[发明专利]细长凸轮轴插内花键定位找正方法

说明书

本发明公开了一种细长凸轮轴插内花键定位找正方法，步骤为：1)准备花键套和花键抱箍；2)将花键抱箍套装在待加工凸轮轴工件上，使花键抱箍和待加工凸轮轴工件固定在一起；3)在花键抱箍上加工定位盲孔和定位螺纹孔；4)将花键套内孔的大端套入待加工凸轮轴工件的端部，用定位销和螺纹销连接花键套和花键抱箍；6)将组装后的花键套、花键抱箍和待加工凸轮轴工件装夹在插齿机上，插齿刀找正内花键齿后取下花键套；7)对待加工凸轮轴工件端面进行插花键加工。本发明实现了细长凸轮轴内花键角度的精确控制，减少了总装调试误差、时间和难度，提高了凸轮轴总装的正时调整精度，对于各种类似结构的细长凸轮轴工件均适用。

技术领域

本发明属于机械加工工艺领域，具体地讲，特别涉及一种细长凸轮轴插内花键定位找正方法。

背景技术

凸轮轴是柴油机的关键运动件。申请人正研发的某大型装备上的凸轮轴，长833mm，最大外径Ф41mm，长径比≥20，是典型的细长轴类产品。该凸轮轴的内花键加工是最后一道工序，其内花键底部为盲孔，外端是光轴，无任何螺孔和销孔，产品要求在保证花键自身精度的前提下，还需保证花键中的键槽中心与另一端Ф4定位销孔之间的夹角关系，误差控制在±30′以内。

为了使凸轮轴内花键满足上述要求，根据以往加工经验及插花键原理，通常采用的方法包括。

1、工装定位装夹工件。由于上述凸轮轴属于细长轴，经过实际分析，无法在插床上设计直接以一端销孔定位的常用工装来实现工件定位完成插花键工序，该方法直接被否定。

2、刻线找正方法。这是一种简单直接方法，利用卧式加工中心，找正产品凸轮轴另一端Ф4H9销孔位置，旋转180º，按产品图分别划出销孔中心线与花键角度线。插齿时通过试切工件目测花键位置与刻线之间的位置关系，不断调整插刀角度，最终进行产品插齿。试插花键后经过三坐标检测已达1 º～1.5º，完全无法保证设计图纸的角度要求。分析原因如下。

由于零件偏细，经测算在Ф34的花键大径处，刻线或对刀左右偏移0.15mm，角度误差就在±30’，刻线本身的粗细也不只0.15mm，加上本次内花键模数m=1.5，齿数Z=21，形成的齿形非常小，样件目测刻线角度误差太大，该方法被否定。

因此，技术人员致力于开发一种细长凸轮轴插内花键的加工方法，以解决内花键与另一端销孔的角度要求难题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种细长凸轮轴插内花键定位找正方法。

本发明技术方案如下：一种细长凸轮轴插内花键定位找正方法，其特征在于包括以下步骤。

1）准备花键套和花键抱箍，所述花键套的内孔为两段式台阶结构，花键套内孔的大端能够与待加工凸轮轴工件精密配合定位，内孔的小端设置模拟内花键，该模拟内花键的模数及齿数与待加工凸轮轴工件上的拟加工内花键相同，在所述花键套的大端上设有定位小孔和定位大孔，定位小孔和定位大孔对称分布，所述定位小孔与模拟内花键选定键齿之间的夹角，与待加工凸轮轴工件上的定位销孔与拟加工的内花键对应健齿之间的夹角相同，所述花键抱箍的内孔大于花键套大端内孔。

2）将花键抱箍套装在待加工凸轮轴工件上，使待加工凸轮轴工件伸出花键抱箍，在花键抱箍与待加工凸轮轴工件之间嵌装内衬片，用压紧螺栓和压紧螺母将花键抱箍的开口处收紧，使花键抱箍和待加工凸轮轴工件固定在一起。

3）采用卧式加工中心，用等高V型块定位待加工凸轮轴工件两端凸台的外圆，装夹固定待加工凸轮轴工件，在花键抱箍上加工定位盲孔和定位螺纹孔，使定位盲孔的位置大小与花键套上的定位小孔相适配，定位螺纹孔的位置大小与花键套上的定位大孔相适配。

4）将花键套大端内孔套入待加工凸轮轴工件的端部，用定位销和螺纹销连接花键套和花键抱箍，所述定位销穿过定位小孔并伸入定位盲孔中，所述螺纹销穿过定位大孔并旋入定位螺纹孔中。