用于加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正裝置，包括在定位板的外端內沿沿中心線設置有對稱的兩個安裝孔，每個安裝孔內分別安裝有一固定銷；在定位板的內端內沿沿中心線加工有長槽，長槽中活動設置有移動銷，移動銷的移動銷端頭鉤掛在長槽上沿；在定位板的內端面固定安裝有垂直方向的擋板，擋板與定位板采用螺栓把合，在擋板與定位板的中心線對應位置開設的螺孔中安有頂緊螺釘，頂緊螺釘與移動銷頂緊接觸；在定位板上加工有找正面。本發(fā)明還公開了一種加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正方法。本發(fā)明的裝置及方法，結構簡單，容易操作，精度高。
【專利說明】用于加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于機械設備制造【技術領域】，用于齒輪內孔上與特定齒有嚴格相位要求的鍵槽加工，涉及一種用于加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正裝置，本發(fā)明還涉及一種加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正方法。
【背景技術】
[0002]齒輪是機械設備中常用而重要的部件之一，各種硬齒面或軟齒面的齒輪一般與軸用內孔定心，采用各種鍵實現定位及傳遞扭矩，包括各種花鍵、切向鍵和普通平鍵等，因此鍵與齒輪某個特定齒的相位關系將決定軸與某個特定齒的相位關系，從而確定機械系統與某個特定齒的相位關系。有的齒輪，由于受內部機構的限制，需要準確控制某個特定齒與機械系統的相位關系，這就需要準確控制鍵槽與某個特定齒的相位關系。
[0003]現有的齒輪內孔上鍵槽的加工方法，主要包括插床和線切割兩種方式，這兩種加工方式要準確控制鍵槽與某個特定齒的相位關系都需要在加工之前準確找正，由于齒輪的齒廓是漸開線這樣的曲線，無法通過拉表找正來準確控制鍵槽與某個特定齒的相位關系，目前采用的方法是按照劃線確定齒輪內孔鍵槽與某個特定齒的相位關系，這種方法人為控制，精度很低，通常很難達到機械系統對這種相位的精度要求，最終對機械系統的精度造成很大影響。因此，找到一種方法，實現在加工之前精確找正從而準確控制齒輪內孔上鍵槽與某個特定齒的相位關系，成為機械制造行業(yè)的一項技術難點。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正裝置，解決現有方法存在的精度低、影響產品質量的問題。
[0005]本發(fā)明的另一目的是提供一種加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正方法，解決現有方法存在的精度低、影響產品質量的問題。
[0006]本發(fā)明所采用的技術方案是，一種用于加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正裝置，包括定位板，在定位板的外端內沿沿中心線設置有對稱的兩個安裝孔，每個安裝孔內分別安裝有一固定銷；在定位板的內端內沿沿中心線加工有長槽，長槽中活動設置有移動銷，移動銷的移動銷端頭鉤掛在長槽上沿；
[0007]在定位板的內端面固定安裝有垂直方向的擋板，擋板與定位板采用螺栓把合，在擋板與定位板的中心線對應位置開設的螺孔中安有頂緊螺釘，頂緊螺釘與移動銷頂緊接觸；在定位板上加工有找正面。
[0008]本發(fā)明所米用的另一技術方案是，一種加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正方法，利用上述的裝置，按照以下步驟具體實施:
[0009]步驟1、根據圖紙尺寸及產品要求的精度，分別計算出找正裝置各部件的尺寸參數，據此尺寸數據制作好各部件，再將所有部件組裝為一體的找正裝置；
[0010]步驟2、將工件齒輪平放在機床工作臺上，將找正裝置的兩個固定銷從兩側齒面夾持住特定齒，將找正裝置的移動銷伸進工件齒輪的內孔中，扶住移動銷端頭的同時調整擋板上的頂緊螺釘，使得頂緊螺釘頂緊移動銷，直至移動銷貼緊工件齒輪的內孔孔壁，從而將找正裝置整體固定在工件齒輪上；
