带孔齿轮轴内孔磨削工艺及夹具的改进设计

1、带孔齿轮轴内孔磨削工艺及夹具的改进设计    关键词:带孔齿轮轴;磨内孔;工艺及夹具的改进;生产效率 前言 在具有一定规模的加工齿轮的专业厂家进行教师顶岗培训,在培训期间,自己亲自参与了该厂进行的针对带孔齿轮轴精磨内孔的工艺、夹具的改进。该厂主要加工柴油机齿轮、拖拉机齿轮、纺机齿轮、汽车齿轮、外贸齿轮等,加工齿轮模数范围从16mm;加工的齿轮品种繁多,齿轮结构形形色色,从盘类齿轮到轴类齿轮应有尽有,其中轴类齿轮又有实心齿轮轴、空心齿轮轴、或一端带有内孔的齿轮轴等等;一般来说轴类齿轮热处理后都需精加工轴承档,实心齿轮轴比较简单,只需外圆磨双顶尖磨加工即可,

2、而对于空心齿轮轴及一端带有内孔的齿轮轴,多了内孔轴承档,所以外圆轴承档精加工后还需以外圆轴承档为基准来精加工内孔轴承档,以保证在齿轮精度范围内,外圆与内孔的同轴度。 1改进前的工艺及夹具 对于空心齿轮轴及一端带有内孔的齿轮轴,工艺流程大致是:锻造正火粗车精车齿形加工铣键槽热处理校调修研中心孔(或60°孔口角)磨外圆磨内孔磨齿;在磨内孔时以前采用外圆磨好后,再在万能外圆磨床上用三爪(或四爪)卡盘夹紧,搭中心架于磨好的外圆上校调外圆,磨内孔,显然这样做,生产效率太低。 1.1图1是该公司为南汽变速箱加工的变速箱第一轴。 改进前,原工艺为17和35外圆磨好后,再在万能外圆磨床上用三爪卡盘夹

3、紧17外圆,搭中心架于35外圆上,校正35外圆,磨右端38内孔,如图2所示。 1.2为常州东风集团配套的DF450. 37. 120轮拖变速箱中间轴是450系列产品中加工工序最长的一个产品且加工难度也较大,主要是端面80孔磨孔工序比较困难(见图3)。 改进前,原工艺为:70和40外圆磨好后,再在万能外圆磨床上用三爪卡盘夹紧,搭中心架栏70外圆上,校正70外圆,磨端面80孔(见图4)。工效实在太低,每班只能磨20只工件左右,加上辅助时间,实际每只工件需要20分钟时间。 2改进后的工艺及夹具 2.1图5为南汽变速箱加工的变速箱第一轴经工艺改进后,采用下图磨孔夹具,定位联接座(夹具体)与内圆磨主轴法

4、兰相配,工件以17和35外圆及35外圆端面定位,与定位联接座内的固定衬套相配,加衬套的原因是为了定位元件磨损后,只需更换小件衬套,而不需更换大件夹具体,工件通过夹紧螺母夹紧于右端面。 经改进后,以已磨70外圆定心,已磨台阶端面定位压紧端面,磨端面80孔,该工艺方法及磨夹具原设计在M2110A内圆磨床上使用,由于M2110A内圆磨床刚性不够,磨加工速度很低,达不到生产进度的要求,根据这种情况将其工艺方法及磨夹具改在M2120A内圆磨床上使用,解决了M2110A内圆磨床刚性不够的问题,同时对该磨夹具的传统结构也进行了改进,原结构为用圆螺母压紧端面,由于该工件的齿轮外圆为138.768。这样圆螺母设

5、计就太大,不仅不能完全压紧工件,而且操作时圆螺母难以对好外螺纹,又增加了旋紧时间及劳动强度,为此把传统结构改为翻递式的压紧装置,从而解决了以上传统结构的缺点。 3改进前后性能比较 3.1变速箱第一轴工艺改进前后其优缺点比较。 (1)不需每只工件都要校正,即减少了辅助时间; (2)操作简便,降低了劳动强度; (3)生产效率非常高。 (1)每只工件都要校正,即辅助时间增加; (2)生产效率非常低,劳动强度较大。 (1)不需每只工件都要校正,即减少了辅助时间。 (2)操作简便,减少了旋螺母的时间,且降低了劳动强度。 (3)生产效率非常高,每班可加工80只工件,即每只工件实际只需5分钟,比原工艺方法提

6、高4倍。其经济效益显而易见:按每只工件磨孔节约15分钟计,每班可节约1200分钟,即20个工时,这样每月可节约1500元左右;提高了生产效率,降低了生产成本,为此类产品加工找到了捷径,提供了有益的经验。 (1)每只工件都要校正,即辅助时间增加; (2)生产效率非常低,劳动强度较大。 3.3 加工后精度对比: 采用夹具磨内孔后,孔的位置精度即同轴度、全跳动与搭中心架磨下来的孔的位置精度几乎一样,但尺寸、形状精度高于搭中心架磨下来的内孔,这是因为,搭中心架处的外圆如有圆(柱)度误差,将直接反映到磨下来的内孔也会有圆(柱)度误差。 4结论 带孔齿轮轴磨内孔工艺从以前搭中心架,百分表找正,到现在通过夹具来加工,提高了生产效率,降低了劳动强度,同时也提高了加工精度,具有很好的推广性,但此类磨孔夹具对长的带孔齿轮轴就不适应了,因工件长度太长,夹具体的刚性就不够了,只能仍然采用搭中心架磨削内孔。 参考文献: