CN103273334A - 一种等速万向节钟形壳刮打工装 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种等速万向节钟形壳刮打工装，包括支架和设在支架上用于定位工件的定位装置，定位装置包括用于对工件进行基准定位的基准定位装置，基准定位装置包括工件座盘和设在工件座盘上的可伸入并衬在工件内侧壁上的内衬结构。本发明以钟形壳杯体内腔底部为基准进行定位，钟形壳杯体端面和杆部端面中心孔加工基准统一，避免了因二次基准调整引起的积累误差。

Description

一种等速万向节钟形壳刮打工装

技术领域

本发明涉及一种等速万向节或驱动轴加工制造用工装，具体涉及一种等速万向节钟形壳刮打工装。

背景技术

球笼式等速万向节是汽车驱动系统的关键部件，有内外球笼之分，主要是完成从变速箱到驱动轮的动力传递任务。作为等速万向节重要组件的钟形壳，其多道工序的加工都是以杆部端面中心孔作为工艺基准，中心孔精度高低直接关系到产品加工品质，尤其是内外径椭圆、跳动等参数，影响等速万向节使用性能和寿命。现有外球笼等速万向节钟形壳杆部端面中心孔加工，主要是采用传统工装夹具锁紧钟形壳杯体，以杯体端面为基准进行定位，完成杆部端面车削和中心孔加工。上述现有外球笼钟形壳杆部端面及中心孔加工技术方案，在一定条件下能够满足钟形壳杆部端面和中心孔加工需求，但存在一定的制约因素：①、由于钟形壳杯体端面加工是以内腔底部为基准完成的，再以钟形壳杯体端面为定位基准进行杆部端面和中心孔加工，属于二次基准调整，存在累积精度误差，直接影响产品最终加工精度；②、现有工装夹具对钟形壳杯体进行的主要是横向锁紧，当设备运作时产生的振动会引起产品相对夹具纵向波动，导致杆部中心孔加工同心度低；③、现有技术方案只能对钟形壳进行单件装夹定位加工，生产效率低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种等速万向节钟形壳刮打工装，以钟形壳杯体内腔底部为基准进行定位，钟形壳杯体端面和杆部端面中心孔加工基准统一，避免了因二次基准调整引起的积累误差。

为解决上述现有的技术问题，本发明采用如下方案：一种等速万向节钟形壳刮打工装，包括支架和设在支架上用于定位工件的定位装置，定位装置包括用于对工件进行基准定位的基准定位装置，基准定位装置包括工件座盘和设在工件座盘上的可伸入并衬在工件内侧壁上的内衬结构。

作为优选，内衬结构包括设在工件座盘上的工件定位杆以及设在工件座盘上的工件套，工件定位杆伸入工件中并抵在工件的内底壁上，工件套伸入工件中并衬在工件内侧壁上，工件座盘上设有用于使工件套顶向工件内的弹性件以及用于防止工件套脱离工件座盘的防脱结构。利用弹性件的复位功能完成工件套与工件——即钟形壳杯体内腔相对位移的自动调节，即当钟形壳杯体内腔带动工件套发生位移变化时会带动弹性件发生变形，弹性件因恢复形变对工件套有一个反向力，反向力推动工件套完成与钟形壳杯体内腔位移的自动调节，快捷高效，同时只需更换不同尺寸规格的工件套便可完成对不同型号规格产品的定位。

作为优选，弹性件为顶在工件套和工件座盘之间的弹簧Ⅰ。

作为优选，工件套套设在工件定位杆上，弹簧Ⅰ套设在工件定位杆上。

作为优选，防脱结构为套设在工件套上且端部固定在工件座盘上的夹具防脱套，工件套可沿夹具防脱套的轴向相对夹具防脱套滑行，夹具防脱套内侧壁上设有内卡沿，工件套外侧壁上设有外卡沿，外卡沿到工件套中心轴的距离大于内卡沿侧壁面所成圆的半径。

作为优选，工件定位杆抵在工件的一端端部为曲面。工件定位杆杆部与工件接触端采用球形面结构设计，定位处聚焦成一个点，并由工件套通过以工件内腔为参照对工件中心度进行校正，定位更加精确，产品生产精度提升。

