[发明专利]齿轮轴加工方法及该方法中使用的齿轮轴装卡工装

说明书

技术领域

本发明涉及使用立式滚齿机加工齿轮轴的齿轮轴加工方法及该方法中使用的齿轮轴装卡工装。

背景技术

通常使用卧式滚齿机来对批量齿轮轴加工，但是，由于卧式滚齿机的价格比较昂贵，对单件、小批量生产的非标齿轮轴而言，为了节省成本通常使用价格较为便宜的立式滚齿机对齿轮轴加工。现有的立式滚齿机如中国专利CN201702468U公开的“齿轮轴加工夹具”，该加工夹具包括设有立柱的床身，床身上于立柱的一侧设置有回转工作台，立柱上于回转工作台的一侧通过外支架设置有与所述回转工作台同轴的顶尖，立柱与车身之间设置有增高台。待加工的齿轮轴包括中部的用于齿轮加工的齿轮加工段和分别设置于齿轮加工段上、下两侧的阶梯轴结构。使用时代加工齿轮轴的下端端部被回转工作台固定，上端端部被顶尖固定，然后便可以通过车身上相应的滚齿头对齿轮轴的齿轮加工段进行加工，而当齿轮轴的长度较长时，通过设置于立柱与床身之间的增高台来增加顶尖与回转工作台之间的卡装距离，以适应较长长度的齿轮轴。现有的这种齿轮轴加工夹具虽然通过增高台能对较长的齿轮轴进行装卡，并随后进行滚齿加工，但是对单件、小批量生产的非标长齿轮轴而言，制造存在很大的难度，因为顶尖对齿轮轴的固定不稳，滚齿加工时很难消除由于顶尖固定不稳而带来的加工精度误差，从而使得齿轮轴的加工精度很难达到设计要求；同时由于齿轮轴的上下装卡位置之间的轴向跨度较大，一方面造成齿轮轴的上、下端不易装卡，另一方面齿轮轴在被加工的过程中，由于齿轮加工段距离齿轮轴的装卡位置较远，齿轮轴也很容易发生径向跳动问题，径向跳动会影响齿轮轴的加工质量，并有可能导致齿轮轴的加工报废；还有就是由于齿轮轴的长度较长，齿轮轴加工段距离回转工作台的高度较高，这就需要立式滚齿机的滚齿头应具有较大的上下移动行程，相应的需要为保证滚齿头的稳定性，就需要增加立柱的高度和强度，床身的强度也相应的需要增加，这就使得整个立式滚齿机更加笨重，制造成本更加昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在使用立式滚齿机加工齿轮轴时，可减小滚齿头在相应立柱上上下移动行程的齿轮轴加工方法；本发明的目的还在于提供一种上述齿轮轴加工方法中使用的齿轮轴装卡工装。

为了解决上述问题，本发明中齿轮轴加工方法的技术方案为：

齿轮轴加工方法，所述的齿轮轴加工方法包括以下步骤，第一步，将上端内孔直径大、下端内孔直径小的阶梯轴套安装在立式滚齿机的回转工作台上，并调整阶梯轴套的阶梯孔与回转工作台同轴；第二步，将待加工的齿轮轴的下侧阶梯轴结构由上至下插装于阶梯轴套的阶梯孔中，调整齿轮轴与阶梯孔同轴后，利用阶梯轴套上的上下间隔设置的至少两组螺纹孔和相应锁紧螺栓配合而将齿轮轴锁紧于阶梯轴套上，第三步，通过立式滚齿上的滚齿头对齿轮轴的齿轮加工段进行加工。

采用如下方法调整所述齿轮轴与阶梯孔同轴，将两个百分表安装在相应夹持架上，并使两个百分表分别布置在齿轮轴上的两个基准外圆处，两个基准外圆与齿轮轴同轴并上下间隔设置，将两个百分表的测量杆接触并垂直对应基准外圆的圆周面，在两个百分表处的外圆径向跳动不大于0.02mm时，齿轮轴与阶梯孔同轴。

在所述第一步调整所述阶梯轴套与回转工作台同轴的过程中，利用所述阶梯轴套的外周加工的与所述阶梯孔同轴的圆形外壁面，然后通过回转工作台对本体的圆形外壁面进行找正，以此来实现阶梯孔与回转工作台的同轴装配。

在所述回转工作台对所述阶梯轴套的圆形外壁面找正过程中，当所述阶梯轴套的圆形外壁面的径向跳动不大于0.1mm时，所述回转工作台与所述阶梯孔同轴装配。

所述的上、下基准外圆分设于所述齿轮轴的齿轮加工段的上下两侧。

齿轮轴上最靠近齿轮加工段的下侧阶梯轴结构与所述阶梯轴套的阶梯孔插装配合。

本发明中齿轮轴装卡工装的技术方案为：

齿轮轴装卡工装，包括具有本体的阶梯轴套，本体具有轴向沿上下方向延伸、并用于在使用时供相应齿轮轴上的下侧阶梯轴结构由上至下同轴适配插装的阶梯孔，所述的阶梯孔具有朝上的用于与下侧阶梯轴结构的轴肩限位配合的台阶限位面，所述的本体上沿上下方向间隔设置有至少两组螺纹孔，各组螺纹孔均由多个与所述阶梯孔相通、并轴向与所述阶梯孔的径向延伸方向一致的螺纹孔构成，所述的齿轮轴装卡工装还包括用于旋装于对应螺纹孔中以对相应齿轮轴进行锁紧的锁紧螺栓，所述本体的下端设置有与所述台阶限位面平行、并用于与相应回转工作台的工件安装面适配贴合的本体安装面，所述的本体上还设置有用于将所述本体固定于相应回转工作台上的固定安装结构。

所述各组中的所有螺纹孔沿周向均布于所述阶梯孔的孔壁上。