CN111069714B - 中间轴滚齿对位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于中间轴上对齿加工技术领域，具体涉及一种中间轴滚齿对位方法，(1)将中间轴安装在第一滚齿机上，第一滚齿机的上顶针、下顶针分别对中间轴两端进行定位，利用鸡心夹头固定中间轴；(2)使第一滚齿机的滚刀对中间轴的第一齿轮进行滚齿加工；(3)将中间轴安装在第二滚齿机上，第二滚齿机的上顶针、下顶针分别对中间轴两端进行定位，将鸡心夹头安装在第二滚齿机的底座上；调整滚刀位置使第一齿轮、第二齿轮位置满足图纸要求；(4)对中间轴的第二齿轮进行滚齿加工。本方案加工第一齿轮、第二齿轮时用到的夹具都是一致的，夹具结构简单；而且加工第一齿轮、第二齿轮时对中间轴的定位完全一致，理论上定位误差为零，定位精度高。
Description
技术领域
本发明属于中间轴上对齿加工技术领域，具体涉及一种中间轴滚齿对位方法。
背景技术
中间轴，是汽车变速箱里的一根轴，轴本身与齿轮为一体，作用是将一轴和二轴连接，通过换挡杆的变换来选择与不同的齿轮啮合，使二轴能输出不同转速、转向和扭矩。图1所示的为一种中间轴，该中间轴第一齿轮螺旋齿左旋，第二齿轮螺旋齿左旋，第一齿轮到端面C L1的距离是截面P-P，第二齿轮到端面C L2距离是截面S-S。
加工图1所示的中间轴，现有的加工工艺方案为：通过夹具对中间轴进行固定定位，然后采用普通滚齿机对第一齿轮进行滚齿。加工第一齿轮时，具体的固定定位手段如图2a、图2b所示，滚齿机上顶针1、下顶针8分别对中间轴两端的中心孔进行定位，利用鸡心夹头7固定中间轴，借助底座6、鸡心夹头7带动中间轴转动。第一齿轮滚齿完成后，通过夹具定位第一齿轮的齿槽，然后固定中间轴，最后再利用滚齿机对第二齿轮进行滚齿。加工第二齿轮时，具体的固定定位手段如图3a、图3b所示，将球头插销3***第一齿轮的齿槽中，确保第一齿轮、第二齿轮后续加工过程中齿槽位置相互对应，然后利用三爪卡盘5对中间轴进行固定。
采用上述工艺对中间轴进行滚齿加工，需要用到两套不同的夹具，夹具结构复杂，对位操作麻烦，生产效率较低，不适合批量生产。更为重要的是，使用该工艺定位精度较差，加工得到的产品质量还有待提高。使用现有工艺造成定位精度差的原因主要有以下三个：第一，三爪卡盘作为定位夹具，自身的定位精度不够高。第二，加工第一齿轮时使用的基准为顶针的轴线，而加工第二齿轮时使用的基准为端面(中间轴轴径与三爪卡盘贴合的端面)，加工时需要转换基准，容易产生误差。第三，滚齿机的上顶针下压中间轴时，定位端面会产生摩擦力，容易导致球头插销出现不到位的现象，因而出现定位误差。
发明内容
本发明意在提供一种中间轴滚齿对位方法，以解决现有加工工艺定位操作麻烦，而且定位精度不高的问题。
为了达到上述目的，本发明的方案为：中间轴滚齿对位方法，包括以下步骤：
步骤(1)：固定中间轴，将中间轴安装在第一滚齿机上，第一滚齿机的上顶针、下顶针分别对中间轴两端的中心孔进行定位，然后利用鸡心夹头固定中间轴，鸡心夹头可拆卸的连接在第一滚齿机的底座上；
步骤(2)：操作第一滚齿机，使第一滚齿机的滚刀对中间轴的第一齿轮进行滚齿加工；
步骤(3)：第一齿轮滚齿完成后，将中间轴从第一滚齿机上拆卸下来，拆卸过程中使鸡心夹头与中间轴始终保持固定连接的状态；将中间轴和鸡心夹头一同转移到第二滚齿机上，将中间轴安装在第二滚齿机上，第二滚齿机的上顶针、下顶针分别对中间轴两端的中心孔进行定位，将鸡心夹头安装在第二滚齿机的底座上；调整滚刀位置使第一齿轮、第二齿轮位置满足图纸要求；
步骤(4)：操作第二滚齿机，使第二滚齿机的滚刀对中间轴的第二齿轮进行滚齿加工。
本方案的工作原理及有益效果在于：在本领域术人员的思维中，对中间轴进行滚齿加工时，会将加工第一齿轮、第二齿轮分别作为一个独立的步骤来考虑，会将两个加工步骤单独割裂，因此在对第一齿轮滚齿完成后，借助球头插销等工具确保第一齿轮、第二齿轮在后续加工过程中齿槽位置相互对应，然后重新用夹具对中间轴进行固定，最后对第二齿轮进行滚齿。在本技术方案中，跳出了上述惯性思维，将加工第一齿轮、第二齿轮想象成同一个加工步骤(下称构思方案)，经过一次固定装夹后，在同一台滚齿机上利用不同的滚刀同时进行第一齿轮、第二齿轮的滚齿加工。上述构思方案无论在加工效率还是精度都得到大大的提高，但实际上，在普通机床上并不能实现对第一齿轮、第二齿轮的同时加工。因此，申请人又将构思方案中加工第一齿轮、第二齿轮的步骤拆分为两个步骤，在保持装夹一致的前提下，在两台不同的滚齿机上分别对第一齿轮、第二齿轮进行滚齿加工。通过鸡心夹头与第一齿轮的相对位置，使第一齿轮在第二齿轮夹具上得到定位，确定第一齿轮和第二齿轮上齿的相对位置，从而实现滚齿对位加工，在保证加工精度的同时实现了流水线作业，极大的提高的加工效率。本方案不但在加工效率上得到很大的提高，本方案加工第一齿轮、第二齿轮时用到的夹具都是一致的，夹具结构简单。而且加工第一齿轮、第二齿轮时对中间轴的定位完全一致(均是通过顶针固定，基准一致)，理论上定位误差为零，定位精度高。
