一种倾角传动齿轮箱箱体孔系的机加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种倾角传动船用齿轮箱箱体孔系的机加工方法，属于箱体零件机加工工艺技术领域。
【背景技术】
[0002]船用齿轮箱箱体的孔系一般为平行轴孔系，其孔系的加工在组件中常以支架底面或底面为定位基准，一次装夹完成。但为适应高速行驶的游艇和快艇等而研发的新产品，其输出轴线在垂直平面与输入轴线有一个下倾的角度β，即齿轮箱的孔系在垂直平面内形成相交。对于倾角传动齿轮箱箱体孔系的加工还没有专门的研究和一种普遍适用的方法。而此类箱体零件如采用平行轴系的工艺方法，需设计一套带有倾角的专用工装，对单件、小批生产来说很不经济，且孔系无法一次装夹完成精加工，需要基准转换，这就很难达到图面位置精度，大大降低零件合格率和加工效率。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种能解决倾角传动齿轮箱箱体相交孔系加工难题，能提高箱体精度，降低报废率，提高生产效益，降低生产成本的倾角传动齿轮箱箱体孔系的机加工方法。
[0004]本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的一种倾角传动齿轮箱箱体孔系的机加工方法，该机加工方法包括如下步骤:
a)选定定位基准和加工设备:以箱体一支架面为定位基准面，选用具有任意旋转角度工作台的卧式机床作为加工机床；
b)建立初始工件原点偏置:将箱体在机床工作台上定位并夹紧后，测量出初始箱体坐标系原点，从而建立初始箱体的原点偏置；
c)在箱体上加工轴孔:先通过加工机床在箱体的正面加工出输入轴孔，然后工作台绕旋转中心逆时针旋转一个倾角的角度，然后机床刀位点移动相应的距离即可完成箱体下倾角输出轴的加工。
[0005]本发明优选的是:所述步骤b)中，箱体定位并夹紧在机床工作台上的原点放置在O1点，它的坐标为XpZ1，即箱体的绝对坐标原点，当要加工下倾角10°的输出轴时，工作台绕旋转中心逆时针旋转10° ,此时Y轴不会有坐标标转换，只有X，Z轴参与旋转工作台坐标转换计算，这就相当于箱体上O4点在以R为半径的圆上移动,旋转10°后，箱体上04点移动至O3即斜面孔的加工位置，此时量出初始箱体原点偏置O i点与O 3点的X、Y方向的距离，然后刀位点移动相应的距离即可完成箱体下倾角输出轴的加工。
[0006]本发明经三坐标计量表明，各项技术指标符合图纸要求，整机试车齿轮啮合精度良好，产品合格率> 97%，经济效益十分显著；具有能提高箱体精度，降低报废率，提高生产效益，降低生产成本等特点。
【附图说明】
[0007]图1是本发明所述倾角齿轮箱箱体结构示意图。
[0008]图2是本发明所述倾角齿轮箱箱体外形结构示意图。
[0009]图3是本发明所述箱体初始装夹结构示意图。
[0010]图4是本发明所述斜面孔处于加工位置时的示意图。
[0011]图5是本发明所述箱体在工作台上旋转10度前后01与03相关尺寸结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合附图及具体实施例对本发明作详细的介绍:图1、2所示，本发明所述的倾角传动齿轮箱箱体1，其上的孔系至少包括一垂直于箱体支架面的平行输入轴孔2，一相对于平行输入轴孔成一倾角角度，如10度的输出轴孔3，图中所示还有一个与输入轴孔2平行的中间轴孔4。
[0013]本发明所述一种倾角传动齿轮箱箱体孔系的机加工方法，该机加工方法包括如下步骤:
a)选定定位基准和加工设备:以箱体I的一支架面F为定位基准面，选用具有任意旋转角度工作台的卧式机床作为加工机床；
b)建立初始工件原点偏置:将箱体I在机床工作台上定位并夹紧后，测量出初始箱体坐标系原点，从而建立初始箱体的原点偏置，见图3所示；
c)在箱体上加工轴孔:先通过加工机床5在箱体I的正面加工出输入轴孔2，然后工作台绕旋转中心逆时针旋转一个倾角的角度，然后机床刀位点移动相应的距离即可完成箱体下倾角输出轴的加工，见图4所示。