[0011]步驟3、利用找正百分表，在找正面上打表找正，同時轉動工件齒輪，直至找正面的方向與機床的橫向或縱向的其中一個運動方向平行均可，完成找正，此時，所要加工的鍵槽位置位于工件齒輪內孔正下方，然后將工件齒輪與機床工作臺固定牢靠，將找正裝置拆除，即可進入后續(xù)的工藝，加工工件齒輪內孔下方的鍵槽。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，該裝置及其方法簡單易行，操作簡單，能夠準確控制齒輪內孔上鍵槽與某個特定齒的相位關系，控制精度高，產品質量好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明加工對象的工件齒輪結構示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明找正裝置的結構示意圖(主視)；
[0015]圖3是圖2的A-A截面剖視圖；
[0016]圖4是本發(fā)明找正裝置中的定位板的結構示意圖；
[0017]圖5是本發(fā)明找正方法在工件齒輪上安裝找正裝置的示意圖(主視)；
[0018]圖6是圖5的B-B剖視圖；
[0019]圖7是本發(fā)明找正方法完成找正后工件齒輪的位置狀態(tài)示意圖。
[0020]圖中，1.工件齒輪，2.特定齒，3.鍵槽，4.定位板，5.固定銷，6.長槽，7.移動銷，
8.找正面，9.擋板，10.頂緊螺釘，11.移動銷端頭。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0022]參照圖1，是本發(fā)明工作對象的工件齒輪I，其上的鍵槽3與特定齒2之間具有嚴格的相位要求，鍵槽3與特定齒2所在的徑線之間的角度為Al，工件齒輪I的內孔直徑為K0
[0023]參照圖2、圖3和圖4，本發(fā)明的找正裝置的結構是，包括定位板4，在定位板4的外端內沿(實際安裝時朝向工件齒輪I圓周方向)沿中心線設置有對稱的兩個安裝孔，每個安裝孔內分別安裝有一固定銷5 ;在定位板4的內端內沿(實際安裝時朝向工件齒輪I內孔方向)沿中心線加工有長槽6，長槽6中活動設置有移動銷7，移動銷7的移動銷端頭11鉤掛在長槽6上沿；
[0024]在定位板4的內端面固定安裝有垂直方向的擋板9，擋板9與定位板4采用螺栓把合，在擋板9與定位板4的中心線對應位置開設的螺孔中安有頂緊螺釘10，頂緊螺釘10用于(向外端方向)頂緊移動銷7 ；
[0025]在定位板4上加工有找正面8，找正面8的方向及角度大小應與鍵槽3所要求的方向及大小一致，即圖2中實施例所示的角度A2等于角度Al。
[0026]固定銷5的直徑dl的公稱尺寸按以下公式計算:
[0027]dl=MX 31 /2,
[0028]其中，M為工件齒輪的模數，為制造方便，按以上公式計算出的dl數值可以進行圓整；
[0029]確定了每個固定銷5的直徑dl的公稱尺寸后，即確定了與之對應設置的安裝孔公稱尺寸Dl (見圖4)，為保證精度并且容易加工，固定銷5安裝孔的公差取H7，固定銷5的直徑dl與安裝孔Dl配合制做，兩者的過盈量控制在0.02，這樣既保證了定位精度，又不會難以組裝。
[0030]在固定銷5的非工作端軸采用彈性擋圈輔助定位，以避免使用過程中，在受到碰撞等情況時固定銷5在安裝孔內的串動。兩個固定銷5安裝孔的孔距尺寸B按以下公式計算:
[0031]B=MXZXSIN(180。/Z)，
[0032]其中，M為工件齒輪的模數，Z為工件齒輪的齒數，為制造方便，按以上公式計算出的B數值根據需要還可以進行圓整。
[0033]移動銷7的直徑d2的公稱尺寸與固定銷5的直徑dl尺寸一致，用于安裝移動銷7的長槽6的寬度尺寸C的公稱尺寸與Dl相等，公差取H7，移動銷7的直徑d2在制造時與長槽6的寬度尺寸C配合制做，保證組裝間隙控制在0.02，這樣既保證了定位精度和能夠移動，同時也降低了加工難度，長槽6的寬度尺寸C在制造時應保證與兩個固定銷5的安裝孔的孔距尺寸B的對稱度。
[0034]長槽6長度方向的中心點與固定銷5的安裝孔圓心之間的距離尺寸A(見圖4)，通過以下公式計算:
[0035]A=MXZXC0S(180° /Z)_K/2+C/2，
[0036]其中，M為工件齒輪的模數；Z為工件齒輪的齒數；K為工件齒輪的內孔直徑；C為長槽6的寬度。
[0037]找正面8與兩個安裝孔圓心連線的垂線角度A2 (或找正面8與長槽6的夾角)，按照鍵槽3與特定齒2所要求的夾角Al制作，即A2與Al數值一致，用于打表找正。
[0038]本發(fā)明加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正方法，利用上述的裝置，按照以下步驟實施:
[0039]步驟1、根據圖紙尺寸及產品要求的精度(包括A1、K、M、Z等)，根據上述的公式，分別計算出找正裝置各部件的尺寸參數(包括A、B、C、E、dl、d2等)，據此尺寸數據制作好各部件(包括兩個固定銷5、移動銷7、定位板4)，再按照圖2及圖3，將所有部件組裝為一體的找正裝置；
