[發(fā)明專利]一種漸開線內(nèi)花鍵找正工裝及找正方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410104234.0
• 申請(qǐng)日: 2014-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN103817381A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣中秋;常安全;黃彬;霍明達(dá);劉宇;朱成元
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南車戚墅堰機(jī)車車輛工藝研究所有限公司
• 主分類號(hào): B23F23/12
• 分類號(hào): B23F23/12;B23F23/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 何朝旭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工的找正工裝，尤其是一種漸開線內(nèi)花鍵找正工裝，同時(shí)還涉及使用該工裝的找正方法，屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

帶漸開線內(nèi)花鍵的齒輪軸是工程機(jī)械常用的重要零件，該類零件具有分度圓與軸外圓同心的漸開線內(nèi)花鍵。加工時(shí)，考慮到推刀、電化學(xué)等修形方法成本高、難以保證內(nèi)花鍵與外圓同心等問(wèn)題，較為理想的工藝是在對(duì)具有漸開線內(nèi)花鍵原始廓的零件經(jīng)滲碳淬火之類的熱處理之后，借助線切割精修形，以消除熱處理變形。

然而，實(shí)現(xiàn)線切割修形必須妥善解決熱處理后漸開線內(nèi)花鍵的精確定位問(wèn)題——即通過(guò)找正確定漸開線內(nèi)花鍵的對(duì)稱軸和其分度圓圓心，進(jìn)而依次建立線切割的坐標(biāo)軸和原點(diǎn)。這樣才能在達(dá)到漸開線內(nèi)花鍵軸類零件成品加工精度的同時(shí)，保證滲碳層厚度均勻。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、借助通用量具即可方便解決漸開線內(nèi)花鍵找正的工裝，從而通過(guò)便于操作的找正方法，達(dá)到漸開線內(nèi)花鍵軸類零件成品加工精度的同時(shí)，保證滲碳層厚度均勻。

為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的漸開線內(nèi)花鍵找正工裝包括可以插入待線切割漸開線內(nèi)花鍵軸類零件內(nèi)花鍵孔的柱體，所述柱體具有包含找正基準(zhǔn)面的內(nèi)孔和三個(gè)沿柱體長(zhǎng)度方向延伸的外凸；所述外凸的外端截面為半圓弧，其中一個(gè)外凸的對(duì)稱中心線與所述找正基準(zhǔn)面平行，另二個(gè)外凸關(guān)于所述對(duì)稱中心線對(duì)稱分布；所述三個(gè)外凸的角向位置分別以其半圓弧與對(duì)應(yīng)的漸開線內(nèi)花鍵兩側(cè)的漸開線齒廓相切確定。

本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述三個(gè)外凸的半圓弧與對(duì)應(yīng)的漸開線內(nèi)花鍵兩側(cè)在漸開線齒廓的分度圓處相切。這樣，可以確保找正確定的原點(diǎn)與漸開線內(nèi)花鍵的分度圓圓心重合。

本發(fā)明更進(jìn)一步的完善是，所述內(nèi)孔為矩形內(nèi)孔，所述矩形內(nèi)孔的一面作為找正基準(zhǔn)面；所述矩形的一角開有使柱體截面呈C形的開口；所述外凸長(zhǎng)度方向具有錐度。這些舉措都有利于使工裝更容易插入待線切割的漸開線內(nèi)花鍵孔，并具有一定的徑向彈性，插入后外凸更可靠地與漸開線齒廓切接。

使用本發(fā)明工裝的找正方法包括以下步驟：

第一步、將待線切割漸開線內(nèi)花鍵軸類零件以內(nèi)花鍵孔朝上的位置安置在線切割機(jī)的工作臺(tái)上；

第二步、將漸開線內(nèi)花鍵找正工裝的柱體插入內(nèi)花鍵孔中，使三個(gè)外凸分別與對(duì)應(yīng)的漸開線內(nèi)花鍵兩側(cè)漸開線齒廓緊密切接；

第三步、將百分表固定在線切割機(jī)上，相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)測(cè)量待線切割漸開線內(nèi)花鍵軸類零件內(nèi)花鍵孔中所述找正工裝的找正基準(zhǔn)面，并通過(guò)調(diào)整角向位置，直至所述找正工裝的一個(gè)外凸對(duì)稱中心線與線切割機(jī)坐標(biāo)軸平行；

第四步、將百分表固定在旋轉(zhuǎn)中心與線切割機(jī)加工原點(diǎn)重合的旋轉(zhuǎn)裝置上，旋轉(zhuǎn)測(cè)量待線切割漸開線內(nèi)花鍵軸類零件與內(nèi)花鍵孔同心的軸外圓，并通過(guò)調(diào)整相對(duì)偏離位置，直至所述軸外圓的圓心與線切割機(jī)的加工原點(diǎn)重合。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操控方便，可以很好的保證所需的同軸度以及漸開線內(nèi)花鍵的形狀與尺寸精度，而且可以有效控制漸開線內(nèi)花鍵的硬化層深度，提高其使用壽命。

附圖說(shuō)明

????下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的仰視圖。

圖3為圖1實(shí)施例的使用狀態(tài)示意圖。

圖4為圖3的A-A剖視圖。

圖5為待線切割漸開線內(nèi)花鍵軸示意圖。

圖6為外凸圓弧半徑確定幾何關(guān)系示意圖。

圖7為找正加工原點(diǎn)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例一

本實(shí)施例的漸開線內(nèi)花鍵找正工裝如圖1和圖2所示，包括可以插入待線切割漸開線內(nèi)花鍵齒輪軸零件內(nèi)花鍵孔的柱體2，該柱體2具有包含找正基準(zhǔn)面2-1的矩形內(nèi)孔，以及三個(gè)沿柱體長(zhǎng)度方向延伸的外凸2-2。各外凸2-2的外端截面為具有半徑R的半圓弧，其中一個(gè)外凸的對(duì)稱中心線B與找正基準(zhǔn)面2-22-1平行，另二個(gè)外凸關(guān)于該對(duì)稱中心線B對(duì)稱分布。三個(gè)外凸2-2的角向位置分別以其半圓弧與對(duì)應(yīng)的漸開線內(nèi)花鍵兩側(cè)的漸開線齒廓相切確定（參見圖4、圖6）。

圓弧半徑R不可過(guò)大或者過(guò)小，過(guò)大時(shí)圓弧與花鍵齒廓接觸點(diǎn)超出小徑，R過(guò)小圓弧將與花鍵槽底接觸，均會(huì)對(duì)影響找正的準(zhǔn)確。理想的R大小應(yīng)使圓弧與花鍵齒廓的接觸點(diǎn)（切點(diǎn)）處于花鍵齒的分度圓附近，最好處于分度圓上(見圖6)。此時(shí)，根據(jù)漸開線成形原理可知，B點(diǎn)為圓弧、花鍵齒廓、分度圓的交點(diǎn)，直線AB與花鍵基圓相切，圓弧中心點(diǎn)C落在直線AB上，由此可以通過(guò)以下推導(dǎo)得出圓弧半徑R：