后桥连接法兰的加工工艺及设备的制作方法

本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种后桥连接法兰的加工工艺及设备。

背景技术：

后桥连接法兰用于连接传动轴和主减速器齿轮，由于传动轴和主减速器齿轮双方均处于高速运转工况，为保证连接的可靠性，因此对连接法兰的精密度要求高。现有后桥连接法兰通常采用锻件制成，为了保护连接法兰，各连接法兰需要电泳漆处理后再车端面及拉花键。端面和拉花键的制作加工方法如下，参见图1所示：先利用连接法兰的大端面进行定位，采用拉床对锻件进行拉花键；再采用车床先加工连接法兰的大端面，最后再车加工连接法兰的小端面。由于连接法兰的大端面处于电泳漆状态，定位面不平整，因此这种加工方法存在以下问题：

1.拉花键后连接法兰的大端面跳动不合格，从而影响连接法兰的小端面跳动不合格。

2.不能保证产品轴向基准一致，加工后的连接法兰精度低。

3.在加工连接法兰的大端面及大端面止口时，采用将连接法兰套设在锥度花键芯轴上，然后用双顶尖机构的尖顶顶在锥度花键芯轴上，最后通过车刀分别加工连接法兰大端面和连接法兰的大端面止口，如图2所示。但是每件连接法兰车削前都需要进行对刀，从而工作效率低。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种后桥连接法兰的加工工艺及设备，提高连接法兰的加工精度和工作效率。

本发明的技术方案是：

一种后桥连接法兰的加工工艺，包括采用锻造得到连接法兰毛坯，将所述连接法兰毛坯进行电泳漆加工，所述连接法兰毛坯进行电泳漆加工后采用如下步骤：

步骤1：采用车床加工连接法兰毛坯的小端面；

步骤2：采用拉床，所述拉床上设有小端面定位块，将所述步骤1加工后的连接法兰毛坯的小端面作为定位面，安装在所述拉床的小端面定位块上，通过所述拉床的拉刀对所述连接法兰毛坯的内孔进行拉花键，加工所述连接法兰毛坯的内花键；

步骤3：采用车床，以所述步骤2加工的连接法兰毛坯的小端面作为定位面，将所述连接法兰毛坯装夹在所述车床上，通过所述车床的车刀加工所述连接法兰毛坯的大端面及大端面止口。

进一步地，还包括在各加工步骤后均采用检具对已加工产品进行抽样检测，所述抽样检测包括首检、定时自检及定期巡检。

进一步地，所述步骤3中车床的主轴上设有花键涨套夹具，将所述连接法兰毛坯套设在所述花键涨套夹具上，通过所述车床的车刀加工所述连接法兰的大端面及大端面止口。

进一步地，所述花键涨套夹具包括涨套本体、花键涨紧套、芯轴和液压推杆，所述涨套本体的大径端设有用于与车床主轴的连接法兰相连的螺栓孔，所述花键涨紧套通过所述芯轴设置在所述涨套本体的小径端，所述花键涨紧套外设有外花键齿，所述花键涨紧套的外花键齿用于与所述连接法兰毛坯的内花键相啮合，所述芯轴与所述液压推相连，所述液压推杆用于顶紧花键涨紧套夹紧连接法兰毛坯，所述芯轴和所述液压推杆上均设有条形防转槽，所述涨套本体上开设有安装孔，该安装孔内设有锁止件，所述锁止件插入所述条形防转槽中。

进一步地，所述涨套本体通过锁紧螺栓安装有垫圈。

进一步地，所述步骤3在将所述连接法兰毛坯装夹在所述车床上前，用气枪吹净工装定位面的杂物，清洁所述连接法兰毛坯的定位面、花键孔。

进一步地，所述拉床的拉刀在进刀及退刀时均需采用切削液冲洗拉刀。

进一步地，所述拉床的拉刀在进行拉花键前，需对所述拉刀跳动进行检测，检测合格后再进行拉花键。

进一步地，所述拉床的小端面定位块上设有用于定位连接法兰小端面的定位槽。

本发明的另一个技术方案是：

一种后桥连接法兰的加工设备，包括车床和用于拉花键的拉床，所述车床的主轴设有花键涨套夹具，所述花键涨套夹具用于夹紧连接法兰毛坯。

进一步地，所述花键涨套夹具包括涨套本体、花键涨紧套、芯轴和液压推杆，所述涨套本体的大径端设有用于与车床主轴的连接法兰相连的螺栓孔，所述花键涨紧套通过所述芯轴设置在所述涨套本体的小径端，所述花键涨紧套外设有外花键齿，所述花键涨紧套的外花键齿用于与所述连接法兰毛坯的内花键相啮合，所述芯轴与所述液压推相连，所述液压推杆用于顶紧花键涨紧套夹紧连接法兰毛坯，所述芯轴和所述液压推杆上均设有条形防转槽，所述涨套本体上开设有安装孔，该安装孔内设有锁止件，所述锁止件插入所述条形防转槽中。

