本發(fā)明屬于機械加工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種工業(yè)機器人關(guān)節(jié)用精密減速器花鍵曲柄軸單元的制造工藝。

背景技術(shù)：

目前工業(yè)機器人關(guān)節(jié)用精密減速器主要依賴進口，由日本Nabtesco公司壟斷，該減速器具有體積小、重量輕、傳動比大、定位精度高，扭轉(zhuǎn)剛度大、振動噪音小、承載能力高等優(yōu)點。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括針齒殼、行星輪架、三個曲柄軸、擺線輪以及三對圓錐滾子軸承、三對圓柱滾子軸承和兩對角接觸軸承。曲柄軸是該減速器的核心部件，一個曲柄軸上要安裝兩個圓錐滾子軸承與輸入輸出端盤配合，其兩個偏心輪上要安裝兩個圓柱滾子軸承與兩片擺線輪配合，標(biāo)準(zhǔn)軸承存在較大徑向游隙，這將使RV減速器運動精度降低并具有較大回差，同時為了減小使用過程中曲柄軸產(chǎn)生回轉(zhuǎn)誤差對減速器傳動精度的影響，其制造精度和裝配精度要求很高，工藝系統(tǒng)復(fù)雜，目前國內(nèi)尚無法實現(xiàn)該曲柄軸批量化生產(chǎn)，主要依靠進口。本發(fā)明是針對采用滿裝圓柱滾子與曲柄軸集成一體化的創(chuàng)新型結(jié)構(gòu)，所提出的一種成本低、加工精度高且生產(chǎn)效率高的制造工藝方法，使得其應(yīng)用于減速器中，可使減速器結(jié)構(gòu)緊湊，提高其承載能力、傳動精度及使用壽命，同時降低高精度加工制造的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種工業(yè)機器人關(guān)節(jié)用精密減速器一體化滿裝圓柱滾子曲柄軸單元的制造工藝，旨在提高經(jīng)濟加工精度和生產(chǎn)效率，滿足大批量生產(chǎn)的需求；同時能減小加工誤差和裝配誤差，保證制造精度。

為達到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明一種一體化滿裝圓柱滾子曲柄軸單元的制造工藝，具體包括：

A.鍛造出曲柄軸坯，并進行熱處理；

B.粗車外圓及兩端面，并在兩端面分別鉆中心孔Ⅰ和中心孔Ⅱ；

C.粗滾外花鍵，形成花鍵軸；

D.先將花鍵軸安裝在偏心工裝總成上，在花鍵軸的一側(cè)車加工出擋邊Ⅰ、偏心內(nèi)滾道Ⅰ、階梯軸Ⅰ、軸承位Ⅰ，再將該花鍵軸拔出并旋轉(zhuǎn)180°后安裝到所述偏心工裝總成上，在花鍵軸的另一側(cè)車加工出擋邊Ⅱ、偏心內(nèi)滾道Ⅱ、階梯軸Ⅱ、軸承位Ⅱ，形成具有偏心內(nèi)滾道Ⅰ和偏心內(nèi)滾道Ⅱ相位差為180°的曲柄軸；

E.熱處理曲柄軸，并研磨中心孔Ⅰ和中心孔Ⅱ；

F.以中心孔Ⅰ和中心孔Ⅱ為定位基準(zhǔn)，精磨偏心內(nèi)滾道Ⅰ和偏心內(nèi)滾道Ⅱ、及軸承位Ⅰ和軸承位Ⅱ，并精滾外花鍵；

G.在偏心內(nèi)滾道Ⅰ和偏心內(nèi)滾道Ⅱ上滿排圓柱滾子，并在階梯軸Ⅰ和階梯軸Ⅱ處均熱裝擋圈。

進一步，所述花鍵軸在靠近所述中心孔I或中心孔Ⅱ的一端粗滾出所述的外花鍵，所述外花鍵具有偶數(shù)齒漸開線。

進一步，所述偏心工裝總成包括偏心軸套和偏心齒套，所述偏心軸套內(nèi)設(shè)有盲孔及中心孔，所述偏心齒套內(nèi)設(shè)有內(nèi)花鍵及通孔；所述偏心齒套上所設(shè)的內(nèi)花鍵與所述花鍵軸上所設(shè)的外花鍵相嚙合；所述偏心軸套上所設(shè)的盲孔與所述花鍵軸在與其上外花鍵相對的一端相配合；所述偏心齒套上所設(shè)的內(nèi)花鍵與所述偏心軸套上所設(shè)的盲孔具有相同的偏心距。

