專利名稱：一種超長齒條對齒夾具及其對齒定位加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機械設(shè)備制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超長齒條對齒夾具，本發(fā)明還涉及一種在插齒機上加工超長齒條的對齒定位加工方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的Y51150插齒機上加工齒條，由于受到附件工作臺長度的限制，僅能加工2000mm長度以內(nèi)的齒條，實際上有時候所需要加工的齒條長度常常超過2000mm。因此，對于超長的齒條加工，傳統(tǒng)的加工方法是根據(jù)圖紙進(jìn)行計算，然后將齒條分段為多段2000_以下的齒條分開進(jìn)行加工，并在分段處新增把合螺孔及定位銷孔進(jìn)行多段對接解決。這種加工方法不僅提前要根據(jù)圖紙進(jìn)行計算、畫圖，而且對于下料、加工成本、加工時間及裝配時間都大大增加，由于是分段加工出，工作效率低，對接后的整體齒距精度也不易保證。因此，對于此種超長齒條的加工制造已成為國內(nèi)重機制造行業(yè)的一項技術(shù)難點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種超長齒條對齒夾具，解決了現(xiàn)有技術(shù)無法直接加工超長齒條，只能逐段加工，然后整合，工作效率低，對接后的齒距精度不易保證的問題。本發(fā)明的另一目的是提供一種在插齒機上加工超長齒條的對齒定位加工方法，解決超長齒條加工難度大，需要把合螺孔及定位銷孔進(jìn)行多段對接，工作效率低，生產(chǎn)成本高，對接后的齒距精度不易保證的問題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種超長齒條對齒夾具，包括在齒條機工作臺的臺面上縱向設(shè)置有兩條平行的倒T型槽，每個倒T型槽中設(shè)置有一個倒T型固定塊，該兩條倒T型槽的上沿分別安置有定位座和夾具體；定位座上設(shè)置有對齒塊；夾具體與自己下方的另一個倒T型固定塊固定連接，夾具體朝向?qū)X塊的位置設(shè)置有與對齒塊等高的臺階，該臺階上用于放置待加工的齒坯，齒坯上表面設(shè)置有壓板。本發(fā)明所米用的另一技術(shù)方案是，一種在插齒機上加工超長齒條的對齒定位加工方法，利用上述的裝置，按照以下步驟實施步驟1:將夾具體垂直定位面和水平定位面全長2000mm進(jìn)行找正，并用內(nèi)六方螺栓將夾具體緊固在齒條機工作臺上；在夾具體上安裝齒坯，齒坯與夾具體上的垂直定位面和水平定位面緊密接觸，并用壓板夾緊齒坯，通過調(diào)整插齒機主軸箱進(jìn)刀手柄刻度盤確定完進(jìn)刀量和進(jìn)刀位置，然后通過機床徑向鎖緊按鈕，控制鎖緊機床定位擋塊，按正常展成加工方法橫向走刀加工齒坯在齒條機工作臺上的第一段完整齒；步驟2 :調(diào)整齒厚至圖紙尺寸，并通過插齒機主軸箱進(jìn)刀手柄刻度盤記錄下加工第一段完整齒的進(jìn)刀量及進(jìn)刀終點的刻度盤指針位置，然后通過機床徑向鎖緊按鈕，控制松開機床定位擋塊，退出主軸箱，插齒刀離開齒坯；步驟3 :將對齒塊裝入定位座中并用夾緊螺栓緊固；再將它們安裝在齒條機工作臺上設(shè)置插齒刀的一側(cè)端部，使得對齒塊的牙齒與齒坯相對無隙嚙合，定位座與對齒塊通過內(nèi)六角螺釘固定連接，這時對齒塊就在齒條機工作臺上確定了齒坯牙齒相對齒條機工作臺的位置；然后，松開夾緊螺栓，將對齒塊沿定位座退出與齒坯的接觸；步驟4:松開緊固螺栓，將齒坯第一段沿夾具體定位面軸向移動一段距離后，使得第二段到齒條機工作臺進(jìn)料處外部，再將對齒塊推入齒坯已加工齒的第一段后一部分牙齒中進(jìn)行無隙嚙合，以確定齒坯牙齒在齒條機工作臺上的位置，此時，齒坯第二段與夾具體上的垂直定位面和水平定位面緊密接觸，重新壓緊壓板，繼續(xù)插制齒坯第二段中的牙齒，加工齒坯第二段牙齒時，通過插齒機主軸箱進(jìn)刀手柄刻度盤控制第二段的進(jìn)刀量與第一段一致，并在進(jìn)刀手柄刻度盤上的指針快到標(biāo)記位置時，通過百分表微調(diào)進(jìn)刀量準(zhǔn)確控制終點位置，直至原來刀具主軸箱進(jìn)刀終點百分表的讀數(shù)位置，然后通過機床徑向鎖緊按鈕，控制鎖緊機床定位擋塊，按正常展成加工方法橫向走刀加工完第二段齒坯，控制齒厚與第一段的一致；步驟5 :以此類推，加工第三段、第四段、直至加工完整根齒坯。本發(fā)明的有益效果是，主要用于在Y51150插齒機上加工超長齒條，結(jié)構(gòu)簡單，力口工超長齒條時，不用插齒刀對齒，只需保證齒條牙齒相對工作臺的位置不發(fā)生變化，后面所切出的齒就能保證齒距和齒距累積誤差，用此方法加工的超長齒條，完全能夠滿足圖紙齒距和齒距累積誤差要求，且該方法工藝簡單，裝卸方便，而且也可在2000mm長度以內(nèi)齒條的半精加工及精加工中使用，大大提高了加工效率，節(jié)省了加工時間，降低了加工制作成本。


圖1是本發(fā)明超長齒條對齒夾具的局部結(jié)構(gòu)截面示意圖；圖2是本發(fā)明超長齒條對齒夾具的局部結(jié)構(gòu)俯視示意圖；圖3是本發(fā)明方法實施過程中的插齒條主軸箱在終點位置時的示意圖。圖中，1.對齒塊，2.夾緊螺栓，3.齒坯，4.壓板，5.緊固螺栓，6.墊圈，7.夾具體，8.倒T型固定塊，9.齒條機工作臺，10.內(nèi)六角螺栓，11.定位座，12.內(nèi)六角螺釘，13.插齒刀，14.百分表，15.導(dǎo)軌，16.擋塊，17.進(jìn)刀手柄刻度盤，另外，A.垂直定位面，B.水平定位面，C.已插齒第一段完整齒，D.已插齒部分移出工作臺部分。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。參照圖1、圖2，是本發(fā)明的超長齒條對齒夾具(對齒工作狀態(tài)時)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括在齒條機工作臺9的臺面上縱向設(shè)置有兩條平行的倒T型槽，每個倒T型槽中設(shè)置有一個倒T型固定塊8，該兩條倒T型槽的上沿分別安置有定位座11和夾具體7 ;定位座11上設(shè)置有對齒塊1，定位座11與對齒塊I通過內(nèi)六角螺釘12固定連接，另外，對齒塊1、定位座11、以及對應(yīng)下方倒T型固定塊8同時通過夾緊螺栓2連接為一體；夾具體7通過內(nèi)六方螺栓10與自己下方的另一個倒T型固定塊8螺紋連接，夾具體7朝向?qū)X塊I的位置設(shè)置有與對齒塊I等高的臺階，該臺階的兩個面分別為垂直定位面A和水平定位面B，該臺階上用于放置待加工的齒坯3，齒坯3加工位置與齒條機工作臺9上的插齒刀13相對應(yīng)，齒坯3上表面設(shè)置有壓板4，壓板4與夾具體7之間通過緊固螺栓5固定連接，緊固螺栓5與壓板4的接觸面設(shè)置有墊圈6。參照圖3，使用上述的裝置時，還要配合使用以下的設(shè)備齒條機工作臺9的操作側(cè)設(shè)置有插齒機主軸箱進(jìn)刀手柄刻度盤17，在主軸箱體的平面上設(shè)置有百分表14，并在插齒機的導(dǎo)軌15上設(shè)置有機床定位擋塊16。