本發(fā)明涉及鍵連接工件加工,具體而言,涉及一種鍵連接工件加工方法及系統(tǒng)。
背景技術:
1、鍵連接是一種常見的連接方式,用于回轉體兩零件間周向定向,起到防止零件周向轉動或者專遞力矩的作用。此次加工的零件的鍵連接需要在軸上和孔內加工鍵槽,一般采用銑削加工,銑削加工由于加工面與刀具的原因,只能加工帶圓角的槽。由于零件為一種長筒薄壁零件,其中有鍵槽位于薄壁腔內,為增加配合面,保證鍵連接的穩(wěn)定性,薄壁上的鍵槽設計為直角形鍵槽,固鍵槽不能采用銑削加工。
2、對于零件上兩個不同方向、不同結構位置上高精度位置尺寸的鍵槽,一個位于外圓上,另一個位于薄壁腔內高精度直角鍵槽,無法實現一個工種一個工序加工完成,加工兩個槽需要重復定位,重復裝夾,加工工種的選擇、零件基準的選擇、基準精度、夾具精度直接影響零件結構形式的實現與尺寸精度的保證,因此,現有的加工方法,在基準選擇、基準精度、夾具裝夾定位方式上,存在一定的不可靠與缺陷,無法高效、可靠保證零件高精度槽的加工。
3、傳統(tǒng)鍵連接槽的加工方法,采用a基準(工件最大外圓)定中心、端面定位、鍵槽1定向作為基準設計的夾具,在進行電火花加工時存在以下問題:
4、a)夾具定位定向方式:采用“v”形面靠外圓a基準定中心,端面平放設備平臺上軸向定位,凸臺插入槽1周向定向,由于零件a基準的尺寸為尺寸公差大,零件裝夾時需要花大量時間找正a基準中心,且難以保證對稱度誤差0.03mm的要求;采用端面軸向定位,端面與a基準面不是一個工序加工完成,垂直度誤差大,需花大量時間拉直端面后才能加工,且易造成鍵槽與a基準不垂直,造成角度與對稱度誤差超差問題。
5、b)夾具緊固方式:采用擰緊三處頂塊共3顆螺釘,三個頂塊抱緊外圓a基準,由于a基準處為大型腔薄壁零件,壁厚僅為3mm,擰緊螺釘時易造成a基準變形,且對零件無軸向固定。
6、上述加工方法存在定位精度差、零件變形、裝夾穩(wěn)定性差以及裝夾效率低的問題。
技術實現思路
1、為解決現有鍵連接工件加工精度低的問題,本發(fā)明提供了一種鍵連接工件加工方法及系統(tǒng)。
2、第一方面,本發(fā)明提供一種鍵連接工件加工方法,包括如下步驟:
3、于工件一端外側進行第一加工出第一鍵連接槽;
4、將工件置于鍵連接工件加工系統(tǒng)中進行夾緊,根據所述工件外圓的中心軸線作為定位基準,所述軸線跳動偏差不超過第一預設跳動范圍時,所述工件裝夾完成;
5、將所述第一鍵連接槽作為第二加工的第一加工基準位點,根據所述第一加工基準位點沿水平面方向延伸至所述工件一側的投影位點為第二加工基準位點,所述第一加工基準位點與所述第二加工基準位點相對應,根據所述第一加工基準位點與所述第二加工基準位點的連接線為第一加工基準線,根據沿所述工件內徑與所述第一加工基準線在水平面方向垂直的軸線為第二加工基準線,所述第二加工基準線兩端位于所述工件內側上的位點分別為第三加工基準位點和第加工四加工基準位點,將所述第三加工基準位點和所述第加工四加工基準位點沿豎直方向移至所述工件遠離所述第一鍵連接槽的一端,于所述第三加工基準位點或所述第加工四加工基準位點進行第二加工出第二鍵連接槽,所述第二鍵連接槽為矩形槽。
6、根據本發(fā)明中的一個實施例,所述第二加工包括如下步驟:
7、根據所述第三加工基準位點或所述第加工四加工基準位點作為所述第二鍵連接槽的對稱中心,采用電極在具有所述對稱中心的區(qū)域進行粗加工,根據所述第二鍵連接槽的加工尺寸調整所述電極的第一放電間隙,加工至所述第二鍵連接槽的第一加工余量;
8、采用所述電極精加工所述第一加工余量,根據所述第一加工余量調整所述電極的第二放電間隙,加工得到所述第二鍵連接槽。
