CN102689194A - 用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具 - Google Patents

Abstract

本发明属于齿轮金加工技术领域，具体涉及一种用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具。本定位夹具包括夹具座，夹具座上固设有用于承托半轴齿轮毛坯的定位齿圈，夹具座上还设置有与定位齿圈相配合以固定半轴齿轮毛坯的夹紧装置。使用本发明中的定位夹具，只需一次装夹即可完成全部六道加工工序，节约了劳动力，解决了产品加工时反复装卡造成的形位误差问题，提高了产品精度，使产品质量得到明显提升。同时使用本定位夹具无工序生产节奏问题，无需周转，避免了等工、等料现象。提高了劳动效能，降低了生产能耗。使得半轴齿轮的加工精度、产品质量和生产效率都达到了半轴齿轮生产的先进水平。

Description

用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具

技术领域

本发明属于齿轮金加工技术领域，具体涉及一种用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具。

背景技术

现有的汽车差速器半轴齿轮热处理前金加工主要有七道工序，即：第一道工序为钻孔，第二道工序冲切飞边，第三道工序为切齿轮轮幅边，第四道工序为粗车外圆及端面，第五道工序为精车外圆及端面，第六道工序为镗孔、倒轴端角、内孔角、挖退刀槽，第七道工序为倒齿面内孔角。

传统加工方式采用一台钻床、一台冲床和五台多刀液压半自动车床来依次完成上述七道工序，七台生产设备联合生产产生如下问题：其一，由于各个工序的生产节奏不相同，造成劳动效率低下，也即容易出现等工、等料现象；其二、由于生产设备多，因此故障几率也较高，当其中一台设备出现问题时便会造成其它工序无法生产，容易发生窝工现象；其三、由于生产设备较多，因此加工操作人员也较多，生产成本高，且整个加工过程的能耗也大；其四，虽然多刀液压半自动车床虽然可装夹2～3把车刀对半轴齿轮毛坯进行加工，由于在加工时需要多次装夹，无法确保产品各相关尺寸的形位公差精度，因此难以有效获得完全符合图纸要求的高质量产品，产品互换性差，从而影响了企业的市场竞争力。此外由于对刀难度大，造成加工时辅助时间长。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具，本定位夹具只需一次装夹即可完成六道加工工序，节约了劳动力，解决了产品加工时反复装卡造成的形位误差问题，提高了产品精度，使产品质量得到明显提升。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具，本定位夹具包括夹具座，所述夹具座上固设有用于承托半轴齿轮毛坯的定位齿圈，夹具座上还设置有与定位齿圈相配合以固定半轴齿轮毛坯+的夹紧装置。

本定位夹具还可以通过以下方式得以进一步实现：

优选的，所述定位齿圈的上端设有与所述半轴齿轮毛坯的齿形相啮合的定位齿槽，定位齿圈的下端设有定位心轴；所述夹具座的上端设置有与定位齿圈的定位心轴相配合的定位孔。

所述夹紧装置沿圆周方向设置在定位齿圈的周侧，夹紧装置包括与定位齿圈相配合以固定半轴齿轮毛坯的夹紧压爪，还包括驱动夹紧压爪动作以使得夹紧压爪处于向上抬升以松开半轴齿轮毛坯或向下压紧以固定半轴齿轮毛坯的驱动机构。

优选的，所述夹紧压爪的靠近定位齿圈的一侧设置为便于与半轴齿轮毛坯的背锥面相贴合的压紧面，夹紧压爪的远离定位齿圈的一侧分设有铰接孔和滑槽；所述驱动机构包括固定杆和活动杆，固定杆的一端与夹具座固接，固定杆的另一端通过设置在铰接孔处的销轴与夹紧压爪铰接；活动杆的一端伸入夹具座内与动力端固接，活动杆的另一端伸出夹具座外与滑槽相连并与滑槽构成滑动配合，且活动杆可沿着夹具座限定的方向上下移动；所述滑槽的设置位置和槽长方向使得当活动杆沿着夹具座限定的方向上下移动时，夹紧压爪在活动杆的带动下处于向上抬升以松开半轴齿轮毛坯或向下压紧以固定半轴齿轮毛坯两种工作状态。