[0040]步驟2、如圖5及圖6，將工件齒輪I平放在機床工作臺上，將找正裝置安裝在工件齒輪I上，將兩個固定銷5從兩側齒面夾持住特定齒2，將移動銷7伸進工件齒輪I的內孔中，扶住移動銷端頭11的同時調整擋板9上的頂緊螺釘10，使得頂緊螺釘10頂緊移動銷7，直至移動銷7貼緊工件齒輪I的內孔孔壁，此時兩個固定銷5會同時與特定齒2及與特定齒2相鄰齒的漸開線齒面接觸，從而將找正裝置整體固定在工件齒輪I上，使找正裝置與工件齒輪I連接為一體。
[0041]步驟3、利用找正百分表，在找正面8上打表找正，同時轉動工件齒輪I (找正裝置固定其上一起轉動)，直至找正面8的方向與機床的橫向或縱向的其中一個運動方向平行均可，完成找正，如圖7所示的最終狀態(tài)，此時，所要加工的鍵槽位置位于工件齒輪I內孔正下方(即豎直中心線方向)，然后將工件齒輪I與機床工作臺固定牢靠，將找正裝置拆除，即可 進入后續(xù)的工藝，加工工件齒輪I內孔下方的鍵槽。
【權利要求】
1.一種用于加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正裝置，其特點在于:包括定位板(4)，在定位板(4)的外端內沿沿中心線設置有對稱的兩個安裝孔，每個安裝孔內分別安裝有一固定銷(5);在定位板(4)的內端內沿沿中心線加工有長槽(6)，長槽(6)中活動設置有移動銷(7 )，移動銷(7 )的移動銷端頭(11)鉤掛在長槽(6 )上沿； 在定位板(4)的內端面固定安裝有垂直方向的擋板(9 ),擋板(9 )與定位板(4 )采用螺栓把合，在擋板(9)與定位板(4)的中心線對應位置開設的螺孔中安有頂緊螺釘(10)，頂緊螺釘(10)與移動銷(7)頂緊接觸； 在定位板(4)上加工有找正面(8)。
2.根據權利要求1所述的用于加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正裝置，其特點在于:所述的移動銷(7)的直徑與固定銷(5)的直徑一致；長槽(6)的寬度尺寸與固定銷(5)的安裝孔直徑相等；找正面(8)的方向及角度大小與鍵槽(3)所要求的方向及大小一致。
3.根據權利要求(I)所述的用于加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正裝置，其特點在于:所述的固定銷(5)的直徑dl的公稱尺寸按以下公式計算: dl=MX /2，其中，M為工件齒輪的模數。
4.根據權利要求1所述的用于加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正裝置，其特點在于:所述的兩個固定銷(5)安裝孔的孔距尺寸B按以下公式計算: B=MXZXSIN(180° /Z)，其中，M為工件齒輪的模數，Z為工件齒輪的齒數。
5.根據權利要求1所述的用于加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正裝置，其特點在于:所述的長槽(6)長度方向的中心點與固定銷(5)的安裝孔圓心之間的距離尺寸A，通過以下公式計算: A=MXZXC0S(180° /Z)-K/2+C/2，其中，M為工件齒輪的模數；Z為工件齒輪的齒數；K為工件齒輪的內孔直徑；C為長槽(6)的寬度。
6.一種加工齒輪內孔嚴格相位鍵槽時的找正方法，其特點在于:利用權利要求1-5所述的裝置，按照以下步驟具體實施: 步驟1、根據圖紙尺寸及產品要求的精度，分別計算出找正裝置各部件的尺寸參數，據此尺寸數據制作好各部件，再將所有部件組裝為一體的找正裝置； 步驟2、將工件齒輪(I)平放在機床工作臺上，將找正裝置的兩個固定銷(5)從兩側齒面夾持住特定齒(2)，將找正裝置的移動銷(7)伸進工件齒輪(I)的內孔中，扶住移動銷端頭(11)的同時調整擋板(9)上的頂緊螺釘(10)，使得頂緊螺釘(10)頂緊移動銷(7)，直至移動銷(7)貼緊工件齒輪(I)的內孔孔壁，從而將找正裝置整體固定在工件齒輪(I)上； 步驟3、利用找正百分表，在找正面8上打表找正，同時轉動工件齒輪(1)，直至找正面(8)的方向與機床的橫向或縱向的其中一個運動方向平行均可，完成找正，此時，所要加工的鍵槽位置位于工件齒輪(I)內孔正下方，然后將工件齒輪(I)與機床工作臺固定牢靠，將找正裝置拆除，即可進入后續(xù)的工藝，加工工件齒輪(I)內孔下方的鍵槽。
【文檔編號】B23Q3/18GK103894861SQ201410088592
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月11日 優(yōu)先權日:2014年3月11日
【發(fā)明者】吳振奇, 徐衛(wèi)紅 申請人:中冶陜壓重工設備有限公司