CN114310369B - 应用齿套找正定位装置的销孔单配加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应用齿套找正定位装置的销孔单配加工方法，本装置包括齿套推杆对中机构和定位插拔机构；齿套推杆对中机构包括通过鼓形轴承连接的旋转帽盖和底座，推杆两端通过销孔、销轴连接推把与旋转帽盖、中部通过腰形滑槽连接底座；定位插拔机构包括嵌入刀柄本体的齿形定位块，刀柄本体与齿形定位块采用内六角螺栓固定。本方法采用齿套推杆对中机构和定位插拔机构将上下齿套找正定位，以上齿套销孔为基准，通过***钻模套对下齿套钻孔、扩孔以及铰制加工，完成下齿套端面所有销孔的单配加工。本装置及方法方便实现齿套的找正定位，提高齿套销孔单配加工的精度及效率，大幅缩短整个加工周期，降低生产成本，满足钢铁产线的快速复产需求。

Description

应用齿套找正定位装置的销孔单配加工方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种应用齿套找正定位装置的销孔单配加工方法。

背景技术

在钢铁行业中，齿式联轴器是轧机动力输出的核心部件。联轴器及其上的核心零件齿套，都需要定期停机检修，并对损坏的齿套进行更换。

该类维修更换通常只对单个损坏的齿套进行更换，而不是成组更换。齿套端面上均布有销孔，为了保证其拥有足够的承载能力，均采用过定位设计。因此新的齿套备件均为半成品，其端面上的销孔不作预先加工，而是在联轴器大修时，以完好件的某个齿套上各个销孔为基准，对备件齿套端面销孔进行逐个单配加工，以满足使用性能需求。如图1和图2所示，大直径齿式联轴器包括上齿套1及下齿套2，上齿套1和下齿套2端面沿圆周均布若干销孔11，以上齿套1已有的各个销孔11位置为基准，对下齿套2各个销孔进行单配加工。由于高精度的需求，以往该类的单配加工，必需采用高精度的数控机床，经钻、扩、镗的加工方法进行单配加工。其次，在单配加工过程中，两个齿套的找正定位也变得尤为重要，以往均需要在加工设备的辅助测量下，依靠人工进行调整找正定位，使得效率较低，无法满足钢铁产线快速复产对时间性的迫切需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种应用齿套找正定位装置的销孔单配加工方法，本装置及方法克服传统齿套销孔单配加工作业的缺陷，摆脱对高精度数控加工设备的依赖，方便实现齿套的找正定位，提高齿套销孔单配加工的精度及效率，大幅缩短整个加工周期，降低生产成本，满足钢铁产线的快速复产需求。

为解决上述技术问题，本发明齿套找正定位装置包括齿套推杆对中机构和定位插拔机构；

所述齿套推杆对中机构包括旋转帽盖、底座、推杆、推把、销轴和鼓形轴承，所述旋转帽盖圆周上设有供所述推杆进出和回收摆动的三个等分开口槽、顶面设有供扳手扳动旋转的外六角凸台、下部设有供所述鼓形轴承安装的沉孔，所述鼓形轴承安装连接所述旋转帽盖和底座，所述推杆两端分别设有销孔，用于经所述销轴串联配合连接所述旋转帽盖和推把，所述推杆中部设有腰形滑槽，所述底座圆周上设有供推杆进出活动的三处等分的腰形通孔，所述底座上部端面设有销孔，所述销轴***该销孔并串联住所述推杆中部的腰形滑槽；

所述定位插拔机构包括刀柄本体、齿形定位块和内六角螺栓，所述刀柄本体为锥柄结构，其前端为圆柱体、圆周面上设有腰形槽，所述齿形定位块外表面设有直齿齿面并且齿顶为圆弧状，所述齿形定位块镶嵌于所述刀柄本体圆周面上的腰形槽内，并且所述齿形定位块侧向与刀柄本体之间采用所述内六角螺栓紧固。

进一步，所述推把外形呈瓦片状，并且在所述旋转帽盖的驱动下沿圆周面摆动，所述推把的圆周表面设有腰形通孔、上部端面设有连接所述推杆的销孔。

一种应用上述齿套找正定位装置的齿套销孔单配加工方法包括如下步骤：

步骤一、将需要单配加工销孔的下齿套端面向上置于摇臂钻床平台上，并找平、夹紧；

步骤二、将下线拆解的上齿套端面向下重叠置于下齿套端面，并且保证上齿套与下齿套之间端面贴合；

步骤三、在下齿套内设置平行增高垫块，将齿套推杆对中机构置于平行增高垫块之上，使得齿套推杆对中机构位于上齿套与下齿套之间，用扳手带动外六角凸台使旋转帽盖转动，旋转帽盖转动使得推杆将推把推出，并且推把沿上齿套与下齿套的内圆周面摆动，通过推把的支顶作用，使得上齿套与下齿套同一圆心，实现上齿套与下齿套对中；