所述夹紧压爪上的滑槽设置在靠近定位齿圈一侧，夹紧压爪上的铰接孔设置在远离定位齿圈一侧。

所述动力端包括推拉板和拉杆；所述推拉板设置在夹具座的内腔，且推拉板可沿夹具座的内腔上下移动，所述活动杆的伸入在夹具座内的一端与推拉板固接；所述拉杆的一端与推拉板固接，拉杆的另一端与液压油缸相连。

所述夹具座的下端设置为固定夹具座本身的固定端，所述固定端通过连接件与机床主轴头固接，所述拉杆穿过机床主轴头与液压油缸相连。

本发明和现有技术相比具有以下有益效果：

1）、使用本发明中的定位夹具，只需一人即可完成六道加工工序，而且无工序生产节奏问题，极大地提高了生产效率，避免了等工、等料现象。

2）、使用一台装载有本发明中定位夹具的生产设备即可完成前六道加工工序，因此全部七道加工工序只需两台设备即可完成，从而大大降低了设备停台率，提高了劳动效能，也降低了生产能耗。

3）、使用本发明中的定位夹具，一次装夹即可完成前六道加工工序，解决了产品各相关尺寸的形位公差精度，使产品质量得到明显提升。

4）、综上所述，本定位夹具使得半轴齿轮在加工过程中不但使用的设备少、人员精，而且简化了工序，同时加工质量、加工精度和生产效率达到了半轴齿轮生产的先进水平。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1的右视图。

图中标记的含义如下：

1—专用数控加工中心旋转刀盘  2—切削刀具

3—液压尾顶装置  4—夹紧压爪  5—销轴  6—半轴齿轮毛坯

7—定位齿圈  8—固定杆  9—活动杆  10—夹具座

11—机床主轴头  12—拉杆  13—推拉板

14-推拉板紧定螺杆  15-第一连接螺杆  16-第二连接螺杆

具体实施方式

如图1～3所示，一种用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具，本定位夹具包括夹具座10，所述夹具座10上固设有用于承托半轴齿轮毛坯6的定位齿圈7，夹具座10上还设置有与定位齿圈7相配合以固定半轴齿轮毛坯6的夹紧装置。

定位齿圈7有多种实现方案，只要其能够较好地承托半轴齿轮毛坯6即可，作为本发明的优选方案，如图1所示，所述定位齿圈7的上端设有与所述半轴齿轮毛坯6的齿形相啮合的定位齿槽，定位齿圈7的下端设有定位心轴；所述夹具座10的上端设置有与定位齿圈7的定位心轴相配合的定位孔。

在上述技术方案中，所述定位齿圈7一方面通过其上端的定位齿槽实现与不同品种和规格的半轴齿轮毛坯6的齿形相啮合，所述定位齿槽和所述半轴齿轮毛坯齿形的精密贴合确定了半轴齿轮毛坯6的加工定位基准；定位齿圈7另一方面则通过其下端的定位心轴安装在夹具座10上的定位孔中，且定位齿圈7的下端面也即定位端面紧紧地压靠在夹具座10的上端面上。这样的设计可以通过更换定位齿圈7以适合加工不同的半轴齿轮的需要。

如图1所示，所述定位齿模7呈直径大小不同的两节式阶梯状，其较大直径的一端即为呈圆筒状的定位齿槽，较小直径的一端即为呈圆柱状的定位心轴；所述定位心轴插设于夹具座10的定位孔中，且所述定位齿圈7的下端面紧紧地压靠在夹具座10的上端面上；进一步的，所述定位齿槽呈便于与半轴齿轮毛坯6的齿形相啮合的敞口状。

