RV減速器擺線輪零件加工工藝設計方案探討

RV減速器擺線輪零件加工工藝設計探討 -設計論文RV減速器擺線輪零件加工工藝設計探討鄭紅ZHENGHong（溫州職業(yè)技術學院，溫州 325025）摘要：RV減速器產(chǎn)品的關鍵零件是擺線輪，擺線輪零件加工一直是企業(yè)生產(chǎn)制造的難題，本文探討了擺線輪零件加工工藝設計，通過此工藝來保證擺線輪零件的表面質量和加工精度要求。關鍵詞 ：擺線輪；加工工藝；RV減速器中圖分類號：TH132.41 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2015）23-0062-03基金工程：本文是溫州市科技計劃工程（工程編號： G20120011）“基于救援機器人的RV減速器研發(fā)”的階段研究成果。作者簡介：鄭紅（1968-），女，江西南昌人，溫州職業(yè)技術學院機械系副教授，研究方向為機械設計制造及自動化。引言近年來制造業(yè)轉型升級、國家推出“機器換人”工程，把機器人、高端數(shù)控設備的應用推向了高潮，但基于機器人的 RV減速器一直是個技術難題，直接影響到機器人的工作性能指標。 RV減速器是一款剛度最高、振動最低的機器人用減速器，能夠提高機器人工作時的動態(tài)特性，減小傳動回差，而且還具有體積小重量輕、結構緊湊、傳動比范圍大、承載能力大、運動精度高、傳動效率高等優(yōu)點。RV減速傳動裝置不僅在機器人中使用，在數(shù)控機床行業(yè)也廣泛應用，例如：數(shù)控車床（ NC）主軸分度驅動；加工中心（ MC）坐標軸的驅動；工廠自動化（FA）領域、柔性制造單元；精密伺服機構等。當下中國正處于從制造大國向制造強國轉型發(fā)展中，工廠自動化生產(chǎn)線日益增多，機器人、數(shù)控機床的使用在企業(yè)日益普及，隨著我國制造業(yè)的科技進步，對驅動機器人、數(shù)控設備的 RV減速器工業(yè)化市場前景廣闊，社會經(jīng)濟效益可觀。RV減速器產(chǎn)品在結構上由一級漸開線齒輪傳動和一級擺線針輪行星傳動串聯(lián)構成，漸開線齒輪傳動構成第一級傳動，擺線齒輪行星傳動構成第二級傳動。第二級針擺傳動中擺線輪與針齒殼的嚙合傳動，在結構上采用無針齒擺線內(nèi)齒廓結構，即內(nèi)齒廓不采用針齒滾動，而是直接使用擺線齒廓，這種結構對于擺線輪和針齒殼的零件加工精度、表面質量、硬度、強度、動平衡要求更高。為了提高 RV減速器的承載能力并使機器工作時內(nèi)部受力平衡，動力由齒輪軸輸入后，由兩個從動齒輪分別帶動兩根曲軸同步驅動擺線輪工作。 RV減速器第二級傳動就是由曲軸驅動擺線輪作行星運動，為了載荷平衡，一般用兩個擺線輪，呈 180度倒置安裝，擺線輪與針齒殼相嚙合產(chǎn)生減速運動，減速運動經(jīng)曲軸撥動輸出盤輸出。從RV減速器產(chǎn)品的結構剖切，可以發(fā)現(xiàn)RV減速器產(chǎn)品中最為關鍵的零件就是擺線輪與針齒殼，本文專題探討擺線輪零件的加工工藝。擺線輪零件的材料是軸承鋼 GCr15，尺寸精度、形位公差達到 5、6級的高精度；粗糙度數(shù)值要求低，達到 Ra0.8或Ra0.4；擺線齒廓曲線要求修形精準，齒廓周節(jié)公差0.03mm，周節(jié)累積公差 0.075mm；為保證擺線輪齒廓的強度、硬度要求，齒部淬火熱處理，硬度為 HRC60~64，擺線輪零件工作圖如圖 1所示。擺線輪零件加工工藝方案設計為了有效控制 RV減速器新產(chǎn)品的研發(fā)質量，筆者引入了源自日本的質量功能展開（Quality Function Deployment ，以下簡稱 QFD）原理及技術，通過實施QFD建立了RV減速器工藝設計、生產(chǎn)控制質量屋，對 RV減速器新產(chǎn)品進行了面向對象需求的設計，歸納抽取出擺線輪工藝設計、生產(chǎn)控制階段的關鍵特征要素。擺線輪工藝設計方案如表 1所示。擺線輪零件制造過程質量控制擺線輪零件生產(chǎn)控制階段的關鍵要素如表 2所示，關鍵要素參數(shù)值見表 3，關鍵要素參數(shù)表就是擺線輪生產(chǎn)控制質量屋。綜上研究，將表 1、表2、表3整理成擺線輪零件加工工藝流水卡，詳見表4。通過RV減速器樣機試制、擺線輪零件加工實踐，筆者發(fā)現(xiàn)在擺線輪零件生產(chǎn)過程中，基于 QFD的工藝設計、生產(chǎn)控制質量屋與零件加工工藝卡、工序卡同步控制零件加工質量，本文所探討的擺線輪加工工藝節(jié)約原材料 40％以上，節(jié)約工時50％，節(jié)能降耗 10％，提高工效 1倍，完全能夠保證擺線輪零件的加工精度及表面質量要求。參考文獻：賀衛(wèi)民.擺線齒輪計算及數(shù)控加工[J].山西機械，2003（9）：40-41.張敬東.擺線齒輪的數(shù)控加工[J].現(xiàn)代制造工程，2005（3）：49-50.劉鳴熙.擺線針輪傳動與小型