本發(fā)明屬于機(jī)械加工工藝領(lǐng)域，具體地講，特別涉及一種細(xì)長凸輪軸插內(nèi)花鍵定位找正方法。

背景技術(shù)：

凸輪軸是柴油機(jī)的關(guān)鍵運(yùn)動件。申請人正研發(fā)的某大型裝備上的凸輪軸，長833mm，最大外徑Ф41mm，長徑比≥20，是典型的細(xì)長軸類產(chǎn)品。該凸輪軸的內(nèi)花鍵加工是最后一道工序，其內(nèi)花鍵底部為盲孔，外端是光軸，無任何螺孔和銷孔，產(chǎn)品要求在保證花鍵自身精度的前提下，還需保證花鍵中的鍵槽中心與另一端Ф4定位銷孔之間的夾角關(guān)系，誤差控制在±30′以內(nèi)。

為了使凸輪軸內(nèi)花鍵滿足上述要求，根據(jù)以往加工經(jīng)驗(yàn)及插花鍵原理，通常采用的方法包括：

1、工裝定位裝夾工件。由于上述凸輪軸屬于細(xì)長軸，經(jīng)過實(shí)際分析，無法在插床上設(shè)計直接以一端銷孔定位的常用工裝來實(shí)現(xiàn)工件定位完成插花鍵工序，該方法直接被否定。

2、刻線找正方法。這是一種簡單直接方法，利用臥式加工中心，找正產(chǎn)品凸輪軸另一端Ф4H9銷孔位置，旋轉(zhuǎn)180°，按產(chǎn)品圖分別劃出銷孔中心線與花鍵角度線。插齒時通過試切工件目測花鍵位置與刻線之間的位置關(guān)系，不斷調(diào)整插刀角度，最終進(jìn)行產(chǎn)品插齒。試插花鍵后經(jīng)過三坐標(biāo)檢測已達(dá)1°～1.5°，完全無法保證設(shè)計圖紙的角度要求。分析原因如下：

由于零件偏細(xì)，經(jīng)測算在Ф34的花鍵大徑處，刻線或?qū)Φ蹲笥移?.15mm，角度誤差就在±30’，刻線本身的粗細(xì)也不只0.15mm，加上本次內(nèi)花鍵模數(shù)m＝1.5，齒數(shù)Z＝21，形成的齒形非常小，樣件目測刻線角度誤差太大，該方法被否定。

因此，技術(shù)人員致力于開發(fā)一種細(xì)長凸輪軸插內(nèi)花鍵的加工方法，以解決內(nèi)花鍵與另一端銷孔的角度要求難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種細(xì)長凸輪軸插內(nèi)花鍵定位找正方法。

本發(fā)明技術(shù)方案如下：一種細(xì)長凸輪軸插內(nèi)花鍵定位找正方法，其特征在于包括以下步驟：

1)準(zhǔn)備花鍵套和花鍵抱箍，所述花鍵套的內(nèi)孔為兩段式臺階結(jié)構(gòu)，花鍵套內(nèi)孔的大端能夠與待加工凸輪軸工件精密配合定位，內(nèi)孔的小端設(shè)置模擬內(nèi)花鍵，該模擬內(nèi)花鍵的模數(shù)及齒數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸工件上的內(nèi)花鍵相同，在所述花鍵套的大端上設(shè)有定位小孔和定位大孔，定位小孔和定位大孔對稱分布，所述定位小孔與模擬內(nèi)花鍵鍵齒之間的夾角同標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸工件，所述花鍵抱箍的內(nèi)孔大于花鍵套大端內(nèi)孔；

2)將花鍵抱箍套裝在待加工凸輪軸工件上，使待加工凸輪軸工件伸出花鍵抱箍，在花鍵抱箍與待加工凸輪軸工件之間嵌裝內(nèi)襯片，用壓緊螺栓和壓緊螺母將花鍵抱箍的開口處收緊，使花鍵抱箍和待加工凸輪軸工件固定在一起；

3)采用臥式加工中心，用等高V型塊定位待加工凸輪軸工件兩端凸臺的外圓，裝夾固定待加工凸輪軸工件，在花鍵抱箍上加工定位盲孔和定位螺紋孔，使定位盲孔的位置大小與花鍵套上的定位小孔相適配，定位螺紋孔的位置大小與花鍵套上的定位大孔相適配；

4)將花鍵套大端內(nèi)孔套入待加工凸輪軸工件的端部，用定位銷和螺紋銷連接花鍵套和花鍵抱箍，所述定位銷穿過定位小孔并伸入定位盲孔中，所述螺紋銷穿過定位大孔并旋入定位螺紋孔中；

5)將組裝后的花鍵套、花鍵抱箍和待加工凸輪軸工件裝夾在插齒機(jī)上，以插齒刀精確嚙合花鍵套模擬內(nèi)花鍵的各齒，反復(fù)多次，只有各齒嚙合狀態(tài)都良好后，取下花鍵套；

6)對待加工凸輪軸工件端面進(jìn)行插花鍵加工，實(shí)現(xiàn)加工后內(nèi)花鍵與工件另一端定位銷孔之間的角度滿足要求。

作為優(yōu)選，所述內(nèi)襯片為銅片，以保護(hù)工件外圓。

作為優(yōu)選，所述花鍵套和花鍵抱箍均由45#鋼制成。

有益效果：本發(fā)明將細(xì)長凸輪軸相對于內(nèi)花鍵另一端的定位銷孔轉(zhuǎn)換至花鍵端面，并借助花鍵套和花鍵抱箍，以細(xì)長凸輪軸產(chǎn)品一致的內(nèi)花鍵精確對刀，保證各齒都嚙合良好后，精確控制插刀角度再對產(chǎn)品進(jìn)行插花鍵加工，從而實(shí)現(xiàn)了細(xì)長凸輪軸內(nèi)花鍵角度的精確控制，減少了總裝調(diào)試誤差、時間和難度，提高了凸輪軸總裝的正時調(diào)整精度，對于各種類似結(jié)構(gòu)的細(xì)長凸輪軸工件均適用。