插齒機主軸箱進(jìn)刀手柄刻度盤17用來調(diào)整進(jìn)刀量，百分表14通過磁塊吸附在主軸箱體上，并探頭打在主軸箱體的平面上，用來精確記錄進(jìn)刀終點位置的百分表14的讀數(shù)，每次確定完進(jìn)刀量和進(jìn)刀位置后通過機床徑向鎖緊按鈕，控制鎖緊機床定位擋塊16，然后開始橫向走刀，利用插齒刀13與齒坯3的展成方法完成加工。本發(fā)明的在插齒機上加工超長齒條的對齒定位加工方法，利用上述的裝置，按照以下步驟實施步驟1:將夾具體7垂直定位面A和水平定位面B全長2000mm的找正控制在O. 02mm以內(nèi)，并用內(nèi)六方螺栓10將夾具體7緊固在齒條機工作臺9上；在夾具體7上安裝齒坯3，齒坯3與夾具體7上的垂直定位面A和水平定位面B緊密接觸，并用壓板4夾緊齒坯3(齒坯3預(yù)先經(jīng)過工藝加工，精加工平行度、垂直度都必須達(dá)圖紙要求，壓板4最好用整塊)，通過調(diào)整插齒機主軸箱進(jìn)刀手柄刻度盤17確定完進(jìn)刀量和進(jìn)刀位置，然后通過機床徑向鎖緊按鈕，控制鎖緊機床定位擋塊16，按正常展成加工方法橫向走刀加工齒坯3在齒條機工作臺9上的第一段完整齒C ；步驟2 :參照圖3，調(diào)整齒厚至圖紙尺寸，并通過插齒機主軸箱進(jìn)刀手柄刻度盤17記錄下加工第一段完整齒C的進(jìn)刀量及進(jìn)刀終點的刻度盤指針位置，為準(zhǔn)確起見再用百分表14的探頭打在主軸箱體的平面上，記下進(jìn)刀終點位置百分表14的精確讀數(shù)；然后通過機床徑向鎖緊按鈕，控制松開機床定位擋塊16，退出主軸箱，插齒刀13離開齒坯3 ；步驟3 :將對齒塊I裝入定位座11中并用夾緊螺栓2緊固；再將它們安裝在齒條機工作臺9上設(shè)置插齒刀13的一側(cè)端部，使得對齒塊I的牙齒與齒坯3相對無隙嚙合，緊固內(nèi)六角螺釘12，這時對齒塊I就在齒條機工作臺9上確定了齒坯3牙齒相對齒條機工作臺9的位置；然后，松開夾緊螺栓2，將對齒塊I沿定位座11退出與齒坯3的接觸；步驟4 :松開緊固螺栓5，將齒坯3第一段沿夾具體7定位面A、B軸向移動一段距離D后使得第二段到齒條機工作臺9進(jìn)料處外部(如圖2所示已插齒部分移出工作臺部分D，具體D的尺寸視齒坯3的具體長度而定)，再將對齒塊I推入齒坯3已加工齒的第一段后一部分牙齒中進(jìn)行無隙嚙合，以確定齒坯3牙齒在齒條機工作臺9上的位置，此時，齒坯3第二段與夾具體7上的垂直定位面A和水平定位面B緊密接觸，如圖1所示，重新壓緊壓板4，緊固好夾緊螺栓2和緊固螺栓5，繼續(xù)插制齒坯3第二段中的牙齒，加工齒坯3第二段牙齒時，通過插齒機主軸箱進(jìn)刀手柄刻度盤17控制第二段的進(jìn)刀量大致與第一段一致，并在進(jìn)刀手柄刻度盤17上的指針快到標(biāo)記位置時，通過百分表14微調(diào)進(jìn)刀量準(zhǔn)確控制終點位置，直至原來刀具主軸箱進(jìn)刀終點百分表的讀數(shù)位置，然后通過機床徑向鎖緊按鈕，控制鎖緊機床定位擋塊16，按正常展成加工方法橫向走刀加工完第二段齒坯3，從而控制齒厚與第一段的一致。步驟5 :以此類推，加工第三段、第四段、直至加工完整根齒坯3。
