CN102319930A - 一种加工轮辐型薄片齿轮的夹具及使用方法 - Google Patents

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本发明公开了一种加工轮辐型薄片齿轮的夹具及使用方法。它包括夹具体、压胚套筒、顶轴、芯轴、芯轴套、拨件叉、紧钉螺钉、弹簧和压簧螺钉；压胚套筒装在夹具体上，顶轴、弹簧和压簧螺钉都装在夹具体的中心孔中，弹簧装在顶轴和压簧螺钉之间，芯轴套装在芯轴上，夹具体、芯轴和拨件叉都装在自动滚齿机上，夹具体安装在自动滚齿机的头架主轴上，芯轴安装在自动滚齿机的尾架上，拨件叉装在自动滚齿机的头架上，它的叉口套在芯轴上。本发明提供与齿轮的轮辐相配的芯轴定位，叠加薄片齿轮胚，加工精度高，形成批量加工提高生产效率，容易实现自动控制和机械化生产，结构简单，便于拆卸，而且装夹可靠，使用灵活。

Description

一种加工轮辐型薄片齿轮的夹具及使用方法
技术领域
本发明涉及机械加工设备，尤其涉及一种加工轮辐型薄片齿轮的夹具及使用方法。
背景技术
在微型机械传动中，轮辐型薄片齿轮的用量较大，但由于工件较薄，又没有中心孔，在加工轮齿时成品率很低，我们就考虑做一个与齿轮的轮辐相配的夹具，将薄片齿轮胚叠加串起来，通过两边套筒夹紧，再进行加工。
发明内容
本发明的目的是为了克服轮辐型薄片齿轮零件，没有中心孔，加工时很难装夹的问题，提供一种加工轮辐型薄片齿轮的夹具及使用方法。
加工轮辐型薄片齿轮的夹具包括夹具体、压胚套筒、顶轴、芯轴、芯轴套、拨件叉、紧钉螺钉、弹簧和压簧螺钉；压胚套筒装在夹具体上，顶轴、弹簧和压簧螺钉都装在夹具体的中心孔中，弹簧装在顶轴和压簧螺钉之间，芯轴套装在芯轴上，夹具体、芯轴和拨件叉都装在自动滚齿机上，夹具体安装在自动滚齿机的头架主轴上，芯轴安装在自动滚齿机的尾架上，拨件叉装在自动滚齿机的头架上，它的叉口套在芯轴上。
加工轮辐型薄片齿轮的夹具的使用方法的步骤如下：
1）安装准备：选用与要加工的轮辐型齿轮相配套的型号，先将顶轴、弹簧和压簧螺钉依次装入到夹具体的中心孔中，并调节压簧螺钉，使弹簧具有初始压力，将压胚套筒装在夹具体上，拧紧紧钉螺钉；将芯轴套装在芯轴上；然后将夹具体和芯轴分别通过螺钉安装在自动滚齿机的头架和尾架主轴上，并校正到位；
2）装夹定位：启动自动滚齿机的机械手将串成一串的齿轮胚送到夹具体和芯轴之间的中心线位置上，尾架主轴前进，带动芯轴，使芯轴插入叠片齿轮的花瓣孔中，尾架继续前进，顶轴插入芯轴的中心孔中，顶压叠片齿轮胚接触到芯轴套的端面，并确保各个叠片之间无间隙，这时齿轮胚与压胚套筒的端面接触，顶轴和压胚套筒共同压在齿轮胚上，叠片齿轮胚被压紧定位；
3）加工零件：启动自动滚齿机开始加工轮齿，当加工完一串齿轮后，尾架主轴退回，芯轴随之退出，拨件叉阻挡叠片齿轮随芯轴移动，芯轴上的已加工好的齿轮片被拨下，落入下面的收料盘中；
4）重复步骤2）和步骤3）。
本发明提供与齿轮的轮辐相配的芯轴定位，叠加薄片齿轮胚，加工精度高，形成批量加工提高生产效率，容易实现自动控制和机械化生产，结构简单，便于拆卸，而且装夹可靠，使用灵活。
附图说明
图1(a)为四瓣形轮辐型薄片齿轮的轮辐形状示意图；
图1(b)为六瓣形轮辐型薄片齿轮的轮辐形状示意图；
图2为加工轮辐型薄片齿轮的夹具的结构示意图；
图3(a)为三瓣形芯轴的A—A剖面形式示意图；
图3(b)为四瓣形芯轴的A—A剖面形式示意图；
图3(c)为六瓣形芯轴的A—A剖面形式示意图；
图中：夹具体1、压胚套筒2、顶轴3、芯轴4、芯轴套5、拨件叉6、紧钉螺钉7、弹簧8和压簧螺钉9。
具体实施方式
如图2所示，加工轮辐型薄片齿轮的夹具包括夹具体1、压胚套筒2、顶轴3、芯轴4、芯轴套5、拨件叉6、紧钉螺钉7、弹簧8和压簧螺钉9；压胚套筒2装在夹具体1上，顶轴3、弹簧8和压簧螺钉9都装在夹具体1的中心孔中，弹簧8装在顶轴3和压簧螺钉9之间，芯轴套5装在芯轴4上，夹具体1、芯轴4和拨件叉6都装在自动滚齿机上，夹具体1安装在自动滚齿机的头架主轴上，芯轴4安装在自动滚齿机的尾架上，拨件叉6装在自动滚齿机的头架上，它的叉口套在芯轴4上。