進一步，所述外花鍵的側(cè)端面的某齒處設(shè)置有定位標(biāo)志Ⅰ；所述偏心齒套上設(shè)置有與所述定位標(biāo)志Ⅰ相互定位配合且相差180°的定位標(biāo)志Ⅱ、定位標(biāo)志Ⅲ；所述偏心軸套上設(shè)置有與定位標(biāo)志Ⅱ或定位標(biāo)志Ⅲ相對應(yīng)的定位標(biāo)志Ⅳ。

進一步，所述定位標(biāo)志Ⅰ、定位標(biāo)志Ⅱ、定位標(biāo)志Ⅲ、定位標(biāo)志Ⅳ采用貼標(biāo)、打標(biāo)或鉆孔進行標(biāo)記。

進一步，采用高精度隨動式偏心軸磨床實現(xiàn)精磨曲柄軸，并對曲柄軸上的偏心內(nèi)滾道Ⅰ和偏心內(nèi)滾道Ⅱ、及軸承位Ⅰ和軸承位Ⅱ的偏心距誤差控制在±0.004毫米以內(nèi)。

進一步，在對曲柄軸的外花鍵進行精滾中控制其精度為6級。

本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明的偏心工裝總成具有裝夾迅速、使用方便，只需一次裝夾，就可同時完成對兩偏心內(nèi)滾道及擋邊的粗加工，減少了裝夾次數(shù)，提高了加工精度和生產(chǎn)效率，滿足了大批量生產(chǎn)的需求；同時該偏心工裝總成結(jié)構(gòu)簡單、制作成本低，安裝、拆卸方便，可以長期重復(fù)使用，實現(xiàn)了經(jīng)濟性。

本發(fā)明的其它優(yōu)點、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述，其中：

圖1為本發(fā)明一體化滿裝圓柱滾子曲柄軸單元的結(jié)構(gòu)正面示意圖；

圖2為圖1的A-A剖視圖；

圖3為圖1的B-B剖視圖；

圖4為圖1的C向退刀槽視圖；

圖5為偏心工裝總成與曲柄軸裝配示意圖；a為正面透視圖，b為立體透視圖；

圖6為偏心軸套的結(jié)構(gòu)示意圖；a為左側(cè)視圖，b為正面透視圖，c為立體透視圖；

圖7為偏心齒套的結(jié)構(gòu)示意圖；a為左視視圖，b為正面透視圖，c為立體透視圖；

圖8為本發(fā)明一體化滿裝圓柱滾子曲柄軸單元總成示意圖；a為分解圖，b為整合圖；

附圖標(biāo)記：100-曲柄軸，200-圓柱滾子，300-擋圈；1-外花鍵，2-中心孔Ⅰ，3-中心孔Ⅱ，4-定位標(biāo)志Ⅰ，5-擋邊Ⅰ，6-偏心內(nèi)滾道Ⅰ，7-階梯軸Ⅰ，8-軸承位Ⅰ，9-擋邊Ⅱ，10-偏心內(nèi)滾道Ⅱ，11-階梯軸Ⅱ，12-軸承位Ⅱ，13-退刀槽；30-偏心軸套，31-盲孔，32-中心孔，33-定位標(biāo)志Ⅳ；40-偏心齒套，41-內(nèi)花鍵，42-通孔，43-定位標(biāo)志Ⅱ，44-定位標(biāo)志Ⅲ。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述；應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明的保護范圍。

