CN103406735B - 机器人rv减速器曲柄轴的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机器人RV减速器曲柄轴的加工方法，包括以下步骤：锻造曲柄轴坯；将曲柄轴坯进行冷挤压处理；在曲柄轴坯两端面上分别钻一中心定位孔，在两端部周面上分别加工出一个定位平面；以两中心定位孔为定位基准精加工两个偏心轮靠近锥度滚针轴承内道沟的端面，同时准精加工曲柄轴上每个锥度滚针轴承内道沟的两个端面；以两中心定位孔为定位基准精磨出曲柄轴坯的两端部和两个锥度滚针轴承的内道沟；以两中心定位孔为定位基准精磨两偏心轮的外周面；以两定位平面为定位基准，将曲柄轴进行精磨，使两个偏心轮的相位差为180度。本发明减小了加工误差和装配误差，保证制造精度，满足机器人RV减速器高精度要求。
Description
技术领域
本发明涉及机器人RV减速器加工技术领域，尤其是涉及一种机器人RV减速器中的曲柄轴的加工方法。
背景技术
机器人RV减速器具有体积小、重量轻、传动平稳、无冲击、无噪音、运动精度高、传动比大、承载能力高等优点，广泛应用于电子、航天航空、机器人等行业。机器人RV减速器的结构复杂，包括针齿壳、行星轮架、三个曲柄轴、摆线轮以及安装在曲柄轴与行星轮架之间的三对锥度滚针轴承、安装在曲柄轴上偏心轮与摆线轮之间的三对轴承、安装在针齿壳与行星轮架之间的两对轴承，要实现机器人动作的准确以及满足其使用寿命，这些部件的加工精度要求以及安装精度要求非常高，曲柄轴是机器人RV减速器的重要部件，一个曲柄轴上要安装两个锥度滚针轴承，并且在曲柄轴的两个偏心轮上还要分别安装一轴承用以与摆线轮相抵，由于机器人RV减速器的运动精度要求非常高，因此要求曲柄轴的制造精度和装配精度也就非常高，曲柄轴上设有两个偏心轮，两偏心轮的相位差为180度，每个偏心轮的一侧均安装一锥度滚针轴承，现有技术中采用的制造工艺是：先将整个曲柄轴加工好，然后套装上轴承，曲柄轴上安装轴承的位置称之为轴承位，轴承位的加工精度都有相应要求，然而曲柄轴上要安装两对锥度滚针轴承和两对偏心轮轴承，两对锥度滚针轴承的轴承位同心度要求要高，否则使用过程中曲柄轴会产生回位误差，影响机器人RV减速器的使用精度，两对锥度滚针轴承位的加工产生的形状公差和位置公差以及锥度滚针轴承安装时所带来的装配误差，甚至还有锥度滚针轴承加工及装配中的误差，这些积累误差都是影响机器人RV减速器的使用精度和使用寿命的重要原因，同样的道理，两对偏心轮轴承也存在这些积累误差，因此曲柄轴的加工精度要求和装配精度要求的重要性可想而知，目前国内尚无法制造出达到此要求的曲柄轴，大都依靠进口。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种机器人RV减速器曲柄轴的加工方法，减小了加工误差和装配误差，保证制造精度，满足机器人RV减速器高精度要求。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：机器人RV减速器曲柄轴的加工方法，包括以下步骤：
（1）锻造出曲柄轴坯；
（2）将所述曲柄轴坯进行冷挤压处理，减少加工余量；
（3）车削曲柄轴坯的两端面并在两端面上分别钻一中心定位孔，在曲柄轴坯的两端部周面上分别加工出一个定位平面，两所述定位平面位于同一平面内；
（4）以两中心定位孔为定位基准精加工曲柄轴上两个偏心轮靠近锥度滚针轴承内道沟的端面，保证两偏心轮加工端面之间的尺寸公差，同时以两中心定位孔为定位基准精加工曲柄轴上每个锥度滚针轴承内道沟的两个端面，保证每个锥度滚针轴承内道沟的轴承位以及两个锥度滚针轴承内道沟端面之间的尺寸公差；
（5）以两中心定位孔为定位基准精磨出曲柄轴坯的两端部和两个锥度滚针轴承的内道沟，以保证曲柄轴坯的两端部和两个内道沟的直径尺寸，同时控制曲柄轴坯的两端部的同心度和两个内道沟的同心度均在0.002毫米之内；