进一步地，所述拉床上设有用于定位连接法兰毛坯小端面的定位块。

采用上述技术方案具有以下有益效果：

本发明改进后的工艺流程是在对连接法兰毛坯进行电泳漆后，先车加工连接法兰的小端面，然后以连接法兰的小端面作为定位面，对连接法兰的内孔进行拉花键；最后以连接法兰的小端面作为定位面，同时以同一工序加工大端面和大端面止口。本发明加工方法能保证连接法兰的大端面止口尺寸及大、小端面的跳动，加工精度高及连接法兰的大端面与小端面的平行度要求。

车床的主轴上设有花键涨套夹具，将所述连接法兰毛坯套设在所述花键涨套夹具上进行夹紧，通过所述车床的车刀加工所述连接法兰的大端面及大端面止口。花键涨套夹具制作精度高，以连接法兰小端面靠紧夹具轴向基准面，保证产品轴向基准一致，不需每次加工时进行对刀，提高了工作效率。

在每个加工步骤后均采用检具对已加工产品进行抽样检测，所述抽样检测包括首检、定时自检及定期巡检。通过多次检测确保了加工的产品精度，避免了不合格产品率。

用气枪吹净工装定位面的杂物，清洁所述连接法兰毛坯的定位面、花键孔。提高了连接法兰大断面及大端面止口的加工精度。

通过切削液清洗拉刀及在所述拉床的拉刀进行拉花键前对所述拉刀跳动进行检测，都确保了连接法兰的内花键加工精度。

本发明的后桥连接法兰的加工设备，所述车床的主轴设有花键涨套夹具，所述花键涨套夹具用于夹紧连接法兰毛坯。以连接法兰小端面靠紧夹具轴向基准面，保证产品轴向基准一致，不需每次加工时进行对刀，提高了工作效率。

该加工设备的拉床设有用于定位连接法兰毛坯小端面的定位块，采用连接法兰的小端面最为定位面，能够保证连接法兰的大端面止口尺寸及大、小端面的跳动，加工精度高及连接法兰的大端面与小端面的平行度要求。

与下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。

附图说明

图1为现有技术中拉花键时连接法兰与拉床工装的装配示意图；

图2为现有技术中连接法兰与车床的锥度花键芯轴的装配示意图；

图3为本发明加工设备中拉床的定位块的结构示意图；

图4为本发明连接法兰毛坯与拉床的定位块的装配示意图；

图5为本发明花键涨套夹具的结构示意图；

图6为本发明连接法兰毛坯的小端面与花键涨套夹具的装配示意图；

图7为本发明连接法兰毛坯的大端面与花键涨套夹具的装配示意图；

图8为本发明加工工艺的流程图。

附图中，1为定位块，1-1为定位槽，2为花键涨套夹具，2-1为涨套本体，2-1-1为螺栓孔，2-2为花键涨紧套，2-3为芯轴，2-4为液压推杆，2-5为锁止件，2-6为垫圈，3为连接法兰毛坯。

具体实施方式

具体实施例1：

参见图3至图7所示，一种后桥连接法兰的加工设备，包括车床和用于拉花键的拉床，所述拉床上设有用于定位连接法兰毛坯3小端面的定位块1，该定位块1替代现有拉床上以连接法兰毛坯3大端面定位的定位块，所述拉床的小端面定位块1上设有用于定位连接法兰毛坯3小端面的定位槽1-1。该拉床的拉刀及其它结构与现有拉床的结构相同，故本实施例在此省略。