步骤四、将定位插拔机构的刀柄本体安装于摇臂钻床主轴，摇下并转动主轴将定位插拔机构的齿形定位块面向下齿套的V型齿面，升降摇臂钻床主轴，将齿形定位块完全与下齿套的齿面贴合，拉起摇臂钻床定位自锁机构，同时将主轴旋转锁紧；适当敲击上齿套或在已有销孔内塞入圆棒，采用圆棒撬动促使上齿套缓慢转动，同时，摇臂钻床向上拉起主轴尝试将齿形定位块***上齿套的V型齿面，通过多次差动尝试，直至齿形定位块完全与上齿套和下齿套啮合；

步骤五、上齿套和下齿套完全定位后，采用夹具压板置于上齿套台阶面，将上齿套和下齿套固定在摇臂钻床平台之上；

步骤六、依据下齿套所需单配加工的销孔直径，以钻孔、扩孔、修扩孔、铰孔为加工工序，制作与销孔直径匹配的定位塞棒和钻模套，作为钻、扩孔的定位工装；

步骤七、将定位塞棒安装在摇臂钻床主轴上，摇臂钻床主轴移动至上齿套已有销孔位置，手动摇下主轴，使得定位塞棒缓缓***上齿套销孔中，拉起摇臂钻床定位自锁机构，锁定该孔中心位置；

步骤八、在摇臂钻床定位自锁完成后，将摇臂钻床主轴回退抬起，取下定位塞棒，将钻模套塞入上齿套的销孔中，并使用C形夹具固定钻模套与上齿套，防止钻模套脱出销孔；

步骤九、摇臂钻床主轴安装切削刀具，摇下主轴使得切削刀具沿钻模套向下对下齿套进行钻孔加工；

步骤十、在沿钻模套钻通该孔后，松开钻模套上的C形夹具，并将钻模套取出；

步骤十一、重复步骤七至步骤十，完成下齿套上所有销孔的钻孔加工；

步骤十二、在摇臂钻床主轴上换装扩孔钻，依靠摇臂钻床机械结构所具有的自定心功能，扩孔钻跟随下齿套已钻孔位置对各个钻孔进行整修扩孔加工；

步骤十三、在摇臂钻床主轴上换装机用铰刀，依靠摇臂钻床机械结构所具有的自定心功能，机用铰刀跟随上齿套原有销孔位置对下齿套各个销孔进行铰制加工。

进一步，所述步骤三中，当上齿套与下齿套对中完成后，采用夹具压板对下齿套夹紧固定。

进一步，所述刀柄本体、定位塞棒、切削刀具、扩孔钻和机用铰刀分别采用接长钻套连接摇臂钻床主轴。

进一步，所述钻模套选用Cr12模具钢，经粗车、半精车后进行淬火处理加工制作，表面硬度达到HRC55～60，并由磨床进行内外圆磨削以保证同心度。

由于本发明齿套找正定位装置及其销孔单配加工方法采用了上述技术方案，即本装置包括齿套推杆对中机构和定位插拔机构；齿套推杆对中机构包括通过鼓形轴承连接的旋转帽盖和底座，推杆两端通过销孔、销轴连接推把与旋转帽盖、中部通过腰形滑槽连接底座；定位插拔机构包括嵌入刀柄本体的齿形定位块，刀柄本体与齿形定位块采用内六角螺栓固定。本方法采用齿套推杆对中机构和定位插拔机构将上下齿套找正定位，以上齿套销孔为基准，通过***钻模套对下齿套钻孔、扩孔以及铰制加工，完成下齿套端面所有销孔的单配加工。本装置及方法克服传统齿套销孔单配加工作业的缺陷，摆脱对高精度数控加工设备的依赖，方便实现齿套的找正定位，提高齿套销孔单配加工的精度及效率，大幅缩短整个加工周期，降低生产成本，满足钢铁产线的快速复产需求。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明齿套找正定位装置中齿套推杆对中机构示意图；