本發(fā)明的對齒塊I的模數(shù)與所要加工齒條的模數(shù)相同，因為對齒塊I與定位座11上的尺寸80mm的配合精度，將直接影響最終齒坯3的齒距及齒距累積誤差，因此它應(yīng)控制在O. 006 0. Olmm,并保證對齒塊I的寬度尺寸80mm的兩側(cè)面及下底面，與定位座11上的尺寸80mm槽相關(guān)面的平行度和垂直度均在O. 01以內(nèi)(該兩件工裝的配合精度，可在加工該兩件工裝時用刮研的方法進(jìn)行提前控制)。該發(fā)明所使用的方法中對齒塊I與定位座11的配合間隙是1:1反映在齒距上，對齒產(chǎn)生的最大齒距誤差也在O. Olmm ;而7級精度齒條齒距極限偏差的技術(shù)要求為±0. 02，因此能完全滿足齒距極限偏差的技術(shù)要求。另外，本發(fā)明也完全能夠在2000mm長度以內(nèi)的齒條半精加工及精加工中使用，或類似于Y51150插齒機的機床上進(jìn)行實施，利用該發(fā)明方法實際操作時，不需要每次加工時對齒條進(jìn)行找正裝卡，只需要在夾具體7上裝夾好齒坯3，使得齒坯3與夾具體7上的垂直定位面A和水平定位面B緊密接觸，并用壓板4夾緊即可。(或者說，本發(fā)明方法在加工超長齒條時，不用插齒刀對齒，只需保證齒條牙齒相對工作臺的位置不發(fā)生變化，后面所切出的齒就能保證齒距和齒距累積誤差)，大大節(jié)省了加工時間，提高了加工效率，為加工類似零件提供了新的工藝設(shè)計思路。
權(quán)利要求
1.一種超長齒條對齒夾具，其特征在于包括在齒條機工作臺(9)的臺面上縱向設(shè)置有兩條平行的倒T型槽，每個倒T型槽中設(shè)置有一個倒T型固定塊(8)，該兩條倒T型槽的上沿分別安置有定位座(11)和夾具體(7)； 定位座(11)上設(shè)置有對齒塊(I); 夾具體(7)與自己下方的另一個倒T型固定塊(8)固定連接，夾具體(7)朝向?qū)X塊(1)的位置設(shè)置有與對齒塊(I)等高的臺階，該臺階上用于放置待加工的齒坯(3)，齒坯(3)上表面設(shè)置有壓板(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長齒條對齒夾具，其特征在于所述的定位座(11)與對齒塊(I)通過內(nèi)六角螺釘(12 )固定連接，另外，對齒塊(I)、定位座(11)、以及對應(yīng)下方倒T型固定塊(8)同時通過夾緊螺栓(2)連接為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長齒條對齒夾具，其特征在于所述的夾具體(7)通過內(nèi)六方螺栓(10)與自己下方的另一個倒T型固定塊(8)螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長齒條對齒夾具，其特征在于所述的壓板(4)與夾具體(7)之間通過緊固螺栓(5)固定連接，緊固螺栓(5)與壓板(4)的接觸面設(shè)置有墊圈(6)。
5.一種在插齒機上加工超長齒條的對齒定位加工方法，其特征在于利用權(quán)利要求1所述的裝置，按照以下步驟實施 步驟1:將夾具體(7 )垂直定位面和水平定位面全長2000mm進(jìn)行找正，并用內(nèi)六方螺栓(10)將夾具體(7)緊固在齒條機工作臺(9)上；在夾具體(7)上安裝齒坯(3)，齒坯(3)與夾具體(7)上的垂直定位面和水平定位面緊密接觸，并用壓板(4)夾緊齒坯(3)，通過調(diào)整插齒機主軸箱進(jìn)刀手柄刻度盤(17)確定完進(jìn)刀量和進(jìn)刀位置，然后通過機床徑向鎖緊按鈕，控制鎖緊機床定位擋塊(16)，按正常展成加工方法橫向走刀加工齒坯(3)在齒條機工作臺(9)上的第一段完整齒； 步驟2 :調(diào)整齒厚至圖紙尺寸，并通過插齒機主軸箱進(jìn)刀手柄刻度盤(17)記錄下加工第一段完整齒的進(jìn)刀量及進(jìn)刀終點的刻度盤指針位置，然后通過機床徑向鎖緊按鈕，控制松開機床定位擋塊(16)，退出主軸箱，插齒刀(13)離開齒坯(3)； 