所述车床的主轴设有花键涨套夹具2，所述花键涨套夹具2用于与连接法兰毛坯3的内花键相配合，夹紧连接法兰毛坯。所述花键涨套夹具2包括涨套本体2-1、花键涨紧套2-2、芯轴2-3和液压推杆2-4，所述涨套本体2-1呈阶梯形，所述涨套本体2-1的大径端设有用于与车床主轴的连接法兰相连的螺栓孔2-1-1，所述涨套本体2-1通过螺栓与螺栓孔2-1-1相配合固定在车床主轴上。所述涨套本体2-1内设有阶梯通孔，所述花键涨紧套2-2通过所述芯轴2-3插入所述涨套本体2-1的阶梯通孔中，将所述花键涨紧套2-2设置在所述涨套本体2-1的小径端，所述花键涨紧套2-2外设有外花键齿，该外花键齿用于与所述连接法兰毛坯3的内花键相啮合，本具体实施例中：所述花键涨紧套2-2采用外花键卡簧。所述芯轴2-3的连接端上设有外螺纹，所述液压推杆2-4上设有螺纹孔，所述芯轴2-3通过外螺纹与所述液压推杆2-4的螺纹孔相配合，与所述液压推杆2-4连接，所述液压推杆2-3用于顶紧花键涨紧套2-2夹紧连接法兰毛坯3。所述液压推杆2-3与液压系统相连，该液压系统采用现有机床的液压系统，所述液压系统的压力为30～40mpa，所述液压推杆的压力为20～23mpa，该压力能够推动花键涨紧套涨紧工件，并避免力度过大损坏花键涨紧套。进一步地，所述芯轴2-3和所述液压推杆2-4上还设有条形防转槽，所述涨套本体2-1上开设有与所述阶梯通孔相连通的安装孔，该安装孔内设有锁止件2-5，所述锁止件2-5插入所述芯轴2-3和所述液压推杆2-4的条形防转槽中，用于防止所述芯轴2-3和所述液压推杆2-4转动，又不影响所述芯轴2-3和所述液压推杆2-4沿轴向前后移动，本具体实施例中：所述锁止件2-5采用锁止螺栓。进一步地，所述涨套本体1通过锁紧螺栓安装有垫圈2-6，所述连接法兰毛坯3的端面抵在所述涨套本体1的垫圈2-6上。采用锁紧螺栓连接，便于根据不同连接法兰毛坯3采用不同厚度的垫圈2-6，通过垫圈2-6保护了连接法兰毛坯3的端面。该车床的车刀及其它结构与现有车床的结构相同，故本实施例在此省略。该花键涨套夹具2用花键涨紧套2-2涨紧连接法兰毛坯3，可以车加工连接法兰毛坯3的大端面和小端面。本发明中连接法兰毛坯3的小端面即连接法兰毛坯3的小径端的端面，连接法兰毛坯3的大端面即连接法兰毛坯3的大径端的端面。

本发明采用液压的花键涨套夹具代替锥度花键芯轴加工大端面和止口。花键涨套夹具安装在车床主轴上，通过液压推杆推动花键涨紧套涨紧加工工件，工件小端面靠近花键涨套夹具的轴向基准面，保证了产品轴向基准一致，不需每个工件进行对刀。且该花键涨套夹具的制作精度高，加工后能保证工件止口尺寸及跳动，及大端面与小端面的平行度要求。本发明花键涨套夹具还可以用于夹紧其它工件进行加工，采用本发明结构的花键涨套夹具均属于本发明保护的范围。

进一步地，还包括气枪，所述气枪与所述液压系统相连。该气枪清洁工装定位面和连接法兰毛坯的定位面和花键孔，避免了铁屑影响连接法兰的定位，提高了加工精度。

参见图8所示，一种后桥连接法兰的加工工艺，该加工工艺采用本发明的后桥连接法兰的加工设备，参见图1至图7所示，本发明加工工艺包括采用锻造得到连接法兰毛坯，将所述连接法兰毛坯进行电泳漆加工，所述连接法兰毛坯进行电泳漆加工后采用如下步骤：

步骤1：采用车床加工连接法兰毛坯的小端面，在加工连接法兰毛坯的小端面时，可以采用三爪卡盘夹大端外圆或者采用花键涨套夹具2夹紧连接法兰毛坯车加工法兰毛坯的小端面，本具体实施例中：采用三爪卡盘夹大端外圆夹紧连接法兰毛坯车加工法兰毛坯的小端面。

步骤2：采用后桥连接法兰的加工加工设备中的拉床，所述拉床上设有小端面定位块1，所述拉床的小端面定位块1上设有用于定位连接法兰3小端面的定位槽1-1，将所述步骤1加工后的连接法兰毛坯的小端面作为定位面，将该连接法兰毛坯3安装在所述拉床的小端面定位块1上，通过所述拉床的拉刀对所述连接法兰毛坯的内孔进行拉花键，加工所述连接法兰毛坯3的内花键。所述拉床的拉刀在进行拉花键前，需对所述拉刀跳动进行检测，检测合格后再进行拉花键，有效地提高了加工精度。进一步地，所述拉床的拉刀在进刀及退刀时均需采用切削液冲洗拉刀，清洗拉刀，确保连接法兰内孔的花键精度。