夹具体1是个中空的套筒型零件，一端中心孔内有内螺纹，是用来与压簧螺钉9配合的，在夹具体1的外部的凸沿法兰上有四个安装孔，是用来与自动滚齿机的头架主轴相连的，顶轴3、弹簧8和压簧螺钉9都装在夹具体1的中心孔中，压胚套筒2装在夹具体1上，通过紧钉螺钉7固定牢。
压胚套筒2是个轴套类零件，套装在夹具体1上，工作时与芯轴套5相对应将轮辐型薄片齿轮胚夹在中间，它的环形端面刚好压在齿轮的齿根圆内。
顶轴3是个中间带凸台的轴类零件，凸台的一面与夹具体1内孔中的台肩相配，另一面与弹簧8相配，它装在夹具体1的中心孔中，并从中伸出，工作时端部插入芯轴4的中心孔，用来协助顶压轮辐型薄片齿轮胚，直至压胚套筒2和芯轴套5将齿轮胚夹紧。由于在顶轴3的另一端装有弹簧8，它顶压齿轮胚的力是个弹性力，力的大小与薄片齿轮胚的数量和侧面的平面度有关。工作中在弹簧8的作用下，顶轴3始终与压胚套筒2共同顶压齿轮胚，保持了二者的一致性。
芯轴4是个有法兰的轴类零件，法兰上有四个安装孔，通过装入螺钉安装在自动滚齿机的尾架上，芯轴4的一端是花瓣形的，如图3所示，芯轴的A—A剖面形式有多种形式：三瓣形，四瓣形，六瓣形等，这与所加工轮辐型薄片齿轮的轮辐形状有关。它的长度L是由工件厚度和材料决定的，一般情况下不超过17mm，因为YZM3602自动滚齿机要求最大叠片长度为14mm，工作时它的端部插入压胚套筒2内3～4mm 。芯轴套5可以和芯轴4做成一体，但考虑到装芯轴套5的位置易磨损，做成可拆卸式，芯轴套5用耐磨材料制作，即便损坏，更换维修都方便。
拨件叉6是一个曲柄类卸料装置，曲柄一端装在自动滚齿机的头架上，拨叉一端的叉口套装在芯轴4上，当芯轴4随尾架主轴退回时，它将装在芯轴4上的已加工好的齿轮片拨下。紧钉螺钉7是一个带内六角的平顶螺钉。弹簧8装在夹具体1的中心孔中，它的作用是调节顶轴3伸入到芯轴4花瓣心中的长度。
加工轮辐型薄片齿轮的夹具的使用方法的步骤如下：
1）安装准备：选用与要加工的轮辐型齿轮相配套的型号，先将顶轴3、弹簧8和压簧螺钉9依次装入到夹具体1的中心孔中，并调节压簧螺钉9，使弹簧8具有初始压力，将压胚套筒2装在夹具体1上，拧紧紧钉螺钉7；将芯轴套5装在芯轴4上；然后将夹具体1和芯轴4分别通过螺钉安装在自动滚齿机的头架和尾架主轴上，并校正到位；
2）装夹定位：启动自动滚齿机的机械手将串成一串的齿轮胚送到夹具体1和芯轴4之间的中心线位置上，尾架主轴前进，带动芯轴4，使芯轴4插入叠片齿轮的花瓣孔中，尾架继续前进，顶轴3插入芯轴4的中心孔中，顶压叠片齿轮胚接触到芯轴套5的端面，并确保各个叠片之间无间隙，这时齿轮胚与压胚套筒2的端面接触，顶轴3和压胚套筒2共同压在齿轮胚上，叠片齿轮胚被压紧定位；
3）加工零件：启动自动滚齿机开始加工轮齿，当加工完一串齿轮后，尾架主轴退回，芯轴4随之退出，拨件叉6阻挡叠片齿轮随芯轴4移动，芯轴4上的已加工好的齿轮片被拨下，落入下面的收料盘中；
4）重复步骤2）和步骤3）。
本发明的工作过程：当要加工轮辐型薄片齿轮时，先将顶轴3、弹簧8和压簧螺钉9依次装入到夹具体1的中心孔中，并调节压簧螺钉9，使弹簧8具有一定的初始压力，将压胚套筒2装在夹具体1上，拧紧紧钉螺钉7；将芯轴套5装在芯轴4上；然后将夹具体1和芯轴4分别通过螺钉安装在自动滚齿机的头架和尾架主轴上，并校正到位。启动自动滚齿机的机械手将串成一串的齿轮胚送到夹具体1和芯轴4之间的中心线位置上，尾架主轴前进，带动芯轴4，使芯轴4插入叠片齿轮的花瓣孔中，尾架继续前进，顶轴3插入芯轴4的中心孔，直至齿轮胚与压胚套筒2接触，这时芯轴4已经进入压胚套筒2内3～4mm，顶轴3在弹簧8的作用下与压胚套筒2共同顶压齿轮胚，叠片齿轮胚被压紧定位。启动自动滚齿机开始加工轮齿，当加工完一串齿轮后，尾架主轴退回，芯轴4随之退出，拨件叉6阻挡叠片齿轮随芯轴4移动，芯轴4上的已加工好的齿轮片被拨下，落入下面的收料斗中。机械手又将成串的齿轮胚送到夹具体1和芯轴4之间的中心线上，尾架主轴前进，进行下一串的加工。每次加工一串齿轮，一串有10到20件，数量的多少与轮辐型薄片齿轮的厚度有关。

