一种RV减速机轴承集成转臂的加工方法与流程

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种RV减速机轴承集成转臂的加工方法。

背景技术：

高性能的精密控制传动是机械传动在现代工业发展过程中的关键技术。并且在近年来已经受到普遍关注和高度重视。RV机器人减速器具有传动精度高、回差小、刚性好、体积小、传动比大、承载能力高等优点，所以被广泛应用于汽车及汽车零部件制造、包装、医药、航天等领域。机器人RV减速器的结构简单，由一级行星传动和一级摆线传动组成。主要零件包括针齿壳、转臂、偏心轴、摆线轮、行星轮、中心轮以及安装在偏心轴与转臂之间的三对圆锥滚针轴承、安装在偏心轴与摆线轮之间的三对圆柱滚子轴承、安装在针齿壳与转臂之间的两对角接触轴承组成。但其要求传动精度高、回差小，具有多个封闭尺寸链，所以对内部零件的加工精度、装配精度要求非常高。转臂是RV机器人减速器的重要部件，其包括联接在一起且支撑偏心轴的左转臂和右转臂。该左转臂和右转臂上均安装了三个圆锥滚子轴承，此圆锥滚子轴承内圈与偏心轴配合外圈与转臂配合，左、右转臂圆锥滚子轴承安装孔位置度要求高。采用现有常规加工方法制作的转臂精度不够，很难达到精细需求。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种RV减速机轴承集成转臂的加工方法，解决提高产品精细程度。

发明人在多次试验中发现，当该轴承内外配合达到零游隙或负游隙时才能保证产品精度足够。另外，左转臂和右转臂分别集成了两个角接触球轴承内滚道，角接触球轴承的内滚道与转臂三个圆锥滚子轴承安装孔的同轴度越高，产品精细越符合要求，两个角接触轴承的内滚道中心距公差越准确，产品精细越符合要求。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种RV减速机轴承集成转臂的加工方法，包括如下步骤：

a、对左转臂和右转臂进行毛坯锻造；

b、对左转臂毛坯和右转臂毛坯进行粗加工；

c、对粗加工后的左转臂和右转臂进行热处理；

d、对左转臂和右转臂进行精加工；

e、对精加工后的左转臂和右转臂进行超精车加工；

步骤a中，左转臂采用模锻加工。

上述RV减速机轴承集成转臂加工方法，所述步骤c中包括如下子步骤：

c-1、对粗加工后的左转臂和右转臂进行调质处理；

c-2、对调质处理候的左转臂和右转臂进行喷丸强化处理；

c-3、对喷丸强化后的左转臂和右转臂进行时效处理。

上述RV减速机轴承集成转臂加工方法，，所述时效处理的条件为100-150℃，保持5-20小时，然后自然冷却。

上述RV减速机轴承集成转臂加工方法，所述步骤c还包括：

c-4、对左转臂和右转臂的角接触球轴承内滚道进行高频淬火。

上述RV减速机轴承集成转臂加工方法，所述步骤d的具体方法为：

精加工左、右转臂外圆，夹持外圆对中心孔进行半精加工，对左转臂A面，右转臂B面进行精加工，保证A面、B面与转臂外圆垂直度0.004，加工左右转臂螺栓孔。

用螺栓将左转臂与右转臂联接在一起，夹持外圆配铰三个销孔，安装定位销，确保左、右转臂的安装定位；之后精加工中心孔，保证后续加工基准精度；并在左、右转臂的两外端面做安装定位标记，确保使用过程中的安装定位与加工过程中的安装定位情况一致。

上述RV减速机轴承集成转臂加工方法，所述步骤e包括精车操作：

以中心孔为基准，超精车左转臂和右转臂的角接触球轴承内滚道、三个圆锥滚子轴承内孔和左转臂和右转臂的端面。

上述RV减速机轴承集成转臂加工方法，所述精车操作在左转臂和右转臂采用销子定位、螺栓紧固的条件下进行。

上述RV减速机轴承集成转臂加工方法，所述步骤e还包括精车操作后的精磨操作：

以中心孔为基准，精磨左转臂和右转臂的角接触球轴承内滚道以及圆锥滚子轴承内孔。

上述RV减速机轴承集成转臂加工方法，左转臂和右转臂的超精车、精磨操作在恒温条件下进行。

上述RV减速机轴承集成转臂加工方法，所述恒温条件的温度为25±2℃。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明左转臂采用模锻加工工艺，模锻加工完成后左转臂三筋无需切削加工，节省加工成本，节约加工时间，强度也可提升；右转臂结构简单无筋板采用常规锻造，简单省事。