步驟3 :將對齒塊(I)裝入定位座(11)中并用夾緊螺栓(2)緊固；再將它們安裝在齒條機工作臺(9)上設(shè)置插齒刀(13)的一側(cè)端部，使得對齒塊(I)的牙齒與齒坯(3)相對無隙嚙合，定位座(11)與對齒塊(I)通過內(nèi)六角螺釘(12)固定連接，這時對齒塊(I)就在齒條機工作臺(9)上確定了齒坯(3)牙齒相對齒條機工作臺(9)的位置；然后，松開夾緊螺栓(2)，將對齒塊(I)沿定位座(11)退出與齒坯(3)的接觸； 步驟4:松開緊固螺栓(5)，將齒坯(3)第一段沿夾具體(7)定位面軸向移動一段距離后，使得第二段到齒條機工作臺(9)進(jìn)料處外部，再將對齒塊(I)推入齒坯(3)已加工齒的第一段后一部分牙齒中進(jìn)行無隙嚙合，以確定齒坯(3)牙齒在齒條機工作臺(9)上的位置，此時，齒坯(3 )第二段與夾具體(7 )上的垂直定位面和水平定位面緊密接觸，重新壓緊壓板(4)，緊固好夾緊螺栓(2)和緊固螺栓(5)，繼續(xù)插制齒坯(3)第二段中的牙齒； 步驟5:以此類推，加工第三段、第四段、直至加工完整根齒坯(3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對齒定位加工方法，其特征在于所述的步驟I中，將夾具體(7)垂直定位面和水平定位面全長2000mm的找正控制在O. 02mm以內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對齒定位加工方法，其特征在于所述的步驟2中，記錄刻度盤指針位置后，再用百分表(14)的探頭打在主軸箱體的平面上，記下進(jìn)刀終點位置百分表(14)的精確讀數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的對齒定位加工方法，其特征在于所述的步驟4中，加工齒坯(3)第二段牙齒時，通過插齒機主軸箱進(jìn)刀手柄刻度盤(17)控制第二段的進(jìn)刀量與第一段一致，并在進(jìn)刀手柄刻度盤(17)上的指針快到標(biāo)記位置時，通過百分表(14)微調(diào)進(jìn)刀量準(zhǔn)確控制終點位置，直至原來刀具主軸箱進(jìn)刀終點百分表的讀數(shù)位置，然后通過機床徑向鎖緊按鈕，控制鎖緊機床定位擋塊(16)，按正常展成加工方法橫向走刀加工完第二段齒坯(3)，控制齒厚與第一段的一致。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種超長齒條對齒夾具，包括在齒條機工作臺的臺面上縱向設(shè)置有兩條平行的倒T型槽，每個倒T型槽中設(shè)置有一個倒T型固定塊，該兩條倒T型槽的上沿分別安置有定位座和夾具體；定位座上設(shè)置有對齒塊；夾具體與自己下方的另一個倒T型固定塊固定連接，夾具體朝向?qū)X塊的位置設(shè)置有與對齒塊等高的臺階，該臺階上用于放置待加工的齒坯，齒坯上表面設(shè)置有壓板。本發(fā)明還公開了一種在插齒機上加工超長齒條的對齒定位加工方法，分步完成了超長齒條的對齒定位加工。本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)簡單，方法工藝簡單，裝卸方便，只需保證齒條牙齒相對工作臺的位置不發(fā)生變化，后面所切出的齒就能保證齒距和齒距累積誤差。
文檔編號B23F5/12GK103008797SQ20121052427
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月7日
發(fā)明者陳政權(quán), 初靜靜 申請人:中冶陜壓重工設(shè)備有限公司