[發明專利]變軌外花鍵加工裝置及方法

在審

• 申請號: 201911025953.2
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110666600A
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 徐鋒;蔡衛星;張峰;馮中立;王曉寧
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B24B49/00
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 王宇楊

1.一種變軌外花鍵加工裝置，其特征在于，包括：工作臺(1)、機床主軸(4)、伸長裝置(11)、驅動機構(12)、卡盤(13)、機床夾具(14)、轉向裝置(6)、砂輪(3)以及超聲振動裝置；其中，

所述伸長裝置(11)與所述工作臺(1)相鄰且其上表面與工作臺(1)的上表面等高，形成一個水平加工面；所述伸長裝置(11)與所述工作臺(1)的上表面各自安裝有一個卡盤(13)，所述卡盤(13)連接驅動機構(12)；

所述轉向裝置(6)的一端連接機床主軸(4)，另一端連接所述超聲振動裝置的一端，所述超聲振動裝置的另一端安裝有所述砂輪(3)。

2.根據權利要求1所述的變軌外花鍵加工裝置，其特征在于，還包括傳感器，所述傳感器至少有一對，至少一個所述傳感器布置在所述工作臺(1)上，至少一個所述傳感器布置在機床的刀具中心。

3.根據權利要求1或2所述的變軌外花鍵加工裝置，其特征在于，所述轉向裝置(6)包括第一轉向部件、第二轉向部件；其中，所述第一轉向部件垂直設置且與所述機床主軸(4)連接，所述第二轉向部件水平設置且與所述第一轉向部件傳動嚙合；

所述第一轉向部件、第二轉向部件(62)為錐齒輪或者螺旋面齒輪。

4.根據權利要求1或2所述的變軌外花鍵加工裝置，其特征在于，所述超聲振動裝置包括振動變幅桿(7)和壓電致動器，所述壓電致動器安裝在振動變幅桿(7)上。

5.根據權利要求1或2所述的變軌外花鍵加工裝置，其特征在于，所述卡盤(13)的外側具有標準鍵槽。

6.基于權利要求1-5任一項所述的變軌外花鍵加工裝置所實現的變軌外花鍵加工方法，其特征在于，包括：

車軸與部件安裝步驟，將待加工的車軸(2)安放在所述伸長裝置(11)的上表面與所述工作臺(1)的上表面所形成的水平加工面上，所述車軸(2)與所述卡盤(13)傳動連接，機床夾具(14)夾持所述車軸(2)的兩端；

機床誤差影響量測量步驟，通過傳感器測試得出在安裝車軸(2)、機床夾具(14)和超聲振動裝置前后的位置差別，以此得出機床誤差影響量；

磨削加工參數設置步驟，先確定砂輪與工件不會發生干涉的最大直徑r_s，然后通過超聲振動輔助加工試驗分別獲得粗磨削加工砂輪和精磨削加工砂輪加工后的變軌花鍵的磨削面的表面粗糙度、表面硬度和殘余應力與加工參數之間的關系，根據對磨削面的表面粗糙度、表面硬度和殘余應力的約束以及材料去除效率最高的條件下獲得粗磨削加工的加工參數和精磨削加工的加工參數；

誤差補償步驟，將磨削加工參數設置步驟獲得的粗磨削加工的加工參數加上機床誤差影響量測量步驟獲得的機床誤差影響量，得到誤差補償后的粗磨削加工的加工參數；將磨削加工參數設置步驟獲得的精磨削加工的加工參數加上機床誤差影響量測量步驟獲得的機床誤差影響量，得到誤差補償后的精磨削加工的加工參數；

加工步驟，根據誤差補償后的粗磨削加工的加工參數，使用粗磨削加工砂輪進行粗磨削，然后根據誤差補償后的精磨削加工的加工參數，使用精磨削加工砂輪進行精加工。