Claims (2)

1.一种加工轮辐型薄片齿轮的夹具，其特征在于包括夹具体（1）、压胚套筒（2）、顶轴（3）、芯轴（4）、芯轴套（5）、拨件叉（6）、紧钉螺钉（7）、弹簧（8）和压簧螺钉（9）；压胚套筒（2）装在夹具体（1）上，顶轴（3）、弹簧（8）和压簧螺钉（9）都装在夹具体（1）的中心孔中，弹簧（8）装在顶轴（3）和压簧螺钉（9）之间，芯轴套（5）装在芯轴（4）上，夹具体（1）、芯轴（4）和拨件叉（6）都装在自动滚齿机上，夹具体（1）安装在自动滚齿机的头架主轴上，芯轴（4）安装在自动滚齿机的尾架上，拨件叉（6）装在自动滚齿机的头架上，拨件叉（6）的叉口套在芯轴（4）上。
2.一种如权利要求1所述加工轮辐型薄片齿轮的夹具的使用方法，其特征在于它的步骤如下：
1）安装准备：选用与要加工的轮辐型齿轮相配套的型号，先将顶轴（3）、弹簧（8）和压簧螺钉（9）依次装入到夹具体（1）的中心孔中，并调节压簧螺钉（9），使弹簧（8）具有初始压力，将压胚套筒（2）装在夹具体（1）上，拧紧紧钉螺钉（7）；将芯轴套（5）装在芯轴（4）上；然后将夹具体（1）和芯轴（4）分别通过螺钉安装在自动滚齿机的头架和尾架主轴上，并校正到位；
2）装夹定位：启动自动滚齿机的机械手将串成一串的齿轮胚送到夹具体（1）和芯轴（4）之间的中心线位置上，尾架主轴前进，带动芯轴（4），使芯轴（4）插入叠片齿轮的花瓣孔中，尾架继续前进，顶轴（3）插入芯轴（4）的中心孔中，顶压叠片齿轮胚接触到芯轴套（5）的端面，并确保各个叠片之间无间隙，这时齿轮胚与压胚套筒（2）的端面接触，顶轴（3）和压胚套筒（2）共同压在齿轮胚上，叠片齿轮胚被压紧定位；
3）加工零件：启动自动滚齿机开始加工轮齿，当加工完一串齿轮后，尾架主轴退回，芯轴（4）随之退出，拨件叉（6）阻挡叠片齿轮随芯轴（4）移动，芯轴（4）上的已加工好的齿轮片被拨下，落入下面的收料盘中；
4）重复步骤2）和步骤3）。
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