CN114346619B - 一种圆周齿分度加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆周齿分度加工方法，包括：在工件上加工出需要分度的外圆；在外圆上预加工若干基准齿，且基准齿留有加工余量；制作圆周齿的加工轨迹胶片；将外圆上的基准齿与胶片上的轨迹齿对齐，利用光学曲线磨床根据胶片上轨迹齿的形状加工出外圆的圆周齿。本发明的圆周齿分度加工方法无需精密分度设备，是技术的一种突破，使用普通光学曲线磨床实现了精密分度的加工方式，降低了精密零部件的加工门槛，可以在不借助任何精密分度设备的情况下，实现任意角度的精密分度的加工，其加工简单，设备要求低，圆周齿的形状和尺寸精度都能够得到良好的保证。

Description

一种圆周齿分度加工方法

技术领域

本发明涉及零部件加工技术领域，具体涉及一种圆周齿分度加工方法。

背景技术

随着经济的发展，社会的进步，模具行业也处于高速发展的时代，环形零件上出现圆周齿的零件也越来越多，对此类零件的精度要求也越来越高。常规的加工方法对此类零件的加工需要使用精密分度设备，其设备要求高，工装夹具复杂，需要多次装夹，加工工艺复杂，而且圆周齿的形状和尺寸精度都不能得到良好的保证。

发明内容

本发明的目的是提供一种圆周齿分度加工方法，解决了现有技术中加工圆周齿需要使用精密分度设备，其设备要求高，加工工艺复杂的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种圆周齿分度加工方法，包括：

在工件上加工出需要分度的外圆；

在所述外圆上预加工若干基准齿，且基准齿留有加工余量；

制作具有轨迹齿的加工轨迹胶片，所述轨迹齿与外圆的圆周齿匹配；

将外圆上的基准齿与胶片上的轨迹齿对齐，利用光学曲线磨床根据胶片上轨迹齿的形状加工出外圆的圆周齿。

作为本发明的一种可选方案，在所述外圆上预加工若干基准齿包括：使用慢走丝在所述外圆上每间隔一段圆弧加工一个基准齿，且基准齿的加工区域为光学曲线磨床的投影显示区域的80％以内。

作为本发明的一种可选方案，制作具有轨迹齿的加工轨迹胶片包括：将需要加工的圆周齿放大20倍-50倍，并根据光学曲线磨床的投影显示区域的80％制作成胶片。

作为本发明的一种可选方案，将外圆上的基准齿与胶片上的轨迹齿对齐，利用光学曲线磨床根据胶片上轨迹齿的形状加工出外圆的圆周齿，包括：在工件上加工出与所述外圆同心的内孔，利用装夹治具穿过所述内孔将工件固定在光学曲线磨床上，将外圆上的一个基准齿与胶片上的一个轨迹齿对齐，利用光学曲线磨床沿着胶片上的轨迹齿分段加工出外圆的圆周齿。

作为本发明的一种可选方案，利用光学曲线磨床沿着胶片上轨迹齿分段加工出外圆的圆周齿包括：相邻两个基准齿之间的圆弧区域为一个加工段，以第一个基准齿为起始基准，以下一个基准齿为结束基准，完成第一段圆周齿的加工；然后旋转工件，以上一段加工完的最后一个圆周齿为起始基准，以下一个基准齿为结束基准，完成第二段圆周齿的加工，依次循环，分段加工出外圆所有段的圆周齿。

作为本发明的一种可选方案，所述装夹治具包括用于连接光学曲线磨床的基座，所述基座上方设有用于放置工件的托盘，所述托盘上方设有用于将工件压紧在托盘上的压紧机构。

作为本发明的一种可选方案，所述压紧机构包括气缸和锁紧压头，所述锁紧压头贯穿工件的内孔与气缸连接，所述气缸设置于基座内，用于驱使锁紧压头竖向升降以松开或压紧工件。

作为本发明的一种可选方案，所述托盘包括盘体，所述盘体与基座转动连接，盘体的中部开设有供锁紧压头升降的通孔，盘体的边缘设有限位台阶，所述限位台阶嵌入工件的内孔中。

本发明的有益效果为：

本发明的圆周齿分度加工方法无需精密分度设备，是技术的一种突破，使用普通光学曲线磨床实现了精密分度的加工方式，降低了精密零部件的加工门槛，可以在不借助任何精密分度设备的情况下，实现任意角度的精密分度的加工，其加工简单，设备要求低，圆周齿的形状和尺寸精度都能够得到良好的保证。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中加工完成的工件的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式中待加工的工件的结构示意图；