所述定位齿圈7的定位齿槽与半轴齿轮毛坯6的圆锥端的齿面形成面接触，从而使得本定位齿圈7对半轴齿轮毛坯6的承托定位较为可靠和稳定，有利于提高半轴齿轮的加工精度。

进一步的，如图1～3所示，所述夹紧装置沿圆周方向设置在定位齿圈7的周侧，夹紧装置包括与定位齿圈7相配合以固定半轴齿轮毛坯6的夹紧压爪4，还包括驱动夹紧压爪4动作以使得夹紧压爪4处于向上抬升以松开半轴齿轮毛坯6或向下压紧以固定半轴齿轮毛坯6的驱动机构。

所述夹紧压爪4与定位齿圈7相配合，进一步提高了对半轴齿轮毛坯6定位的可靠性和稳定性，确保了加工质量，提升了加工精度。

优选的，如图1所示，所述夹紧压爪4的靠近定位齿圈7的一侧设置为便于与半轴齿轮毛坯6的背锥面相贴合的压紧面，夹紧压爪4的远离定位齿圈7的一侧分设有铰接孔和滑槽；所述驱动机构包括固定杆8和活动杆9，固定杆8的一端与夹具座10固接，固定杆8的另一端通过设置在铰接孔处的销轴与夹紧压爪4铰接；活动杆9的一端伸入夹具座10内与动力端固接，活动杆9的另一端伸出夹具座10外与滑槽相连并与滑槽构成滑动配合，且活动杆9可沿着夹具座10限定的方向上下移动；所述滑槽的设置位置和槽长方向使得当活动杆9沿着夹具座10限定的方向上下移动时，夹紧压爪4在活动杆9的带动下处于向上抬升以松开半轴齿轮毛坯6或向下压紧以固定半轴齿轮毛坯6两种工作状态。

进一步优选的，所述夹紧压爪4上的滑槽设置在靠近定位齿圈7一侧，夹紧压爪4上的铰接孔设置在远离定位齿圈7一侧。

如图1、3所示，所述动力端包括推拉板13和拉杆12；所述推拉板13设置在夹具座10的内腔，且推拉板13可沿夹具座10的内腔上下移动，所述活动杆9的伸入在夹具座10内的一端与推拉板13固接；所述拉杆12的一端与推拉板13固接，拉杆12的另一端与液压油缸相连。

所述夹具座10的设有拉杆12的一侧设置为固定夹具座10本身的固定端，固定端设有与机床主轴头11相配合的圆锥孔及端面，所述夹具座10的固定端通过连接件与机床主轴头11固接，所述拉杆12穿过机床主轴头11与液压油缸相连。

下面结合说明书附图对本发明的工作过程做进一步说明：

首先在机床上安装本定位夹具，也即先通过第一连接螺杆15将夹具座10与机床主轴头11固定在一起，并通过推拉板紧定螺杆14使拉杆12与推拉板13固接，再使活动杆9的一端伸入夹具座10内与推拉板固接，并使固定杆8与夹具座10固接，然后通过第二连接螺杆16将定位齿圈7固定在夹具座10的加工端，并安装夹紧压爪4。

加工时，如图1所示，将半轴齿轮毛坯6的圆锥端朝下放入定位齿圈中7，并使得半轴齿轮毛坯6的齿与定位齿圈7中齿槽相啮合，然后机床自备的液压尾顶装置3顶住半轴齿轮毛坯6，此时拉杆12向上推动推拉板13，推拉板13上移并带动活动杆9上移，活动杆9的上端在夹紧压爪4的滑槽内滑动并推动夹紧压爪4沿其铰接孔转动，最终使夹紧压爪4的压紧面向上抬升，也即夹紧压爪4处于上顶张开状态，如图1的左半部分所示，此时进行车飞边背椎等工序的加工；