附圖說明

圖1是細(xì)長凸輪軸的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是左排凸輪軸的左視圖。

圖3是右排凸輪軸的左視圖。

圖4是圖1的右視圖。

圖5是花鍵套的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是適應(yīng)左排細(xì)長凸輪軸的花鍵套的俯視圖。

圖7是適應(yīng)右排細(xì)長凸輪軸的花鍵套的俯視圖。

圖8是花鍵抱箍的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是圖8的C-C剖視圖。

圖10是花鍵套、花鍵抱箍與代加工細(xì)長凸輪軸工件組裝后的示意圖。

圖11是圖10的俯視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，細(xì)長凸輪軸的一端設(shè)置有內(nèi)花鍵M，另一端開設(shè)有定位銷孔N，該定位銷孔N與選定的其中一顆內(nèi)花鍵鍵齒之間具有夾角。若細(xì)長凸輪軸為左排凸輪軸，定位銷孔N與選定的其中一顆內(nèi)花鍵鍵齒之間的夾角為a；若細(xì)長凸輪軸為右排凸輪軸，定位銷孔N與選定的其中一顆內(nèi)花鍵鍵齒之間的夾角為b。

如圖5至圖11并接合圖1至圖4所示，細(xì)長凸輪軸插內(nèi)花鍵定位找正方法包括以下步驟：

1)準(zhǔn)備花鍵套1和花鍵抱箍2，該花鍵套1和花鍵抱箍2均優(yōu)選由45#鋼制成。其中，花鍵套1為兩段式臺階結(jié)構(gòu)，該花鍵套1的內(nèi)孔為兩段式臺階孔，花鍵套1內(nèi)孔的大端能夠與待加工凸輪軸工件精密配合定位，內(nèi)孔的小端內(nèi)壁設(shè)置有模擬內(nèi)花鍵11，該模擬內(nèi)花鍵11的模數(shù)及齒數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸工件上的內(nèi)花鍵M相同，花鍵套1的大端上加工有定位小孔12和定位大孔13，定位小孔12和定位大孔13分居于花鍵套1內(nèi)孔的兩側(cè)，并對稱分布。定位小孔12與模擬內(nèi)花鍵11鍵齒之間的夾角等于標(biāo)準(zhǔn)凸輪軸工件定位銷孔N與內(nèi)花鍵M鍵齒之間的夾角。如果是左排凸輪軸，則定位小孔12與模擬內(nèi)花鍵11鍵齒之間的夾角為a1，且a1＝a；如果是右排凸輪軸，則定位小孔12與模擬內(nèi)花鍵11鍵齒之間的夾角為b1，且b1＝b?；ㄦI抱箍2的內(nèi)孔大于花鍵套1內(nèi)孔的大端，方便內(nèi)襯片8裝入，以保護(hù)細(xì)長凸輪軸工件的表面。

2)將花鍵抱箍2套裝在待加工凸輪軸工件7上，使待加工凸輪軸工件7伸出花鍵抱箍2，在花鍵抱箍2與待加工凸輪軸工件7之間嵌裝內(nèi)襯片8，內(nèi)襯片8優(yōu)選為銅片。用壓緊螺栓3和壓緊螺母4將花鍵抱箍2的開口處收緊，使花鍵抱箍2和待加工凸輪軸工件7固定在一起。

3)采用臥式加工中心，用等高V型塊定位待加工凸輪軸工件7兩端凸臺的外圓，裝夾固定待加工凸輪軸工件7，在花鍵抱箍2上加工定位盲孔21和定位螺紋孔22，使定位盲孔21的位置大小與花鍵套1上的定位小孔12相適配，定位螺紋孔22的位置大小與花鍵套1上的定位大孔13相適配?；ㄦI抱箍2的數(shù)量需保證每個凸輪軸工件有1件該花鍵抱箍，但不同批次可以適當(dāng)錯開孔位或翻面重復(fù)利用該抱箍，以節(jié)約成本。

4)將花鍵套1內(nèi)孔的大端套入待加工凸輪軸工件7的端部，用定位銷5和螺紋銷6連接花鍵套1和花鍵抱箍2，定位銷5穿過定位小孔12并伸入定位盲孔21中，螺紋銷6穿過定位大孔13并旋入定位螺紋孔22中。

6)將組裝后的花鍵套1、花鍵抱箍2和待加工凸輪軸工件7裝夾在插齒機(jī)上，以插齒刀精確嚙合花鍵套1模擬內(nèi)花鍵11的各齒，反復(fù)多次，只有各齒嚙合狀態(tài)都良好后，取下花鍵套1。

7)對待加工凸輪軸工件7端面進(jìn)行插花鍵加工，實(shí)現(xiàn)加工后內(nèi)花鍵M與工件另一端定位銷孔N之間的角度滿足要求。經(jīng)檢驗(yàn)，角度誤差都控制在±0.3°以內(nèi)，優(yōu)于設(shè)計誤差±0.5°的要求，滿足設(shè)計圖紙要求。

本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員熟知的技術(shù)未詳細(xì)說明，如花鍵套、花鍵抱箍的加工工藝以及具體花鍵的插齒過程等。以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思進(jìn)行諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。