小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮刨齿加工工艺制造技术

提供一种小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮刨齿加工工艺，包括备料、粗车、热处理、第一次精车、刨齿、第二次精车、钳工、表面处理步骤。第一次精车时，通过在工件精车加工制作径向凸台工艺头，并结合轴向螺纹压盖实现工件在专用工装夹具上的同轴轴向压紧固定装夹，从而实现小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮的刨齿加工，刨齿加工完成后，切除所制作的径向凸台工艺头，即可得到所需小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮。本发明专利技术采用简单的结构改进，解决小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮无法刨齿加工的问题；装夹牢靠，工件装取方便，专用工装夹具加工简便；产品合格率高；实现无法轴向压装类锥齿轮的加工制造。实现无法轴向压装类锥齿轮的加工制造。实现无法轴向压装类锥齿轮的加工制造。

Machining technology of small size blind hole and small modulus spur bevel gear shaving

【技术实现步骤摘要】
小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮刨齿加工工艺


[0001]本专利技术属于齿轮加工
，具体涉及一种小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮刨齿加工工艺。

技术介绍

[0002]生产中，直齿锥齿轮的加工方法主要有刨齿、铣齿等，但有高精度要求的锥齿轮目前依旧采用刨齿加工。
[0003]刨齿机，是一种金属切削机床，以专用刀具刨齿刀来加工直齿圆锥齿轮的齿形。加工时，刨齿机的上、下刀架作直线往复的切削运动，整个刀架装在摇台上，并随摇台作一定的角度的摆动，与工件的相应角度的正反回转运动一起构成展成运动。切削过程中，刨齿刀切削刃顺序位置的包络线形成标准渐开线齿形。摇台上、下往复摆动一次，就完成一个齿的切削运动，这时工件随床鞍退出，转过一定角度进行分齿，然后床鞍又进到工作位置，开始切削第二个齿；待全部齿循环切削完毕后机床自动停止。
[0004]我们生产中常见到的直齿圆锥齿轮形状主要有通孔盘型类和轴型类。现有技术下，针对通孔盘类直齿圆锥齿轮零件的加工工艺，一般为：备料
‑
粗车
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热处理
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精车
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刨齿
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钳工
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表面处理工序。其中，在精车工序，只需要确保加工出的通孔盘类直齿圆锥齿轮零件内通孔尺寸公差与相邻端面垂直度公差满足设计要求即可；然后以此要素作为刨齿加工的定位基准。通过相应的刨齿芯轴工装同心轴向压紧齿盘后，就能完成齿盘在刨齿机上的制齿的加工。此类通孔盘类直齿圆锥齿轮的结构如图1所示，图中：工件4内通孔5及端面与芯轴6上相应轴小间隙配合，通过螺母7旋合芯轴6外螺纹并将工件4同心压紧固定在芯轴6定位端面从而实现工件1的轴向压紧固定；再将芯轴6上的及M10丝杆部分与刨齿机主轴相配合装夹，从而实现刨齿加工。可见，这类工件不论规格大小，均采用内通孔轴向压紧装夹定位基准，在设计中很普遍，在生产中也方便在机床上装夹定位。
[0005]但是，针对如图2所示工艺要求的小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮工件的刨齿加工，通常小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮工件在电机连接中比较常见，这类齿轮工件的特点是模数小、尺寸小、而且基准孔为盲孔，芯轴无法从盲孔中伸出，因此无法使用螺母轴向压紧工件，采用传统轴向压紧装夹无法实现，因此也就无法实现刨齿加工，而采用其他加工方式，零件合格率极低。可见，要想完成这类工件的齿形加工，首先考虑的是如何实现齿轮工件在刨齿机床上的装夹定位；对此，参照常规锥齿轮加工工艺，提出如下改进技术方案。