加工完后，拉杆12向下带动推拉板13，推拉板13下移并带动活动杆9下移，活动杆9的上端在夹紧压爪4的滑槽内滑动并推动夹紧压爪4沿其铰接孔转动，最终使夹紧压爪4的压紧面向下与半轴齿轮毛坯6的背锥面压合在一起，也即此时夹紧压爪4处于向下压紧状态，液压尾顶装置3退回，机床自备的专用数控加工中心旋转刀盘1装设有切削刀具2，切削刀具2对半轴齿轮毛坯6进行钻孔以及其它剩余工序的全部加工，加工完毕后，液压油缸带动拉杆12并进而带动推拉板13上移，以使得活动杆9将压紧拉爪4向上抬升，使夹紧压爪4再次处于上顶张开状态，然后取出已加工好的半轴齿轮即可。

Claims (7)

1.一种用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具，其特征在于：本定位夹具包括夹具座（10），所述夹具座（10）上固设有用于承托半轴齿轮毛坯（6）的定位齿圈（7），夹具座（10）上还设置有与定位齿圈（7）相配合以固定半轴齿轮毛坯（6）的夹紧装置。

2.根据权利要求1所述的用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具，其特征在于：所述定位齿圈（7）的上端设有与所述半轴齿轮毛坯（6）的齿形相啮合的定位齿槽，定位齿圈（7）的下端设有定位心轴；所述夹具座（10）的上端设置有与定位齿圈（7）的定位心轴相配合的定位孔。

3.根据权利要求2所述的用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具，其特征在于：所述夹紧装置沿圆周方向设置在定位齿圈（7）的周侧，夹紧装置包括与定位齿圈（7）相配合以固定半轴齿轮毛坯（6）的夹紧压爪（4），还包括驱动夹紧压爪（4）动作以使得夹紧压爪（4）处于向上抬升以松开半轴齿轮毛坯（6）或向下压紧以固定半轴齿轮毛坯（6）的驱动机构。

4.根据权利要求3所述的用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具，其特征在于：所述夹紧压爪（4）的靠近定位齿圈（7）的一侧设置为便于与半轴齿轮毛坯（6）的背锥面相贴合的压紧面，夹紧压爪（4）的远离定位齿圈（7）的一侧分设有铰接孔和滑槽；

所述驱动机构包括固定杆（8）和活动杆（9），固定杆（8）的一端与夹具座（10）固接，固定杆（8）的另一端通过设置在铰接孔处的销轴与夹紧压爪（4）铰接；活动杆（9）的一端伸入夹具座（10）内与动力端固接，活动杆（9）的另一端伸出夹具座（10）外与滑槽相连并与滑槽构成滑动配合，且活动杆（9）可沿着夹具座（10）限定的方向上下移动；

所述滑槽的设置位置和槽长方向使得当活动杆（9）沿着夹具座（10）限定的方向上下移动时，夹紧压爪（4）在活动杆（9）的带动下处于向上抬升以松开半轴齿轮毛坯（6）或向下压紧以固定半轴齿轮毛坯（6）两种工作状态。

5.根据权利要求4所述的用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具，其特征在于：所述夹紧压爪（4）上的滑槽设置在靠近定位齿圈（7）一侧，夹紧压爪（4）上的铰接孔设置在远离定位齿圈（7）一侧。

6.根据权利要求4或5所述的用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具，其特征在于：所述动力端包括推拉板（13）和拉杆（12）；所述推拉板（13）设置在夹具座（10）的内腔，且推拉板（13）可沿夹具座（10）的内腔上下移动，所述活动杆（9）的伸入在夹具座（10）内的一端与推拉板（13）固接；所述拉杆（12）的一端与推拉板（13）固接，拉杆（12）的另一端与液压油缸相连。

7.根据权利要求6所述的用于差速器半轴齿轮毛坯综合金加工的定位夹具，其特征在于：所述夹具座（10）的下端设置为固定夹具座（10）本身的固定端，所述夹具座（10）的固定端通过连接件与机床主轴头（11）固接，所述拉杆（12）穿过机床主轴头（11）与液压油缸相连。

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