图3是本发明具体实施方式中胶片的结构示意图；

图4是本发明具体实施方式中装夹治具的结构示意图。

图中：1-工件；2-外圆；3-基准齿；4-胶片；5-轨迹齿；6-圆周齿；7-内孔；8-基座；9-锁紧压头；10-盘体；11-限位台阶。

具体实施方式

实施例

本实施例提供了一种圆周齿分度加工方法，其用于在工件1上加工出紧密的圆周齿6，图1和图2示出了加工完成的工件1和待加工的工件1的结构示意图，该加工方法包括以下步骤：

S1，在工件1上加工出需要分度的外圆2，外圆2的尺寸精度一般需控制在0.005mm；

S2，在所述外圆2上预加工若干基准齿3，且基准齿3留有加工余量，其具体包括：使用慢走丝在所述外圆2上每间隔一段圆弧加工一个基准齿3，且基准齿3的加工区域为光学曲线磨床的投影显示区域的80％以内。基准齿3为小齿，其加工原则，是每间隔一段加工一个小齿，间隔距离以后面要用到的光学曲线磨床(PG)的投影显示区域的80％以内为佳。加工的基准齿3单边留0.010mm的余量，此步加工的目的是，为后序做基准。圆周齿6需要分段加工，所以，要先将要加工的区域，预分段。作为需要精密分度加工的圆周齿6，一般都有角度任意，齿数多的特点。因此，以光学曲线磨床(PG)投影显示区域的80％作为一段加工的范围，较为合适。

S3，制作具有轨迹齿5的加工轨迹胶片4，所述轨迹齿5与外圆2的圆周齿6匹配。光学曲线磨床的加工原理是，先把需要加工的圆周齿6形状放大20倍或50倍，同时根据光学曲线磨床(PG)投影显示范围的80％刻制成胶片4，图3示出了具有轨迹齿5的加工轨迹胶片4的结构示意图。

S4，将外圆2上的基准齿3与胶片4上的轨迹齿5对齐，利用光学曲线磨床根据胶片4上轨迹齿5的形状加工出外圆2的圆周齿6，其具体包括：在工件1上加工出与所述外圆2同心的内孔7，使工件1形成一个圆环结构，保证外圆2和内孔7的尺寸精度控制在0.005mm，外圆2和内孔7的同心度保证在0.005mm。利用装夹治具穿过所述内孔7将工件1固定在光学曲线磨床上，将外圆2上的一个基准齿3与胶片4上的一个轨迹齿5对齐，利用光学曲线磨床沿着胶片4上的轨迹齿5分段加工出外圆2的圆周齿6。光学曲线磨床是一种高精密的机械加工设备，其加工精度可达到精度1um以内，表面粗糙度可达到Ra0.01μm。适合高硬度材料的成型研磨，例如材质为钨钢件或硬质合金的工件1。本发明利用光学曲线磨床加工外圆2的圆周齿6，能够大大提高工件1的加工精度和加工质量。

其中，利用光学曲线磨床沿着胶片4上轨迹齿5分段加工出外圆2的圆周齿6包括：相邻两个基准齿3之间的圆弧区域为一个加工段，以第一个基准齿3为起始基准，以下一个基准齿3为结束基准，完成第一段圆周齿6的加工；然后旋转工件1，以上一段加工完的最后一个圆周齿6为起始基准，以下一个基准齿3为结束基准，完成第二段圆周齿6的加工，依次循环，分段加工出外圆2所有段的圆周齿6。确保整个外圆2上的圆周齿6，都能够按胶片4上的轨迹齿5进行精密准确的加工。

本发明的圆周齿6分度加工方法无需精密分度设备，是技术的一种突破，使用普通光学曲线磨床实现了精密分度的加工方式，降低了精密零部件的加工门槛，可以在不借助任何精密分度设备的情况下，实现任意角度的精密分度的加工，其加工简单，设备要求低，圆周齿6的形状和尺寸精度都能够得到良好的保证。

在本实施例中，如图4所示，所述装夹治具包括用于连接光学曲线磨床的基座8，所述基座8上方设有用于放置工件1的托盘，可确保工件1的平行度，所述托盘上方设有用于将工件1压紧在托盘上的压紧机构，以使工件1保持固定，方便在工件1的外圆2上加工圆周齿6。

具体地，所述压紧机构包括气缸和锁紧压头9，所述锁紧压头9贯穿工件1的内孔7与气缸连接，所述气缸设置于基座8内，用于驱使锁紧压头9竖向升降以松开或压紧工件1。锁紧压头9有两个，两个锁紧压头9均呈L形，锁紧压头9的底端与气缸的输出端连接，气缸控制锁紧压头9下降，使锁紧压头9和托盘将工件1夹紧固定。