參照附圖，本實施例一體化滿裝圓柱滾子曲柄軸單元的制造工藝，包括以下步驟：

1)、鍛造出曲柄軸100所用的曲柄軸坯，并對該曲柄軸坯進行熱處理以消除殘余應(yīng)力；

2)、粗車出該曲柄軸坯的外圓及兩端面，并在兩端面分別鉆中心孔Ⅰ2和中心孔Ⅱ3；

3)、粗滾出偶數(shù)齒漸開線的外花鍵1，形成花鍵軸，并在該外花鍵1的側(cè)端面的某齒處打定位標(biāo)志Ⅰ4；

4)、將該花鍵軸上帶有外花鍵1的一側(cè)安裝偏心齒套40上，即偏心齒套40上所設(shè)的內(nèi)花鍵41與花鍵軸上所設(shè)的外花鍵1相嚙合，其上所設(shè)的通孔42套裝在花鍵軸上，并使偏心齒套40上的定位標(biāo)志Ⅱ43與花鍵軸上的定位標(biāo)記Ⅰ4對齊，且用卡盤(未畫出)夾緊偏心齒套40的外圓；該花鍵軸另一側(cè)安裝有偏心軸套30，即偏心軸套30上所設(shè)的盲孔31與花鍵軸在與其上外花鍵1相對的一端相配合，頂尖(未畫出)壓緊在偏心軸套30的中心孔32，且偏心軸套30上設(shè)置有與定位標(biāo)志Ⅱ43相對應(yīng)的定位標(biāo)志Ⅳ33；在該花鍵軸上通過退刀槽13車加工出擋邊Ⅰ5、偏心內(nèi)滾道Ⅰ6、階梯軸Ⅰ7及軸承位Ⅰ8，然后松開頂尖，拔出該花鍵軸并旋轉(zhuǎn)180°后再安裝到偏心齒套40上，使花鍵軸上的定位標(biāo)志Ⅰ4與偏心齒套40上的定位標(biāo)記Ⅲ44對齊，頂尖再次壓緊偏心軸套30的中心孔32，通過退刀槽13車加工出擋邊Ⅱ9、偏心內(nèi)滾道Ⅱ10、階梯軸Ⅱ11及軸承位Ⅱ12，形成帶有外花鍵1且具有兩偏心內(nèi)滾道Ⅰ6和Ⅱ10相位差為180°的曲柄軸100；本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，花鍵軸兩側(cè)車加工工序是可以變換的，均可以形成曲柄軸；

5)、對該曲柄軸100進行熱處理，以消除殘余應(yīng)力，并研磨兩中心孔Ⅰ2和Ⅱ3；

6)、以兩中心孔Ⅰ2和Ⅱ3為定位基準(zhǔn)，采用高精度隨動式偏心軸磨床精磨對精車出的曲柄軸100的外圓進行精磨；并對該曲柄軸100上的兩偏心內(nèi)滾道Ⅰ6和Ⅱ10及兩軸承位Ⅰ8和Ⅱ12的偏心距誤差控制在±0.004毫米以內(nèi)；并精滾曲柄軸100的外花鍵1，控制精度為6級；

7)、在曲柄軸100上的兩偏心內(nèi)滾道Ⅰ6和Ⅱ10上滿排圓柱滾子200，并配合曲柄軸100上的兩擋邊Ⅰ5和Ⅱ9，分別在兩階梯軸Ⅰ7和Ⅱ11處熱裝擋圈300，且過盈配合，實現(xiàn)本發(fā)明所述的一體化滿裝圓柱滾子曲柄軸單元的制造工藝。

上述方法中，所述偏心齒套40上設(shè)置有與所述定位標(biāo)志Ⅰ4相互定位配合且相差180°的所述的定位標(biāo)志Ⅱ43、定位標(biāo)志Ⅲ44，且所述偏心齒套40上所設(shè)的內(nèi)花鍵41與所述偏心軸套30上所設(shè)的盲孔31具有相同的偏心距，以保證曲柄軸100上的兩偏心內(nèi)滾道Ⅰ6和Ⅱ10相位差為180°；所述偏心軸套30上設(shè)置有與定位標(biāo)志Ⅱ43或定位標(biāo)志Ⅲ44相對應(yīng)的定位標(biāo)志Ⅳ33，以確保曲柄軸加工出具有相位差為180°的兩偏心內(nèi)滾道Ⅰ6和Ⅱ10。

上述方法中，所述定位標(biāo)志Ⅰ4、定位標(biāo)志Ⅱ43、定位標(biāo)志Ⅲ44、定位標(biāo)志Ⅳ33采用貼標(biāo)、打標(biāo)或鉆孔進行標(biāo)記。

本發(fā)明能夠更好的提高生產(chǎn)效率，滿足大批量生產(chǎn)的需求；同時能減小加工誤差和裝配誤差，以保證制造精度；且所用的偏心工裝總成具有安裝、拆卸方便，可以長期重復(fù)使用，實現(xiàn)了經(jīng)濟性。

最后需要說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制技術(shù)方案，盡管申請人參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，那些對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。