磨齒機精密內孔定位工裝設計
在行星齒輪加工過程中,最關鍵的工序要數磨齒工序了。磨齒以基準面為定位基準,靠內孔定心,雖然內孔加工比較精密,但允許有一定的公差,如以普通心軸定心,則不可避免地出現由內孔公差產生的間隙造成定位偏差,如此加工出來的行星齒輪,存在齒厚不均勻、齒輪偏心等不合格因素,不僅直接影響齒部接觸面積,而且在嚙合過程中傳遞力矩不均勻、產生振動噪聲,以至于過早的磨損而失效。為了解決這個問題,公司成立了由技術人員、技師、相關操作工人組成的攻關小組,經過大家共同商討研究,設計了如圖1所示的精密內孔定位工裝,工裝的關鍵部件脹縮套,見圖2。
圖1
1 磨齒機工作臺;2 底座;3、7、8 螺母;4 定距套;5 行星齒輪;6 壓蓋;9 脹縮套;10 精制螺栓軸;11 T形槽用螺栓(磨齒機自帶)
1. 工裝結構與工作原理
由圖1可知,該工裝主要由底座2、定距套4、精制螺栓軸10、脹縮套9、壓蓋6和螺母等組成,其中底座與壓蓋可采用鑄件,加工時保證內孔與端面的垂直度及兩端面的平行度即可;精制螺栓軸10及脹縮套9采用材料40Cr鍛件,熱處理硬度40~45HRC,1:50錐面配磨制成,脹縮套9四周均勻分布4條3mm脹縮槽,通過調整上面的螺母8來消除行星齒輪內孔與定位心軸之間的問隙;定距套4用無縫鋼管車平兩端面制成。裝夾前,先將精制螺栓軸10用螺母3緊固在底座2上,然后將底座2用磨齒機自帶的T形槽用螺栓11安裝在工作臺上,依次安裝定距套、行星齒輪、脹縮套,用螺母8稍微緊固即可,最后安裝壓蓋6,并用螺母7牢牢緊固,即可開始磨齒作業。
2. 工裝制造精度要求
行星齒輪模數小、齒數少、重量輕、精度高。該工裝制造精度的高低直接關系著行星齒輪的制造精度。所以脹縮套內孔與外圓的同軸度以及與端面的垂直度、精制螺栓軸與底座的垂直度及連接而的過盈量,以及定距套、壓蓋、底座的上下兩端面的平行度尤其重要,因此,必須嚴格按圖施工,合理安排加工工序,保證其關鍵部件的同軸度、垂直度及平行度要求,同時行星齒輪的加工工藝流程也應該按照工藝卡片嚴格控制。
圖2
3. 工裝結構特點與使用效果
該工裝結構簡單,定位精密,制作費用低,對于不同內孔直徑的齒輪,只需配備相應尺寸的脹縮套即可,操作十分方便,大大減少了輔助時間,降低了操作工人勞動強度,提高了生產效率。
實踐證明,使用該內孔定位工裝生產出來的行星齒輪,不僅一次交檢合格率達到了99.8%以上,而且在裝配試車過程中動作良好,齒部接觸面積、嚙合間隙、轉動穩定性、噪聲等檢驗項目均超過了標準要求,極大地提高了行星齒輪的使用壽命,達到了預期的效果。