步骤3：采用后桥连接法兰的加工加工设备中的车床，所述车床的主轴上设有花键涨套夹具2，将所述连接法兰毛坯3安装在所述花键涨套夹具2上，所述花键涨套夹具2与连接法兰毛坯3的内花键相配合，通过所述车床的车刀以同一工序加工所述连接法兰的大端面及大端面止口。所述花键涨套夹具2包括涨套本体2-1、花键涨紧套2-2、芯轴2-3和液压推杆2-4，所述涨套本体2-1呈阶梯形，所述涨套本体2-1的大径端设有用于与车床主轴的连接法兰相连的螺栓孔2-1-1，所述涨套本体2-1通过螺栓与所述车床主轴相连。所述涨套本体2-1内设有阶梯通孔，所述花键涨紧套2-2通过所述芯轴2-3插入所述涨套本体2-1的阶梯通孔中，将所述花键涨紧套2-2设置在所述涨套本体2-1的小径端，所述花键涨紧套2-2外设有外花键齿，该外花键齿用于与所述连接法兰毛坯3的内花键相啮合，所述花键涨紧套2-2外设有花键卡簧。所述芯轴2-3上设有外螺纹，所述液压推杆2-4上设有螺纹孔，所述芯轴2-3的外螺纹与所述液压推杆2-4的螺纹孔配合连接，所述液压推杆2-3用于顶紧花键涨紧套2-2夹紧连接法兰毛坯3。所述液压推杆2-3与液压系统相连，该液压系统采用现有机床的液压系统，所述液压系统的压力为30～40mpa，所述液压推杆的压力为20～23mpa。进一步地，所述芯轴2-3和所述液压推杆2-4上均设有条形防转槽，所述涨套本体2-1上开设有与所述阶梯通孔相连通的安装孔，该安装孔内设有锁止件2-5，所述锁止件2-5插入所述芯轴2-3和所述液压推杆2-4的条形防转槽中，用于防止所述芯轴2-3和所述液压推杆2-4转动，本具体实施例中：所述锁止件2-5采用锁止螺栓。进一步地，所述涨套本体1通过锁紧螺栓安装有垫圈2-6，所述连接法兰毛坯3的端面抵在所述涨套本体1的垫圈2-6上，根据不同连接法兰毛坯3采用不同厚度的垫圈2-6。以所述步骤2加工的连接法兰毛坯的小端面作为定位面，将所述连接法兰毛坯安装在所述车床上，通过所述车床的车刀加工所述连接法兰毛坯的大端面及大端面止口。

本发明加工工艺，不用每次加工时进行对刀，提高了工作效率，以连接法兰毛坯的小端面作为定位面，先加工连接法兰毛坯的内花键，再加工连接法兰毛坯的大端面及大端面止口，有效确保了连接法兰毛坯大、小端面的跳动要求。

进一步地，所述步骤3在将所述连接法兰毛坯装夹在所述车床上前，用气枪吹净工装定位面的杂物，清洁所述连接法兰毛坯的定位面、花键孔。该气枪与所述液压系统相连。通过清洁工装定位面和连接法兰毛坯的定位面和花键孔，避免了铁屑影响连接法兰的定位，提高了加工精度。

可能地，在步骤1、2、3操作完后均采用检具对已加工产品进行抽样检测，所述抽样检测包括首检、定时自检、定期巡检。该检具采用现有机加工中常用尺寸检测工具。所述首检是在切换刀具时，或第一次加工时对加工的第一个连接法兰毛坯进行检测。所述定时自检是在设定时间段内，对加工的连接法兰毛坯进行检测。定期巡检是在一段时间后抽样检测加工的连接法兰毛坯。本具体实施例中：首检采用在切换刀具时加工的第一个连接法兰毛坯进行检测，定位自检采用在每隔一个小时后检测此时加工的连接法兰毛坯，定期巡检采用在每两个小时抽检一个已加工的连接法兰毛坯。通过各个时段的抽样检测及时发现问题、解决问题，从而确保加工的产品精度一致。并将检测结果记录在检查表中，以后后续加工过程中根据该检查表中的数据信息进行调整或快速定位找出不合格产品，例如：连接法兰花键齿侧、大径、小径及大小端面的崩齿、烂齿及踏陷的不合格产品。调试人员在调试尺寸时，应靠近中间尺寸进行调试。

本发明加工工艺同样适用于设有大小端面并带有内花键孔的工件的加工,或者设有大小端面并带有内孔的工件的加工。