图2位图1的俯视图；

图3为本发明齿套找正定位装置中定位插拔机构示意图；

图4位图3的A-A向视图；

图5为本方法中定位塞棒使用示意图；

图6为本方法中采用切削刀具通过钻模套对下齿套钻孔示意图；

图7为本方法中采用机用铰刀对下齿套钻孔进行铰制示意图。

具体实施方式

实施例如图1至图4所示，本发明齿套找正定位装置包括齿套推杆对中机构3和定位插拔机构4；

所述齿套推杆对中机构3包括旋转帽盖301、底座302、推杆303、推把304、销轴305和鼓形轴承306，所述旋转帽盖301圆周上设有供所述推杆303进出和回收摆动的三个等分开口槽、顶面设有供扳手扳动旋转的外六角凸台307、下部设有供所述鼓形轴承306安装的沉孔，所述鼓形轴承306安装连接所述旋转帽盖301和底座302，所述推杆303两端分别设有销孔，用于经所述销轴305串联配合连接所述旋转帽盖301和推把304，所述推杆303中部设有腰形滑槽308，所述底座302圆周上设有供推杆303进出活动的三处等分的腰形通孔，所述底座302上部端面设有销孔，所述销轴305***该销孔并串联住所述推杆303中部的腰形滑槽308；

所述定位插拔机构4包括刀柄本体401、齿形定位块402和内六角螺栓403，所述刀柄本体401为锥柄结构，其前端为圆柱体、圆周面上设有腰形槽，所述齿形定位块402外表面设有直齿齿面并且齿顶为圆弧状，所述齿形定位块402镶嵌于所述刀柄本体401圆周面上的腰形槽内，并且所述齿形定位块402侧向与刀柄本体401之间采用所述内六角螺栓403紧固。

优选的，所述推把304外形呈瓦片状，并且在所述旋转帽盖301的驱动下沿圆周面摆动，所述推把304的圆周表面设有腰形通孔、上部端面设有连接所述推杆303的销孔。推把304圆周表面腰形通孔提供推杆303端部的活动空间，避免运动干涉。

如图5、图6和图7所示，一种应用上述齿套找正定位装置的齿套销孔单配加工方法包括如下步骤：

步骤一、将需要单配加工销孔的下齿套2端面向上置于摇臂钻床平台上，并找平、夹紧；

步骤二、将下线拆解的上齿套1端面向下重叠置于下齿套2端面，并且保证上齿套1与下齿套2之间端面贴合；

步骤三、在下齿套2内设置平行增高垫块12，将齿套推杆对中机构3置于平行增高垫块12之上，使得齿套推杆对中机构3位于上齿套1与下齿套2之间，用扳手带动外六角凸台307使旋转帽盖301转动，旋转帽盖301转动使得推杆303将推把304推出，并且推把304沿上齿套1与下齿套2的内圆周面摆动，通过推把304的支顶作用，使得上齿套1与下齿套2同一圆心，实现上齿套1与下齿套2对中；

步骤四、将定位插拔机构4的刀柄本体401安装于摇臂钻床主轴，摇下并转动主轴将定位插拔机构的齿形定位块402面向下齿套2的V型齿面，升降摇臂钻床主轴，将齿形定位块402完全与下齿套2的齿面贴合，拉起摇臂钻床定位自锁机构，同时将主轴旋转锁紧；适当敲击上齿套1或在已有销孔内塞入圆棒，采用圆棒撬动促使上齿套1缓慢转动，同时，摇臂钻床向上拉起主轴尝试将齿形定位块402***上齿套1的V型齿面，通过多次差动尝试，直至齿形定位块402完全与上齿套1和下齿套2啮合；

步骤五、上齿套1和下齿套2完全定位后，采用夹具压板置于上齿套1台阶面，将上齿套1和下齿套2固定在摇臂钻床平台之上；

步骤六、依据下齿套2所需单配加工的销孔直径，以钻孔、扩孔、修扩孔、铰孔为加工工序，制作与销孔直径匹配的定位塞棒7和钻模套5，作为钻、扩孔的定位工装；；

步骤七、将定位塞棒7安装在摇臂钻床主轴上，摇臂钻床主轴移动至上齿套1已有销孔位置，手动摇下主轴，使得定位塞棒7缓缓***上齿套1销孔11中，拉起摇臂钻床定位自锁机构，锁定该孔中心位置；

步骤八、在摇臂钻床定位自锁完成后，将摇臂钻床主轴回退抬起，取下定位塞棒7，将钻模套5塞入上齿套1的销孔11中，并使用C形夹具6固定钻模套5与上齿套1，防止钻模套5脱出销孔11；

