再将第一轴心工装3的第一底座31固定在车床的爪盘上,通过车床对塑料圆盘进行粗车,去除塑料圆盘两个端面以及外壁的大部分毛坯余量;
S3:端面精加工,用游标卡尺测量塑料圆盘的厚度,确定加工量,通过车床进行精车,对塑料圆盘的两个端面进行精加工。
S4:台阶面精加工,通过车床在塑料圆盘前端面车出凹槽并对凹槽边缘进行倒角,其中凹槽为台阶面13。
S5:内孔精加工,通过车床在塑料圆盘前端面绕第一轴心工装3的第一定位轴33处车出环形槽14并对环形槽14边缘进行倒角,环形槽14的底面到塑料圆盘后端面的距离小于1mm,再通过车床在塑料圆盘后端面与环形槽14对应的位置进行反向倒角,在倒角的同时将环形槽14切断,塑料圆盘从第一轴心工装3上脱落,切断后的环形槽14为塑料圆盘的内孔12。
S6:安装孔、设备孔、定位孔加工,取出脱落后的塑料圆盘,通过定位工装4固定在加工中心的工作台上,通过加工中心在塑料圆盘上分别钻出安装孔、设备孔、定位孔411。
S7:安装螺纹牙套和夹件套,人工将螺纹牙套安装在设备孔内,并在定位孔411内插入定位销,夹件套2的轴套22穿过内孔12,并通过定位销确定夹件套2在塑料圆盘上的位置,螺钉穿过安装孔将夹件套2固定在塑料圆盘上。
S8:外壁精加工,第二轴心工装5的第二定位轴52穿过夹件套2的轴套22将塑料圆盘固定,再将第二轴心工装5的第二底座51固定在车床的爪盘上,用游标卡尺测量塑料圆盘的直径,确定加工量,通过车床对塑料圆盘的外壁进行精车,并对外壁边缘进行倒角。
S9:滚齿加工,从车床上取下塑料圆盘,通过滚齿机对塑料圆盘进行滚齿加工,完成加工后,取出的塑料圆盘为齿轮。
在上述步骤中,优选的,
参照图9和图10所示,传动齿轮包括齿轮本体1以及固定在齿轮本体1上的夹件套2,齿轮本体1通过夹件套2固定在相应的设备上,塑料圆盘为加工过程中的齿轮本体1。
参照图1到图4所示,第一轴心工装3的第一底座31为圆柱状,第一底座31的外壁靠近圆台32的边缘处沿周向设置有凸起311,凸起311用于限制第一底座31在车床爪盘上的位置,在S2端面、外壁粗加工步骤中,防止车床加工时,爪盘松动,第一底座31位置变化,影响端面、外壁加工。
第一底座31靠近塑料圆盘的前端面中部设置有圆台32,第一定位轴33设置在圆台32远离第一底座31的前端面中部,第一定位轴33、圆台32与第一底座31一体成型,第一定位轴33远离第一底座31的端面中部设置有第一螺纹孔331,第一螺纹孔331内螺接有第一螺栓34,圆台32的直径大于第一定位轴33的直径,在第一定位轴33穿过中心孔11后,第一螺栓34与第一定位轴33螺接将塑料圆盘压紧固定在圆台32前端面上。
圆台32的直径小于塑料圆盘内孔12的直径,在S5内孔12精加工步骤中,当车床对环形槽14进行反向倒角切断时,可以防止圆台32阻碍车刀的动作。
第一定位轴33的直径与塑料圆盘中心孔11的直径相同,以防止塑料圆盘在第一定位轴33上径向偏移,第一定位轴33的轴向长度小于S1粗料加工后的塑料圆盘的厚度,以使第一螺栓34与塑料圆盘前端面抵接将塑料圆盘压紧固定。
其中,在S5内孔12精加工中,环形槽14的底面到塑料圆盘后端面的距离为0.2mm,便于车刀对环形槽14进行反向倒角时,可同时切断环形槽14底面。
参照图5所示,定位工装4包括固定在加工中心工作台上的固定板41和放置在固定板41中部的定位板42,固定板41中部设置有定位孔411,定位孔411两侧的固定板41上分别设置有压板组件43,定位板42为圆形板,定位板42的直径与台阶面13的直径相同,定位板42底面中部设置有定位圆台421,定位圆台421的直径、塑料圆盘的内孔12直径、定位孔411的直径均相同,定位圆台421一端穿过塑料圆盘的内孔12插设在定位孔411内,以用于限制塑料圆盘的位置,定位板42和台阶面13的配合起到进一步限制塑料圆盘的位置,再用压板组件43将塑料圆盘固定,取走定位板42,加工中心进行钻孔操作。
定位孔411周侧的固定板41上设置有多个避位孔412,避位孔412的位置与安装孔、设备孔、定位孔411的位置一一对应。
参照图10所示,夹件套2是用来将齿轮固定在设备上的零件,夹件套2包括圆形夹板21,夹板的直径与台阶面13的直径相同,台阶面13起到定位夹板的作用,轴套22设置在夹板中部,轴套22与夹板一体成型,轴套22、夹板中部均设置有轴孔23,轴套22的外径与塑料圆盘的内孔12直径相同,以保证塑料圆盘、夹件套2同轴心线,轴孔23的直径与第二定位轴52的直径相同,使塑料圆盘、夹件套2、第二定位轴52均同轴心线固定。
参照图6到图8所示,第二轴心工装5的第二底座51为圆柱状,第二定位轴52设置在第二底座51靠近塑料圆盘的前端面中部,第二定位轴52与第二底座51一体成型,第二定位轴52远离第二底座51的端面中部设置有第二螺纹孔521,第二螺纹孔521内螺接有第二螺栓53,第二底座51的直径大于第二定位轴52的直径,第二定位轴52的轴向长度小于夹件套2轴向的长度,在第二定位轴52穿过轴孔23后,第二螺栓53与第二定位轴52螺接,第二螺栓53与轴套22端面抵接将夹件套2压紧固定在第二底座51前端面上。
本发明通过第一轴心工装3将塑料圆盘固定进行端面和内孔12加工,内孔12加工完后,通过定位工装4的定位板42和内孔12配合对塑料圆盘进行定位,再加工安装孔、设备孔、定位孔411,保证安装孔、设备孔、定位孔411的位置与内孔12的位置对应,防止出现偏差,然后装上夹件套2,夹件套2的轴套22与内孔12配合、定位销与定位孔411的配合限定夹件套2的位置,使夹件套2与塑料圆盘的内孔12同轴心线,在通过第二轴心工装5和夹件套2的配合将塑料圆盘固定进行外壁加工,使塑料圆盘的内孔12、外壁同心度,同时第一轴心工装3、第二轴心工装5、夹件套2的配合防止塑料圆盘与车床爪盘直直接接触,防止塑料圆盘损伤。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。