[0014]图4、5所示，本发明优选的实施例是:所述步骤b)，箱体I定位并夹紧在机床工作台上的原点放置在O1A，它的坐标为X !>z1；即箱体的绝对坐标原点，当要加工下倾角10°的输出轴时，工作台绕旋转中心逆时针旋转10°，此时Y轴不会有坐标标转换，只有X，z轴参与旋转工作台坐标转换计算，这就相当于箱体上O4点在以R为半径的圆上移动，旋转10°后，箱体上04点移动至O 3即斜面孔的加工位置，此时量出初始箱体原点偏置O i点与O 3点的X、Y方向的距离，然后刀位点移动相应的距离即可完成箱体下倾角输出轴的加工。
[0015]实施例:
以某型号齿轮箱体为例，见图3、4所不,其输出轴与输入轴在垂直平面内有一个10°的下倾角，为保证齿轮啮合精度，降低噪音、冲击，须一次装夹完成相交轴孔系加工，保证轴线之间的形位公差要求，特别是0.03mm的斜度要求。
[0016]具体的工艺流程是:箱体以F向支架面为定位基面，F向两螺孔为定位孔
NEXUS 8800-1I为加工设备，设定工作台在如图3所示方向时，工件的原点放置在O1A，它的坐标为(Xl，Z1),即工件的绝对坐标原点，当要加工下倾10°的输出轴时，工作台绕旋转中心逆时针旋转10° ;Y轴不会有坐标标转换，因此只有X，Z轴参与旋转工作台坐标转换计算；此时就相当于工件上O4点在以R为半径的圆上移动，旋转10°后，工件上O 4点移动至O3即斜面孔的加工位置见图4，此时见图5量出初始工件原点偏置O ^与O 3点的X、Y方向的距离，然后刀位点移动相应的距离即可完成箱体下倾角输出轴的加工，并能很好保证斜度、同轴度等设计要求。
[0017]本发明首先定位基准选为箱体一支架面，这样把轴系在垂直平面内的相交转换为在水平面内的相交。其次加工设备选具有任意旋转角度的卧式加工中心，这样输出轴线相对输入轴线下倾β角的加工转换为卧式加工中心上与初始工件原点偏置平面夹角为β的斜面上孔特征加工问题。
[0018]卧式加工中心上工件原点偏置转换，即箱体在机床工作台上定位，夹紧后，测量出初始工件坐标系原点，建立初始箱体原点偏置，箱体在机床坐标系中位置即已确定。工作台旋转β角到斜面孔加工位置时，箱体原点的偏置计算，就是以初始箱体原点偏置为基础的新的箱体加工原点的计算。此时可以通过CAD作图找出X、Z方向新、旧工件坐标系原点的关系。
【主权项】
1.一种倾角传动齿轮箱箱体孔系的机加工方法，其特征在于该机加工方法包括如下步骤: a)选定定位基准和加工设备:以箱体一支架面为定位基准面，选用具有任意旋转角度工作台的卧式机床作为加工机床； b)建立初始工件原点偏置:将箱体在机床工作台上定位并夹紧后，测量出初始箱体坐标系原点，从而建立初始箱体的原点偏置； c)在箱体上加工轴孔:先通过加工机床在箱体的正面加工出输入轴孔，然后工作台绕旋转中心逆时针旋转一个倾角的角度，然后机床刀位点移动相应的距离即可完成箱体下倾角输出轴的加工。
2.根据权利要求1所述的倾角传动齿轮箱箱体孔系的机加工方法，其特征在于步骤b)中，箱体定位并夹紧在机床工作台上的原点放置在O1A，它的坐标为X 1、Z1,即箱体的绝对坐标原点，当要加工下倾角10°的输出轴时，工作台绕旋转中心逆时针旋转10°，此时Y轴不会有坐标标转换，只有X，z轴参与旋转工作台坐标转换计算，这就相当于箱体上O4点在以R为半径的圆上移动，旋转10°后，箱体上04点移动至O3即斜面孔的加工位置，此时量出初始箱体原点偏置O1点与O3点的X、Y方向的距离,然后刀位点移动相应的距离即可完成箱体下倾角输出轴的加工。
【专利摘要】一种倾角传动齿轮箱箱体孔系的机加工方法，该机加工方法包括如下步骤：a）选定定位基准和加工设备：以箱体一支架面为定位基准面，选用具有任意旋转角度工作台的卧式机床作为加工机床；b）建立初始工件原点偏置：将箱体在机床工作台上定位并夹紧后，测量出初始箱体坐标系原点，从而建立初始箱体的原点偏置；c）在箱体上加工轴孔：先通过加工机床在箱体的正面加工出输入轴孔，然后工作台绕旋转中心逆时针旋转一个倾角的角度，然后机床刀位点移动相应的距离即可完成箱体下倾角输出轴的加工；它具有能提高箱体精度，降低报废率，提高生产效益，降低生产成本等特点。
【IPC分类】B23D79-00
【公开号】CN104646764
【申请号】CN201510017676
【发明人】王爱琴, 石登云, 祝雅芳
【申请人】杭州前进齿轮箱集团股份有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年1月14日