在现有技术中看，只有通过六轴数控滚齿机才能实现一次装夹定位加工第一齿轮、第二齿轮的功能，在本方案中，通过普通滚齿机几乎能够达到相同的功能，有效节约了设备投入，具有较大的推广价值。
可选地，第一滚齿机、第二滚齿机的底座上均设有支承座，鸡心夹头通过支承座可拆卸安装在底座上。
可选地，鸡心夹头通过螺纹连接的方式可拆卸连接在支承座上。
可选地，鸡心夹头上开有第一螺纹孔，支承座上开有与第一螺纹孔匹配的第二螺纹孔，第一螺纹孔和第二螺纹孔上螺纹连接有同一根定位螺钉。
附图说明
图1为背景技术中所提及的中间轴；
图2为背景技术中提到的加工第一齿轮时，对中间轴进行装夹定位的结构示意图；图2同时也是本实施例一中，加工第一齿轮、第二齿轮时，对中间轴进行装夹定位的结构示意图(图2a为主视图，图2b为俯视图)；
图3为背景技术中提到的加工第二齿轮时，对中间轴进行装夹定位的结构示意图(图3a为主视图，图3b为俯视图)。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：上顶针1、衬套2、球头插销3、支撑座4、三爪卡盘5、底座6、鸡心夹头7、下顶针8、锁紧螺钉9、第一齿轮10、第二齿轮11。
中间轴滚齿对位方法，包括以下步骤：
步骤(1)：固定中间轴，将中间轴安装在第一滚齿机上，结合图2a、图2b所示，具体的安装步骤为：利用第一滚齿机的上顶针1、下顶针8分别对中间轴两端的中心孔进行定位，然后利用鸡心夹头7固定中间轴。具体的，先利用鸡心夹头7将中间轴抱紧，利用锁紧螺钉9使鸡心夹头7锁紧中间轴；鸡心夹头7上安装有支撑座4，鸡心夹头7与支撑座4通过定位螺钉等紧固件进行连接，具体的，鸡心夹头7上开有第一螺纹孔，支承座4上开有与第一螺纹孔匹配的第二螺纹孔，第一螺纹孔和第二螺纹孔上螺纹连接有同一根定位螺钉。鸡心夹头7通过支撑座4固定在第一滚齿机的底座6上，具体的，支撑座4也是通过螺钉、螺母等紧固件固定安装在第一滚齿机的底座6上。
步骤(2)：操作第一滚齿机，使第一滚齿机上的滚刀对中间轴的第一齿轮10进行滚齿加工；
步骤(3)：第一齿轮10滚齿完成后，将中间轴从第一滚齿机上拆卸下来，拆卸过程中使鸡心夹头7与中间轴始终保持固定连接的状态，鸡心夹具作为随行夹具和中间轴一同转移到第二滚齿机上。将中间轴安装在第二滚齿机上，结合图2所示，具体的安装步骤为：利用第二滚齿机的上顶针1、下顶针8分别对中间轴两端的中心孔进行定位，然后将鸡心夹头7安装在第二滚齿机的底座6上，具体的安装步骤与步(1)中的操作方式相同，在此就不再赘述。调整滚刀位置使第一齿轮10、第二齿轮11位置满足图纸要求。
步骤(4)：操作第二滚齿机，使第二滚齿机的滚刀对中间轴的第二齿轮11进行滚齿加工。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。
Claims (4)
1.中间轴滚齿对位方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤(1)：固定中间轴，将中间轴安装在第一滚齿机上，第一滚齿机的上顶针、下顶针分别对中间轴两端的中心孔进行定位，然后利用鸡心夹头固定中间轴，鸡心夹头可拆卸的连接在第一滚齿机的底座上；
步骤(2)：操作第一滚齿机，使第一滚齿机的滚刀对中间轴的第一齿轮进行滚齿加工；
步骤(3)：第一齿轮滚齿完成后，将中间轴从第一滚齿机上拆卸下来，拆卸过程中使鸡心夹头与中间轴始终保持固定连接的状态；将中间轴和鸡心夹头一同转移到第二滚齿机上，将中间轴安装在第二滚齿机上，第二滚齿机的上顶针、下顶针分别对中间轴两端的中心孔进行定位，将鸡心夹头安装在第二滚齿机的底座上；调整滚刀位置使第一齿轮、第二齿轮位置满足图纸要求；
步骤(4)：操作第二滚齿机，使第二滚齿机的滚刀对中间轴的第二齿轮进行滚齿加工。
2.根据权利要求1所述的中间轴滚齿对位方法，其特征在于：第一滚齿机、第二滚齿机的底座上均设有支承座，鸡心夹头通过支承座可拆卸安装在底座上。
3.根据权利要求2所述的中间轴滚齿对位方法，其特征在于：鸡心夹头通过螺纹连接的方式可拆卸连接在支承座上。
4.根据权利要求3所述的中间轴滚齿对位方法，其特征在于：鸡心夹头上开有第一螺纹孔，支承座上开有与第一螺纹孔匹配的第二螺纹孔，第一螺纹孔和第二螺纹孔上螺纹连接有同一根定位螺钉。
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