步骤九、摇臂钻床主轴安装切削刀具8，摇下主轴使得切削刀具8沿钻模套5向下对下齿套2进行钻孔加工；

步骤十、在沿钻模套5钻通该孔后，松开钻模套5上的C形夹具6，并将钻模套5取出；

步骤十一、重复步骤七至步骤十，完成下齿套2上所有销孔的钻孔加工；

步骤十二、在摇臂钻床主轴上换装扩孔钻，依靠摇臂钻床机械结构所具有的自定心功能，扩孔钻跟随下齿套2已钻孔位置对各个钻孔进行整修扩孔加工；

步骤十三、在摇臂钻床主轴上换装机用铰刀9，依靠摇臂钻床机械结构所具有的自定心功能，机用铰刀9跟随上齿套2原有销孔位置对下齿套2各个销孔进行铰制加工。

优选的，所述步骤三中，当上齿套1与下齿套2对中完成后，采用夹具压板对下齿套2夹紧固定。

优选的，所述刀柄本体401、定位塞棒7、切削刀具8、扩孔钻和机用铰刀9分别采用接长钻套10连接摇臂钻床主轴。

优选的，所述钻模套5选用Cr12模具钢，经粗车、半精车后进行淬火处理加工制作，表面硬度达到HRC55～60，并由磨床进行内外圆磨削以保证同心度。

本装置中齿套推杆对中机构用于推动上齿套和下齿套位移至同一中心，且沿旋转帽盖301和底座302圆周方向等距间隔设有三根推杆，通过转动旋转帽盖301，并配合在旋转帽盖301上开设的三个等分开口槽，在底座302圆周上开设的三处等分的腰形通孔，实现三根推杆沿径向的伸缩以及沿圆周方向的摆动，从而将上齿套1与下齿套2顶推至同心位置。定位插拔机构安装于摇臂钻床主轴，起到对上齿套和下齿套旋转方向齿面定位的作用，本方法应用的钻模套外圆为凸台结构、内部设有通孔，其内孔与外圆同心，孔口带有坡口倒角，钻模套作用是为钻孔和扩孔工序提供孔位位置引导和定位服务。

钻模套与上齿套的固定采用夹紧机构，用于钻模套的适当夹紧固定，防止在钻削过程中因铁屑带动脱出。出于齿套结构及实际使用需要出发，本方法优选通用的C形夹具作为夹紧机构使用即可。

本方法在用切削刀具对下齿套销孔初钻前，采用定位塞棒帮助摇臂钻床更准确的找正对准上齿套的销孔位置。定位塞棒采用在传统锥柄前端增设与齿套销孔直径相同或略小0.02mm以内的铜制定位轴头制成，并且定位轴头与锥柄同心。

本方法在销孔单配加工中，相较采用切削刀具对销孔直接进行初钻，本方法利用钻模套定心钻削不仅提高了对上齿套原有销孔位置找正对中精度，给予切削刀具初钻过程中更好的定心，更可以有效减少初钻过程中对钻模套定位内孔表面的损伤。

在加工刀具方面，本方法采用切削刀具、扩孔钻和机用铰刀，切削刀具为用于对销孔进行初道钻孔的麻花钻，扩孔钻用于对初道钻孔后的孔进行扩孔以及进行精整修扩，机用铰刀用于对销孔的铰制，实现销孔的最终精加工。

本装置及方法改变了原有齿套销孔单配加工的作业方式，在整个齿套找正定位调整过程中基本实现机械装置对人的替代，大幅缩短找正定位调整时间。在销孔单配加工中以钻代镗，实现普通钻床对高精度数控机床的替代。其经济实用、定位准确、精度可靠，单配加工完成的销孔位置度及孔径尺寸偏差均＜0.025mm，满足设计及工艺使用需求。可大幅减少人工调整找正定位时间85%以上，整个调整找正定位过程无需加工设备的检测、测量配合，大幅降低生产成本，缩短轧机产线停机检修时间。应用本装置及方法对类似齿式联轴器齿套的销孔单配加工时，将不在受到加工设备的局限性，可使得仅拥有普通加工设备的厂家实现对此类产品的加工配作，具有有益效果。

Claims (4)

1.一种应用齿套找正定位装置的齿套销孔单配加工方法，所述齿套找正定位装置包括齿套推杆对中机构和定位插拔机构；

所述齿套推杆对中机构包括旋转帽盖、底座、推杆、推把、销轴和鼓形轴承，所述旋转帽盖圆周上设有供所述推杆进出和回收摆动的三个等分开口槽、顶面设有供扳手扳动旋转的外六角凸台、下部设有供所述鼓形轴承安装的沉孔，所述鼓形轴承安装连接所述旋转帽盖和底座，所述推杆两端分别设有销孔，用于经所述销轴串联配合连接所述旋转帽盖和推把，所述推杆中部设有腰形滑槽，所述底座圆周上设有供推杆进出活动的三处等分的腰形通孔，所述底座上部端面设有销孔，所述销轴***该销孔并串联住所述推杆中部的腰形滑槽；