（6）以两中心定位孔为定位基准精磨两偏心轮的外周面，控制每个偏心轮相对于定位基准的圆度在0.001毫米之内，控制每个偏心轮的圆柱度在0.003毫米之内；
（7）以两定位平面为定位基准，将曲柄轴的两端部固定在一偏心轮工装上进行精磨，使两个偏心轮的相位差为180度，且相对于定位基准的偏心距离均控制在±0.005毫米之内。
优选的，所述偏心轮工装包括两个相对设置的定位滑板，每一定位滑板上均设有一曲柄轴定位基准孔，两所述曲柄轴定位基准孔同轴设置，每一所述定位滑板内均设有一定位套滑腔，所述定位套滑腔的延伸方向与所述曲柄轴的径向一致，每一所述定位套滑腔内均约束安装有一定位套，每一所述定位滑板上均安装有一对相对设置的偏心调节螺栓，所述偏心调节螺栓与所述定位套相抵，每一所述定位套内均设有一用于定位曲柄轴坯的两定位平面的定位基准平面。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：
（1）曲柄轴坯进行冷挤压处理，使得曲柄轴坯的金相结构更加密实，提高了曲柄轴的机械性能，减少了加工余量，提高了材料的利用率，降低了成本；
（2）先加工两个偏心轮的端面及两个锥度滚针轴承的内道沟端面，然后直接在曲柄轴上精磨出两个锥度滚针轴承的内道沟，使锥度滚针轴承的内道沟与曲柄轴为一体式结构，保证了两个锥度滚针轴承之间的闭合尺寸精度要求，克服了两个锥度滚针轴承的装配误差，保证了两个锥度滚针轴承的同心度要求；
（3）通过偏心轮工装分别以两中心定位孔和两定位平面为定位基准对曲柄轴外圆精磨，保证了各轴承内道沟圆度、圆柱度的精度要求，保证了各轴承内道沟与定位基准之间的同心度要求，保证了两偏心轮的偏心距离和相位差的精度要求，提高了曲柄轴的加工精度及装配精度，满足了机器人RV减速器高精度和长使用寿命的要求。
附图说明
图1是本发明实施例曲柄轴的结构示意图；
图2是图1的左视图；
图3是本发明实施例偏心轮工装的结构示意图；
图4是图3在A-A的剖视图；
其中：1、曲柄轴坯；2、中心定位孔；3、偏心轮；4、锥度滚针轴承内道沟；5、定位平面；6、定位滑板；7、曲柄轴坯定位基准孔；8、定位套滑腔；9、定位套；10、偏心调节螺栓；11、定位基准平面；L1、近端面距离；L2、远端面距离；D1、曲柄轴坯端部同心度；D2、锥度滚针轴承内道沟同心度；D3、偏心轮圆度和圆柱度。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1和图2共同所示，机器人RV减速器曲柄轴的加工方法，包括以下步骤：
（1）锻造出曲柄轴坯1。
（2）将曲柄轴坯1进行冷挤压处理，减少加工余量。
（3）车削曲柄轴坯1的两端面并在两端面上分别钻一中心定位孔2，在曲柄轴坯1的两端部周面上分别加工出一个定位平面5，两定位平面5位于同一平面内。
（4）以两中心定位孔2为定位基准精加工曲柄轴坯1上两个偏心轮3靠近锥度滚针轴承内道沟4的端面，保证两偏心轮3加工端面之间的尺寸公差，同时以两中心定位孔2为定位基准精加工曲柄轴坯1上每个锥度滚针轴承内道沟4的两个端面，保证每个锥度滚针轴承内道沟4的轴承位以及两个锥度滚针轴承内道沟4的端面之间的尺寸公差；其中，两锥度滚针轴承内道沟4靠近偏心轮3的端面距离为近端面距离L1，两锥度滚针轴承内道沟4远离偏心轮3的端面距离为远端面距离L2，轴承位的尺寸=L2-L1。
（5）以两中心定位孔2为定位基准精磨出曲柄轴坯1的两端部和两个锥度滚针轴承的内道沟4，以保证曲柄轴坯1的两端部和两个锥度滚针轴承内道沟4的直径尺寸，同时控制两曲柄轴坯端部同心度D1和两个锥度滚针轴承内道同心度D2均在0.002毫米之内；
（6）以两中心定位孔2为定位基准精磨两偏心轮3的外周面，控制每个偏心轮3相对于定位基准的偏心轮圆度和圆柱度D3，控制每个偏心轮圆度在0.001毫米之内，控制每个偏心轮圆柱度在0.003毫米之内；
（7）以两定位平面5为定位基准，将曲柄轴坯1的两端部固定在一偏心轮工装上进行精磨，使两个偏心轮3的相位差为180度，且相对于定位基准的偏心距离均控制在±0.005毫米之内。
本实施例中，如图3和图4共同所示，偏心轮工装包括两个相对设置的定位滑板6，每一定位滑板6上均设有一曲柄轴坯定位基准孔7，两曲柄轴坯定位基准孔7同轴设置，每一定位滑板6内均设有一定位套滑腔8，定位套滑腔8的延伸方向与曲柄轴坯1的径向一致，每一定位套滑腔8内均约束安装有一定位套9，每一定位滑板6上均安装有一对相对设置的偏心调节螺栓10，偏心调节螺栓10与定位套9相抵，每一定位套9内均设有一用于定位曲柄轴坯1的两定位平面5的定位基准平面11。
本发明采用的加工方法是先加工两个偏心轮3的端面及两个锥度滚针轴承内道沟4的端面，然后直接在曲柄轴坯1上精磨出两个锥度滚针轴承内道沟4，使锥度滚针轴承内道沟4与曲柄轴坯1为一体式结构，保证了两个锥度滚针轴承之间的闭合尺寸精度要求，克服了两个锥度滚针轴承的装配误差，保证了两个锥度滚针轴承的同心度要求。通过上述的偏心轮工装分别以两中心定位孔2和两定位平面5为定位基准对曲柄轴坯1外圆精磨，保证了各轴承内道沟圆度、圆柱度的精度要求，保证了各轴承内道沟与定位基准之间的同心度要求，保证了两偏心轮3的偏心距离和相位差的精度要求，提高了曲柄轴的加工精度及装配精度，满足了机器人RV减速器高精度和长使用寿命的要求。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.机器人RV减速器曲柄轴的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）锻造出曲柄轴坯；
（2）将所述曲柄轴坯进行冷挤压处理，减少加工余量；
（3）车削曲柄轴坯的两端面并在两端面上分别钻一中心定位孔，在曲柄轴坯的两端部周面上分别加工出一个定位平面，两所述定位平面位于同一平面内；
（4）以两中心定位孔为定位基准精加工曲柄轴上两个偏心轮靠近锥度滚针轴承内道沟的端面，保证两偏心轮加工端面之间的尺寸公差，同时以两中心定位孔为定位基准精加工曲柄轴上每个锥度滚针轴承内道沟的两个端面，保证每个锥度滚针轴承内道沟的轴承位以及两个锥度滚针轴承内道沟端面之间的尺寸公差；
（5）以两中心定位孔为定位基准精磨出曲柄轴坯的两端部和两个锥度滚针轴承的内道沟，以保证曲柄轴坯的两端部和两个内道沟的直径尺寸，同时控制曲柄轴坯的两端部的同心度和两个内道沟的同心度均在0.002毫米之内；
（6）以两中心定位孔为定位基准精磨两偏心轮的外周面，控制每个偏心轮相对于定位基准的圆度在0.001毫米之内，控制每个偏心轮的圆柱度在0.003毫米之内；
（7）以两定位平面为定位基准，将曲柄轴的两端部固定在一偏心轮工装上进行精磨，使两个偏心轮的相位差为180度，且相对于定位基准的偏心距离均控制在±0.005毫米之内。
2.如权利要求1所述的机器人RV减速器曲柄轴的加工方法，其特征在于，所述偏心轮工装包括两个相对设置的定位滑板，每一定位滑板上均设有一曲柄轴定位基准孔，两所述曲柄轴定位基准孔同轴设置，每一所述定位滑板内均设有一定位套滑腔，所述定位套滑腔的延伸方向与所述曲柄轴的径向一致，每一所述定位套滑腔内均约束安装有一定位套，每一所述定位滑板上均安装有一对相对设置的偏心调节螺栓，所述偏心调节螺栓与所述定位套相抵，每一所述定位套内均设有一用于定位曲柄轴坯的两定位平面的定位基准平面。
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