[发明专利]一种大齿轮组件高精度锥面的立式加工工装及加工方法

说明书

本发明涉及一种大齿轮组件高精度锥面的立式加工工装及加工方法，通过设计合理的工装，利用大齿轮组件上大齿轮本身的沟槽锥度与工装进行定位，利用大齿轮轴上的中心孔和拉紧板配合与工装紧固；转换加工基准，并借助三坐标计量设备精确计量出大齿轮轴长轴端的加工基准相对于中心轴的偏差方向及误差值，再通过指示式量具根据偏差进行复位，轴向和径向调整大齿轮组件找正，确保中心轴与立车工作台的垂直度，最后，用立车加工出大齿轮上两端面靠近外圆处的高精度锥面，利用该工装结合加工方法可以实现对大齿轮组件在立车工作台上的稳固装夹和精确定位，进而通过立车实现大齿轮上高精度锥面的立式加工，保证加工精度满足要求。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种大齿轮组件高精度锥面的立式加工工装及加工方法。

背景技术

在高速齿轮传动装置中，为抵挡斜齿传动带来的轴向力，一般方法是在一对啮合齿轮副的小齿轮轮齿两端装着带锥面的止推环，在对应的大齿轮轮缘的端面也设计有互相配合的锥面，间隙值约为0.1-0.2mm。齿轮传递功率时产生的轴向推力，正好由锥面和止推环承受，从而形成齿轮的内应力与轴向推力的平衡，以使齿轮的轴向力不再作用到轴承上去。

一对相互配合的锥面装置相互滚滑，当有润滑油存在时，大小齿轮组件的锥面之间形成动力油膜，避免了金属直接摩擦。油膜层厚度取决于载荷及速度大小、表面瞬时温度、润滑油粘度和表面加工质量。为了减少高速运行过程中锥面冲击带来的振动、避免油膜形成不佳带来的瞬时高温，设计者会提高此锥面的设计精度。高精度体现在直径为2000mm左右的带沟槽的弱刚性大齿轮组件，其锥面的锥度公差为±2′；锥面相对于设计基准的跳动值不大于0.01mm；锥面的粗糙度不大于Rz4。

一般来讲，基于装夹找正方便考虑，这种结构的大齿轮组件的锥面优选高精度卧车加工，但现有技术中，往往存在卧车的加工能力受限的问题，如尺寸受限、加工精度受限等等，导致难以加工得到满足要求的高精度锥面，不得不考虑其他的加工方法。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中卧车的加工能力通常有限，其对大齿轮组件的加工难以得到满足要求的高精度锥面的问题，提供一种大齿轮组件高精度锥面的立式加工工装及加工方法。

根据本发明的第一方面，本发明提供一种大齿轮组件高精度锥面的加工工装，技术方案为：

一种大齿轮组件高精度锥面的立式加工工装，包括垫板、拉紧板以及若干个垫块、卡爪和千斤顶，所述垫板上设有用于穿过大齿轮轴的过孔，若干个所述垫块围绕所述过孔圆周均布于所述垫板上方，所述垫块的顶面通过大齿轮的腹板形成对所述大齿轮的支撑，所述垫板的侧面卡接在若干个所述卡爪内，所述卡爪安装在立车工作台上，若干个所述千斤顶设于所述立车工作台上，且所述千斤顶顶部抵接在所述垫板底面以支撑所述垫板，所述拉紧板设于所述过孔底部，用于与所述大齿轮轴端部的螺纹孔螺栓配合将所述大齿轮紧固于所述垫块上。

进一步的，所述垫块的数量为4个，在保证稳固支撑大齿轮组件的前提下垫块数量较少，节省制造成本。

进一步的，若干个所述垫块均与所述垫板螺栓连接，连接稳固可靠。

进一步的，所述千斤顶的数量为4个，且围绕所述过孔圆周均布，在保证稳固支撑垫板的前提下千斤顶数量较少，节省制造成本，且更加便于高效地轴向调节。

进一步的，所述垫板为圆盘状，所述卡爪的数量为4个，且圆周均布于所述垫板的侧面，在保证稳固夹持垫板的前提下卡爪数量较少，节省制造成本，且更加便于高效地径向调节。

根据本发明的第二方面，本发明提供一种大齿轮组件高精度锥面的立式加工方法，技术方案为，包括如下步骤：

步骤a：选定所述大齿轮轴上位于大齿轮两侧的近端外圆分别为第一基准和第二基准，所述大齿轮轴上远端的外圆为第三基准；

步骤b：在外圆磨上精磨所述第一基准、第二基准和第三基准；