技术实现思路

[0006]本专利技术解决的技术问题：提供一种小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮刨齿加工工艺，解决小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮刨齿加工无法在现有刨齿机上同心轴向压紧固定装夹，无法完成刨齿加工的技术问题。
[0007]本专利技术采用的技术方案：小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮刨齿加工工艺，包括备料、粗车、热处理、精车、刨齿、钳工、表面处理步骤，精车和刨齿步骤由如下步骤组成:
[0008]S1、第一次精车：在小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮工件盲孔尾端外圆柱面精车加工制作径向凸台工艺头；用工件盲孔将工件在小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮专用工装夹具上同心定位；并使用小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮专用工装夹具中具有的轴向螺纹压盖轴向压紧工件的径向凸台工艺头，从而实现工件在小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮专用工装夹具上的同心轴向压紧固定装夹。
[0009]S2、刨齿：刨齿加工工件直齿锥齿齿形。
[0010]S3、第二次精车：精车去除工件第一次精车制得的径向凸台工艺头。
[0011]小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮专用工装夹具由轴向螺纹压盖和芯轴组成；芯轴从后至前依次同心制有第一螺杆、第一光轴、第二螺杆、第二光轴；第一螺杆、第一光轴用于将专用工装夹具同轴固定装夹在刨齿机上；第二螺杆同心旋合适配连接轴向螺纹压盖；第二光轴同心过盈配合连接工件盲孔；轴向螺纹压盖盖体中心同心制有轴向台阶通孔；轴向台阶通孔后端制有细牙内螺纹；细牙内螺纹旋合适配连接第二螺杆；轴向台阶通孔前端制有台阶竖直压紧端面；台阶竖直压紧端面垂直于芯轴中心线，且台阶竖直压紧端面贴合适配压紧工件径向凸台工艺头外圆环竖直端面；同时工件前端椎体结构从轴向螺纹压盖前端伸出以待加工。
[0012]上述技术方案中，进一步地：工件盲孔直径φ小于等于5mm；工件盲孔轴向长度小于等于8mm。
[0013]上述技术方案中，进一步地：盲孔与径向凸台工艺头外圆环竖直端面在步骤S1、第一次精车时同次车削加工完成，且盲孔尺寸公差盲孔中心线与径向凸台工艺头外圆环竖直端面的垂直度为0.012。
[0014]上述技术方案中，进一步地：步骤S1、第一次精车还包括以加工好的盲孔和外圆环竖直端面为基准，掉头精车加工工件椎体结构和椎体结构轴端外竖直端面；并使椎体结构与其外竖直端面的跳动≤0.012；且椎体结构齿顶圆末端距离径向凸台工艺头外圆环竖直端面的轴向尺寸L比标准尺寸放大1.2～3mm。
[0015]上述技术方案中，进一步地：径向凸台工艺头外直径比工件椎体结构齿顶圆外直径大2～3mm。
[0016]上述技术方案中，进一步地：细牙内螺纹为M10
×
1.25细牙螺纹；第一螺杆为M10丝杆。
[0017]上述技术方案中，进一步地：步骤S3、第二次精车时，选择线切割或切断刀切断完成工件径向凸台工艺头的去除。
[0018]上述技术方案中，进一步地：选择切断刀切断加工时，使用卡爪夹持工件外圆及端面，用百分表找正工件外圆及椎体结构齿端面，用于防止切断时，工件切断端面与工件盲孔垂直度超差；待切断刀切除径向凸台工艺头后，还使用切断刀光整工件切断端面。
[0019]本专利技术与现有技术相比的优点：
[0020]1、本专利技术第一次精车时，盲孔与径向凸台工艺头外圆环竖直端面在步骤S1、第一次精车时同次车削加工完成，有效保证尺寸公差及垂直度形位公差，为后续刨齿加工奠定基准，满足刨齿加工精度和合格率要求。
[0021]2、本专利技术通过在工件上加工制作径向凸台工艺头，增加轴向压紧定位基准，解决了工件在刨齿机上的装夹定位问题；增大了定位面积，装夹牢靠。
[0022]3、本专利技术椎体结构齿顶圆末端距离径向凸台工艺头外圆环竖直端面的轴向尺寸L比标准尺寸放大1.2～3mm；协同径向凸台工艺头外直径比工件椎体结构齿顶圆外直径大2～3mm共同作用；有效避免了刨齿加工时，椎体结构锥顶角度14
°
58
′
52
″
与刨齿机床的轴向角度干涉，使得加工顺利进行。
[0023]4、本专利技术专用工装夹具，芯轴前端制有的第二光轴与盲孔在加工时只起同轴定位作用；刨齿加工的受力面变为轴向螺纹压盖的台阶竖直压紧端面以及工件的径向凸台工艺头，因此小尺寸结构的第二光轴不受力，有效避免刨齿加工时，专用工装夹具中芯轴断裂问题的出现。
[0024]5、本专利技术装夹方式牢靠，装取工件方便，所需专用工装夹具结构简单，加工简便，经济实用。
[0025]6、本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮刨齿加工工艺，包括备料、粗车、热处理、精车、刨齿、钳工、表面处理步骤，其特征在于，所述精车和刨齿步骤由如下步骤组成:S1、第一次精车：在小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮工件(1)盲孔(101)尾端外圆柱面精车加工制作径向凸台工艺头(102)；用工件(1)盲孔(101)将工件(1)在小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮专用工装夹具(2)上同心定位；并使用小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮专用工装夹具(2)中具有的轴向螺纹压盖(2
‑
1)轴向压紧工件(1)的所述径向凸台工艺头(102)，从而实现工件(1)在小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮专用工装夹具(2)上的同心轴向压紧固定装夹；S2、刨齿：刨齿加工工件(1)直齿锥齿齿形；S3、第二次精车：精车去除工件(1)第一次精车制得的径向凸台工艺头(102)；所述小尺寸盲孔小模数直齿锥齿轮专用工装夹具(2)由轴向螺纹压盖(2
‑
1)和芯轴(2
‑
2)组成；所述芯轴(2
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2)从后至前依次同心制有第一螺杆(2
‑
201)、第一光轴(2
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202)、第二螺杆(2
‑
203)、第二光轴(2
‑
204)；所述第一螺杆(2
‑
201)、第一光轴(2
‑
202)用于将专用工装夹具同轴固定装夹在刨齿机上；所述第二螺杆(2
‑
203)同心旋合适配连接所述轴向螺纹压盖(2
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1)；所述第二光轴(2
‑
204)同心过盈配合连接工件(1)盲孔(101)；所述轴向螺纹压盖(2
‑
1)盖体中心同心制有轴向台阶通孔(2
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101)；所述轴向台阶通孔(2
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101)后端制有细牙内螺纹(2
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102)；所述细牙内螺纹(2
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102)旋合适配连接所述第二螺杆(2
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203)；所述轴向台阶通孔(2
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101)前端制有台阶竖直压紧端面(2
‑
103)；所述台阶竖直压紧端面(2
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103)垂直于芯轴(2
‑
2)中心线，且所述台阶竖...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲小蓉，唐红科，罗超，李冲，陈博锐，张锦峰，刘园园，
申请(专利权)人：陕西渭河工模具有限公司，
类型：发明
国别省市：