9、根據本發(fā)明中的一個實施例,所述第一鍵連接槽與所述第二鍵連接槽在水平面延伸的投影線相交的夾角為90°±3°。
10、根據本發(fā)明中的一個實施例,所述夾緊包括如下步驟:
11、將頂緊塊置于所述工件的第一環(huán)形槽中;
12、將所述工件置于定位臺的定位腔體中,且沿靠近索所述定位腔中定向塊的方向將工件移動至所述第一鍵連接槽套設于所述定向塊;
13、頂緊銷穿過所述定位臺的第一通孔直至所述頂緊銷與頂緊塊抵接。
14、第二方面,本發(fā)明提供一種鍵連接工件加工系統(tǒng),包括:
15、工件、定位基座和頂緊組件;
16、所述工件包括筒體和定位體,所述定位體與所述筒體一端固定連接,所述定位體與所述筒體同軸,所述定位體一端設置有第一環(huán)形凸臺、第二環(huán)形凸臺和第一環(huán)形槽,所述第一環(huán)形槽位于所述第一環(huán)形凸臺和所述第二環(huán)形凸臺,所述第二環(huán)形凸臺位于所述第一環(huán)形槽和所述筒體之間,所述第一環(huán)形凸臺設置有第一鍵槽,所述第二環(huán)形凸臺設置有第二鍵槽;
17、所述定位基座包括定位臺和定向塊,所述定位臺開設有定位腔體、定向槽和第一通孔,所述第一通孔與所述定向槽相對設置,所述第一通孔與所述定向槽連通,所述工件位于所述定位腔體,所述定向塊一端位于所述定向槽,所述第一鍵槽、第二鍵槽和所述第一環(huán)形槽構成第一鍵連接槽,所述定向塊另一端與所述第一鍵連接槽抵接;
18、所述頂緊組件包括頂緊塊和頂緊銷,所述頂緊銷通過所述第一通孔與所述定位臺連接,所述頂緊塊與所述第一環(huán)形槽貼合,所述頂緊銷與所述頂緊塊抵接。
19、根據本發(fā)明中的一個實施例,所述定位臺設置有第二環(huán)形槽,所述第二環(huán)形槽位于所述定位腔體,所述筒體連接所述定位體的一端位于所述第二環(huán)形槽。
20、根據本發(fā)明中的一個實施例,沿豎直方向所述定位腔體貫穿所述定位臺,所述定位體的高度小于所述定向槽沿豎直方向的高度,所述定位體懸空于所述定位腔體。
21、根據本發(fā)明中的一個實施例,所述定位腔體的直徑大于所述工件的外徑,所述工件與遠離所述定向槽一側的定位臺之間構成空開半圓結構。
22、根據本發(fā)明中的一個實施例,所述定位基座還包括定向銷,所述定位臺開設有與所述定向銷連接的第二通孔,所述定向塊開設有與所述定向銷連接的連接孔。
23、根據本發(fā)明中的一個實施例,所述頂緊塊設置有與所述第一環(huán)形槽抵接的弧面,所述弧面與所述第一環(huán)形槽底部壁面適配,沿豎直方向所述頂緊塊的高度與所述第一環(huán)形槽的高度一致,所述弧面的弧度與所述第一環(huán)形槽的弧度一致,所述頂緊塊的厚度小于或者等于所述第一環(huán)形槽的深度,所述弧面的弧長與所述第一環(huán)形槽的弧長的比例為1:5~6。
24、根據本發(fā)明中的一個實施例,所述頂緊銷設置有與所述頂緊塊抵接的抵接面,所述抵接面與所述頂緊塊壁面適配,所述頂緊銷與所述第一通孔螺紋連接。
25、為解決現有鍵連接工件加工精度低的問題,本發(fā)明有以下優(yōu)點:
26、1、通過本發(fā)明方法和系統(tǒng)突破了高精度零件加工,重復定位誤差不可控、刀具不可加工直角槽的局限,為此類高精度尺寸、對稱度、高精度位置尺寸薄壁易變形零件供加工方案。
27、2、本發(fā)明鍵連接工件加工系統(tǒng)在裝夾便利性上、裝夾可靠性上以及對工件保護提供結構方案,在提高合格率的同時,提高了加工效率。
28、3、克服了現有工件精密加工過程中的技術障礙,為推動大批量生產,提供了可靠的技術支撐。