作为优选，工件套与工件配合的一侧呈锥台状。工件套与工件接触部分采用锥度式结构设计，可通过调节工件套与工件内腔的相对位移增加接触点的紧密性，操作简单、适合多型号使用。

作为优选，定位装置包括设在支架上与基准定位装置配合定位工件的工件内压件，工件内压件通过抵在工件的外侧壁上与基准定位装置配合定位工件配合定位工件。

作为优选，支架上设有顶杆臂，顶杆臂底部设有可在顶杆臂底部滑行的滑块，顶杆臂底部设有供滑块滑行的滑道，工件内压件与滑块连接且二者距离可调，通过调节工件内压件与滑块的距离可使工件内压件与顶杆臂底面相互顶紧或者松开。

作为优选，工件内压件与滑块通过螺栓连接并通过螺栓调节二者之间的距离以及通过螺栓调节使工件内压件与顶杆臂底面相互顶紧或者松开。

作为优选，顶杆臂底面上设有齿纹，相应的工件内压件朝向顶杆臂的一面上也设有与顶杆臂底面上的齿纹配合的齿纹。顶杆臂端部与工件内压件采用齿形结构配合连接，可通过调节工件内压件在顶杆臂上的横向位移满足不同型号规格产品的加工需求，结构设计更加多元化。

作为优选，工件内压件朝向工件的一端设有U型槽，工件卡在U型槽内。方便装夹定位，安全可靠。

作为优选，定位装置包括设在支架上的前压块和与前压块配合定位工件的后压块。

作为优选，前压块与后压块对工件的作用力方向与工件内压件对工件的作用力方向不同。由工件定位杆、工件套、夹具防脱套和弹簧Ⅰ组成的基准定位装置与工件内压件完成对工件横向锁紧，前压块和后压块完成对工件杆部纵向锁紧，工件横纵双向锁紧，更加安全可靠。

作为优选，支架上设有调节后压块与前压块之间距离的调节结构。

作为优选，调节结构包括设在支架上与后压块螺纹连接的螺柱。螺柱上设有与螺柱螺纹配合的螺母。

作为优选，前压块朝向工件的一端设有V型槽，工件卡在V型槽内。定位方便、牢固。

作为优选，工件座盘上设有至少两组内衬结构，每组内衬结构定位一个工件，支架与工件座盘通过平衡调节装置连接。平衡调节装置可实现所有工件内压件受力的动态平衡，提高了工件装夹的可靠性、简单高效。

作为优选，工件座盘上对称设有两组内衬结构，平衡调节装置包括设在支架上的压顶块和设在工件座盘上的的压顶座，压顶块与压顶座铰接。利用杠杆平衡原理实现左右工位工件内压件受力的动态平衡，结构简单。

作为优选，压顶块通过调节螺栓与顶杆臂或与支架连接，顶杆臂腰部侧翼设有与顶杆臂配合的螺纹通孔。通过调节螺栓可以完成对工件锁紧力矩的修正，提高了工件装夹的可靠性、简单高效。

有益效果：

本发明采用上述技术方案提供的一种等速万向节钟形壳刮打工装，具有以下优点：

1、以钟形壳杯体内腔底部为基准进行定位，钟形壳杯体端面和杆部端面中心孔加工基准统一，避免了因二次基准调整引起的积累误差，同时工件定位器杆部与工件接触端采用球形面结构设计，定位处聚焦成一个点，并由工件套通过以钟形壳内腔为参照对工件中心度进行校正，定位更加精确，产品生产精度提升；

2、该工装可同时完成对两个甚至两个以上的外球笼钟形壳工件的基准定位和装夹，双工位生产同步进行，产品加工效率提高；

3、工件套与工件接触部分采用锥度式结构即锥台设计，可通过调节工件套与钟形壳杯体内腔的相对位移增加接触点的紧密性，同时只需更换不同尺寸规格的工件套便可完成对不同型号规格产品的定位，操作简单、适合多型号使用；

