[发明专利]提高汽车变速箱齿轮轴精度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及数控车床领域，具体说是一种提高汽车变速箱齿轮轴精度的方法，主要适用于数控车床自动线加工。

背景技术

在数控车床自动线加工汽车变速箱齿轮轴的生产过程中，汽车齿轮变速箱零件尺寸要求极其严格，因此保证稳定的零件尺寸显得尤为重要。但由于机床加工的温度上升及刀具磨损等原因，在一定时间内批量零件产生波动甚至是尺寸报废的现象。尤其是自动线加工具有连续性、批量性的特点，在加工过程中应尽量避免调整，以便发挥最大生产效率；机床自动线长时间的运行过程中设备的运行温度上升到一定程度使加工设备及环境达到“恒温”情况，这点可以在稳定状态下解决。但刀具磨损情况根据时间的延长影响齿轮轴尺寸的情况却逐渐凸现出来。

由于车床为回转体加工的特点，当刀具磨损Δ时，会使得直径尺寸放大到2Δ。因为汽车齿轮轴的尺寸公差较小，且批量生产接近要求“中差”视为合格。故刀具磨损的问题在数控车床[S1] 加工中是不可忽视的。

公开号CN 107020535 A的专利申请公开了一种用于数控车床自动线加工过程中利用刀具磨损规律反馈补充加工中产生刀具磨损的补偿方法，提高了批量加工零件的稳定性及合格率；在刀具磨损情况下，提高了刀片加工稳定的合格零件数量，使尺寸精度大大提升，同时降低数控车床自动线停机调整的频率，使得数控车床自动线加工大大提升。因刀具磨损是正常现象，故本方法没有解决此问题。

发明内容

本发明提供了一种方法，用于解决现有技术中刀具磨损导致的数控机床加工汽车变速箱齿轮轴的尺寸精度不稳定的问题。

在机床自动线长期运行过程中，会产生刀具磨损，本发明目的在于在不进行停机或实时人工监控补偿调整刀具磨损的情况下，使批量加工齿轮轴的尺寸达到稳定状态。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种提高汽车变速箱齿轮轴精度的方法，包括数控车床中的切削工艺，其技术要点是：在切削工艺中会出现刀具磨损，提高汽车变速箱齿轮轴精度的方法包括以下步骤：

步骤1）准备阶段：进行自动线加工前，使零件毛坯状态尺寸相同[S2] 保证加工时刀具吃刀量一致；对齿轮轴毛坯进行预处理，保证外部尺寸一致，使数控车床的运转[S3] 保持在一定恒温，达到稳定状态；

步骤2）在数控车床自动线连续稳定加工的情况下，对零件进行加工并分组抽检，监控零件尺寸波动情况：

当被加工的零件连续五件以上出现尺寸变化时，开始记录这五件零件，序号为M+1、M+2、M+3、M+4、M+5；之后再加工的零件依次记录序号M+6、7……M+N的数据；

其中， N为记录的总零件数，M为连续五件以上出现变化之前加工零件的数量；

步骤3）将有序号N（尺寸发生变化的序号）的这批零件放在20℃的恒温检测室内，待零件温度符合检测要求后进行检测，记录检测的数值并绘制如图2所示的‘零件序号尺寸’的XY坐标图，X轴为零件序号N，Y轴为零件尺寸；

步骤4）将此组数据分成S组，每组样本数量为P并保证样本数量的连续性，计算数值变化Δy，序号变化ΔX，计算得出斜率k=Δy/ΔX，将得到的每组的斜率K拟合出一条函数曲线，函数表达式为y=kX+Q=（Δy/ΔX）X+Q；

Q为加工零件的中差；

5）[S4] 利用这一规律制作有关于y轴的反函数，将其变换趋势以程序的形式表达出来加入到自动线数控程序中进行验证。

本发明的有益效果是：运用该方法机床稳定性大大提升，数据变化规律趋于平稳状态，加工结果得到进一步改善，图4为在图2基础上进行的优化调整，将样本数量的分组更加进行细分得到图4坐标图，比图2的坐标图得到的结果更加平稳，零件更接近中差；通过本发明的方法，实现了在刀具磨损情况下，提高了汽车变速箱齿轮轴零件尺寸精度的稳定性。

附图说明

图1为本发明工作流程图；

图2为未使用本发明前机床加工零件变化趋势情况；

图3为运用本发明后机床加工零件变化的情况；

图4为在图2基础上进一步细化分组后得到的机床加工零件变化的情况；

图5为图4的数据统计结果；

图6为图4的数据统计后进行机床CMK测定的结果。

具体实施方式

本发明涉及一种提高汽车变速箱齿轮轴精度的方法，具体流程步骤为：

步骤1）首先开始加工并记录数据；

步骤2）监测零件尺寸是否有变化，结果为是开始计数M+1，结果为否回到步骤1；

步骤3）继续加工，确定是否到达零件上限，结果为是进行下一步，结果为否循环此步骤；