所述托盘包括盘体10，所述盘体10与基座8转动连接，盘体10的中部开设有供锁紧压头9升降的通孔，盘体10的边缘设有限位台阶11，所述限位台阶11嵌入工件1的内孔7中。工件1可以与盘体10一起转动，可以减少工件1的重复装夹工作，提高工件1的加工效率。

本发明可以实现工件1任意角度的分度，而且可以实现一次装夹，加工完工件1上所有的圆周齿6，与慢走丝相比，其更容易得到高质量的表面，而且可以实现慢走丝不能达到的清角。

在本发明描述中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等应做广义理解，可以是固定连接，可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对本领域技术人员而言，可以理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，实施例描述的具体特征、结构等包含于至少一种实施方式中，在不相互矛盾的情况下，本领域技术人员可以将不同实施方式的特征进行组合。本发明的保护范围并不局限于上述具体实例方式，根据本发明的基本技术构思，本领域普通技术人员无需经过创造性劳动，即可联想到的实施方式，均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种圆周齿分度加工方法，其特征在于，包括：

在工件(1)上加工出需要分度的外圆(2)；

在所述外圆(2)上预加工若干基准齿(3)，且基准齿(3)留有加工余量；

制作具有轨迹齿(5)的加工轨迹胶片(4)，所述轨迹齿(5)与外圆(2)的圆周齿(6)匹配；

将外圆(2)上的基准齿(3)与胶片(4)上的轨迹齿(5)对齐，利用光学曲线磨床根据胶片(4)上轨迹齿(5)的形状加工出外圆(2)的圆周齿(6)；

在所述外圆(2)上预加工若干基准齿(3)包括：使用慢走丝在所述外圆(2)上每间隔一段圆弧加工一个基准齿(3)，且基准齿(3)的加工区域为光学曲线磨床的投影显示区域的80％以内。

2.根据权利要求1所述的圆周齿分度加工方法，其特征在于，制作具有轨迹齿(5)的加工轨迹胶片(4)包括：将需要加工的圆周齿(6)放大20倍-50倍，并根据光学曲线磨床的投影显示区域的80％制作成胶片(4)。

3.根据权利要求2所述的圆周齿分度加工方法，其特征在于，将外圆(2)上的基准齿(3)与胶片(4)上的轨迹齿(5)对齐，利用光学曲线磨床根据胶片(4)上轨迹齿(5)的形状加工出外圆(2)的圆周齿(6)，包括：在工件(1)上加工出与所述外圆(2)同心的内孔(7)，利用装夹治具穿过所述内孔(7)将工件(1)固定在光学曲线磨床上，将外圆(2)上的一个基准齿(3)与胶片(4)上的一个轨迹齿(5)对齐，利用光学曲线磨床沿着胶片(4)上的轨迹齿(5)分段加工出外圆(2)的圆周齿(6)。

4.根据权利要求3所述的圆周齿分度加工方法，其特征在于，利用光学曲线磨床沿着胶片(4)上轨迹齿(5)分段加工出外圆(2)的圆周齿(6)包括：相邻两个基准齿(3)之间的圆弧区域为一个加工段，以第一个基准齿(3)为起始基准，以下一个基准齿(3)为结束基准，完成第一段圆周齿(6)的加工；然后旋转工件(1)，以上一段加工完的最后一个圆周齿(6)为起始基准，以下一个基准齿(3)为结束基准，完成第二段圆周齿(6)的加工，依次循环，分段加工出外圆(2)所有段的圆周齿(6)。

5.根据权利要求4所述的圆周齿分度加工方法，其特征在于，所述装夹治具包括用于连接光学曲线磨床的基座(8)，所述基座(8)上方设有用于放置工件(1)的托盘，所述托盘上方设有用于将工件(1)压紧在托盘上的压紧机构。

6.根据权利要求5所述的圆周齿分度加工方法，其特征在于，所述压紧机构包括气缸和锁紧压头(9)，所述锁紧压头(9)贯穿工件(1)的内孔(7)与气缸连接，所述气缸设置于基座(8)内，用于驱使锁紧压头(9)竖向升降以松开或压紧工件(1)。

7.根据权利要求5所述的圆周齿分度加工方法，其特征在于，所述托盘包括盘体(10)，所述盘体(10)与基座(8)转动连接，盘体(10)的中部开设有供锁紧压头(9)升降的通孔，盘体(10)的边缘设有限位台阶(11)，所述限位台阶(11)嵌入工件(1)的内孔(7)中。

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