附图说明

图1是本发明RV减速机转臂的分体轴侧结构示意图。

图2为本发明RV减速机转臂的整体加工结构示意图。

图3是图2中AA方向的剖面示意图。

上述附图中：1-左转臂；2-右转臂；3-圆锥滚子轴承轴承位；4-中心轮孔；5-右转臂B面；6-左转臂A面；7-联接销孔；8-联接螺栓孔；9-左转臂筋板；10-角接触球轴承内滚道；11-淬火区域。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。

为了解决上述加工问题，本发明提出了一种一次装夹，同时加工转臂三个圆锥滚子轴承孔与角接触球轴承内滚道的加工方法，这种加工方法可解决RV减速机轴承集成转臂的加工困难，并且能够实现批量生产。

如图1、图2和图3所示，该RV减速机轴承集成转臂结构包括左转臂1和右转臂2，左转臂1上均布三个左转臂筋板9，左转臂筋板9上和右转臂的对应位置分别设置有联接螺栓孔8和联接销孔7。两个转臂的对应位置上设置有圆锥滚子轴承位3，装配时，两转臂的中心孔4相对，左转臂A面6与右转臂B面5相对。左转臂A面6与右转臂B面5的边缘均设置有角接触球轴承内滚道10。

对上述转臂的加工方法如下：

a、对左转臂1和右转臂2进行毛坯锻造；

左转臂1采用模锻加工工艺，模锻加工完成后左转臂1三筋无需切削加工，节省加工成本，节约加工时间，强度也可提升。右转臂2结构简单无筋板采用常规锻造。

b、锻造好左、右转臂毛坯后，对左、右转臂毛坯进行粗加工，分别粗车外圆、中心孔4、两端面及三个偏心轴轴承孔，粗加工单边留量0.5mm，左、右转臂轴承滚道也进行粗车，留量0.5mm。

c、对粗加工后的左、右转臂进行热处理：

c-1、对粗加工后的左转臂1和右转臂2进行调质处理；调质处理后回火，调质处理增加零件的强度、塑性和韧性，回火降低零件残留应力和脆性。

c-2、对调质处理候的左转臂1和右转臂2进行喷丸强化处理；提高工件的疲劳强度，增加零件的寿命，以使得减速机承受交变载荷能力增强。

c-3、为了消除精密转臂在长期使用中尺寸、形状发生变化、提高转臂的稳定性，对喷丸强化后的左转臂1和右转臂2进行时效处理。具体为在回火后精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持5-20小时，然后自然冷却。

c-4、对左转臂1和右转臂2的角接触球轴承内滚道10进行高频淬火。淬火区域11靠近角接触球轴承内滚道10边缘，详见图3所示。使得硬化层深度SHD≥1.8mm，硬度54～60HRC。硬化层可以有效的提高轴承使用寿命。

d、对左转臂1和右转臂2进行精加工；精加工时首先精加工左、右转臂外圆，而后夹持外圆对中心孔4进行半精加工，而后对左转臂A面6，右转臂B面5进行精加工，保证A面、B面与转臂外圆垂直度0.004，加工左右转臂螺栓孔。

而后，用螺栓将左转臂1与右转臂2联接在一起，夹持外圆配铰三个销孔，安装定位销，确保左、右转臂的安装定位；之后精加工中心孔4，保证后续加工基准精度；并在左、右转臂的两外端面做安装定位标记，确保使用过程中的安装定位与加工过程中的安装定位情况一致。

e、对精加工后的左转臂1和右转臂2进行超精车加工；

在左右转臂采用销子定位、螺栓紧固情况下，以中心孔4为基准，超精车角接触球轴承内滚道10，留磨削量0.015～0.020mm；超精车三个圆锥滚子轴承内孔，0.015～0.020mm；精车两端面至确定尺寸；采用超精车，减小后续精磨的加工量，可提高加工效率，降低加工成本。

采用用万能磨床，以中心孔4为基准，采用一次装夹，精磨两角接触球轴承内滚道10以及圆锥滚子轴承内孔，保证圆锥滚子轴承内孔位置度以及分布圆的同轴度并且可确保两轴承中心距a尺寸在公差范围内，保证线轮廓度0.0015，保证与A基准的垂直度0.002。

不同于现有技术中直接确定位置后对中心孔4、两角接触球轴承内滚道10及圆锥滚子轴承内孔直接加工精车精磨的技术方案，在本实施例中，采用先定位加工中心孔4，而后以中心孔4为基准对两角接触球轴承内滚道10以及圆锥滚子轴承内孔进行精车精磨的方案，大大提高了加工精度，保证了产品合格率。

上述左转臂1和右转臂2的精车、精磨在恒温车间进行加工，测量也在恒温下进行，温度优选该转臂的工作环境的一般温度，优选恒温温度为25±2℃。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。