所述定位插拔机构包括刀柄本体、齿形定位块和内六角螺栓，所述刀柄本体为锥柄结构，其前端为圆柱体、圆周面上设有腰形槽，所述齿形定位块外表面设有直齿齿面并且齿顶为圆弧状，所述齿形定位块镶嵌于所述刀柄本体圆周面上的腰形槽内，并且所述齿形定位块侧向与刀柄本体之间采用所述内六角螺栓紧固；其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、将需要单配加工销孔的下齿套端面向上置于摇臂钻床平台上，并找平、夹紧；

步骤二、将下线拆解的上齿套端面向下重叠置于下齿套端面，并且保证上齿套与下齿套之间端面贴合；

步骤三、在下齿套内设置平行增高垫块，将齿套推杆对中机构置于平行增高垫块之上，使得齿套推杆对中机构位于上齿套与下齿套之间，用扳手带动外六角凸台使旋转帽盖转动，旋转帽盖转动使得推杆将推把推出，并且推把沿上齿套与下齿套的内圆周面摆动，通过推把的支顶作用，使得上齿套与下齿套同一圆心，实现上齿套与下齿套对中；

步骤四、将定位插拔机构的刀柄本体安装于摇臂钻床主轴，摇下并转动主轴将定位插拔机构的齿形定位块面向下齿套的V型齿面，升降摇臂钻床主轴，将齿形定位块完全与下齿套的齿面贴合，拉起摇臂钻床定位自锁机构，同时将主轴旋转锁紧；适当敲击上齿套或在已有销孔内塞入圆棒，采用圆棒撬动促使上齿套缓慢转动，同时，摇臂钻床向上拉起主轴尝试将齿形定位块***上齿套的V型齿面，通过多次差动尝试，直至齿形定位块完全与上齿套和下齿套啮合；

步骤五、上齿套和下齿套完全定位后，采用夹具压板置于上齿套台阶面，将上齿套和下齿套固定在摇臂钻床平台之上；

步骤六、依据下齿套所需单配加工的销孔直径，以钻孔、扩孔、修扩孔、铰孔为加工工序， 制作与销孔直径匹配的定位塞棒和钻模套，作为钻、扩孔的定位工装；

步骤七、将定位塞棒安装在摇臂钻床主轴上，摇臂钻床主轴移动至上齿套已有销孔位置，手动摇下主轴，使得定位塞棒缓缓***上齿套销孔中，拉起摇臂钻床定位自锁机构，锁定该孔中心位置；

步骤八、在摇臂钻床定位自锁完成后，将摇臂钻床主轴回退抬起，取下定位塞棒，将钻模套塞入上齿套的销孔中，并使用C形夹具固定钻模套与上齿套，防止钻模套脱出销孔；

步骤九、摇臂钻床主轴安装切削刀具，摇下主轴使得切削刀具沿钻模套向下对下齿套进行钻孔加工；

步骤十、在沿钻模套钻通该孔后，松开钻模套上的C形夹具，并将钻模套取出；

步骤十一、重复步骤七至步骤十，完成下齿套上所有销孔的钻孔加工；

步骤十二、在摇臂钻床主轴上换装扩孔钻，依靠摇臂钻床机械结构所具有的自定心功能，扩孔钻跟随下齿套已钻孔位置对各个钻孔进行整修扩孔加工；

步骤十三、在摇臂钻床主轴上换装机用铰刀，依靠摇臂钻床机械结构所具有的自定心功能，机用铰刀跟随上齿套原有销孔位置对下齿套各个销孔进行铰制加工。

2.根据权利要求1所述的齿套销孔单配加工方法，其特征在于：所述步骤三中，当上齿套与下齿套对中完成后，采用夹具压板对下齿套夹紧固定。

3.根据权利要求1所述的齿套销孔单配加工方法，其特征在于：所述刀柄本体、定位塞棒、切削刀具、扩孔钻和机用铰刀分别采用接长钻套连接摇臂钻床主轴。

4.根据权利要求1所述的齿套销孔单配加工方法，其特征在于：所述钻模套选用Cr12模具钢，经粗车、半精车后进行淬火处理加工制作，表面硬度达到HRC55～60，并由磨床进行内外圆磨削以保证同心度。