4、利用弹簧弹性复位功能完成工件套与钟形壳杯体内腔相对位移的自动调节，即当钟形壳杯体内腔带动工件套发生位移变化时会带动弹簧Ⅰ发生变形，弹簧Ⅰ因恢复形变对工件套有一个反向力，反向力推动工件套完成与钟形壳杯体内腔位移的自动调节，快捷高效；

5、工件内压件与工件杆部接触端采用“U”字型结构设计，方便装夹定位，安全可靠；

6、前压块与工件接触端采用“V”字型结构设计，定位方便、牢固；

7、由工件定位器、工件套、夹具防脱套和弹簧Ⅰ组成的基准定位装置与工件内压件完成对工件横向锁紧，前压块和后压块完成对工件杆部纵向锁紧，工件横纵双向锁紧，更加安全可靠；

8、顶杆臂端部与工件内压件采用齿形结构配合连接，可通过调节工件内压件在顶杆臂上的横向位移满足不同型号规格产品的加工需求，结构设计更加多元化；

9、平衡调节装置利用杠杆平衡原理实现左右工位工件内压件受力的动态平衡，通过调节螺栓可以完成对工件锁紧力矩的修正，提高了工件装夹的可靠性，简单高效。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的右视图；

图3为本发明基准定位装置的结构示意图；

图4为本发明中工件套的结构示意图；

图5为本发明中工件定位杆的结构示意图；

图6为本发明中压顶块、压顶座、顶杆臂以及支架（局部）的分散图；

图7为本发明中工件内压件的结构示意图；

图8为本发明中中前压块与后压块的配合示意图。

具体实施方式

如图1至8所示，一种等速万向节钟形壳刮打工装，包括支架13和设在支架13上用于定位工件14的定位装置，定位装置包括用于对工件14进行基准定位的基准定位装置，基准定位装置包括工件座盘1和设在工件座盘1上的可伸入并衬在工件14内侧壁上的内衬结构。工件14为等速万向节的钟形壳杯体。内衬结构包括设在工件座盘1上的工件定位杆7以及设在工件座盘1上的工件套8，工件定位杆7伸入工件14中并抵在工件14的内底壁上，工件套8伸入工件14中并衬在工件14内侧壁上，工件座盘1上设有用于使工件套8顶向工件14内的弹性件以及用于防止工件套8脱离工件座盘1的防脱结构。弹性件优选为顶在工件套8和工件座盘1之间的弹簧Ⅰ9，利用弹簧弹性复位功能完成工件套8与工件杯体内腔相对位移的自动调节，即当工件杯体内腔带动工件套8发生位移变化时会带动弹簧Ⅰ9发生变形，弹簧Ⅰ9因恢复形变对工件套有一个反向力，反向力推动工件套8完成与工件杯体内腔位移的自动调节，快捷高效，优选工件套8套设在工件定位杆7上、弹簧Ⅰ9套设在工件定位杆7上。防脱结构优选为套设在工件套8上且端部固定在工件座盘1上的夹具防脱套10，工件套8可沿夹具防脱套10的轴向相对夹具防脱套10滑行，夹具防脱套10内侧壁上设有内卡沿101，工件套8外侧壁上设有外卡沿81，外卡沿81到工件套8中心轴的距离大于内卡沿101侧壁面所成圆的半径，优选工件套底部可在大孔内作0～25mm范围的自由滑移，优选外卡沿81外轮廓与夹具防脱套10的内轮廓一致。工件定位杆7抵在工件14的一端端部为曲面，优选为球面，工件定位杆7杆部与工件接触端采用球形面结构设计，定位处聚焦成一个点，并由工件套8通过以工件内腔为参照对工件中心度进行校正，定位更加精确，产品生产精度提升。工件套8与工件14配合的一侧呈锥台状，工件套8与工件接触部分采用锥度式结构设计，可通过调节工件套8与钟形壳杯14体内腔的相对位移增加接触点的紧密性，同时只需更换不同尺寸规格的工件套8便可完成对不同型号规格产品的定位，操作简单、适合多型号使用。定位装置包括设在支架13上与基准定位装置配合定位工件14的工件内压件6，工件内压件6通过抵在工件14的外侧壁上与基准定位装置配合定位工件14配合定位工件14。支架13上设有顶杆臂5，顶杆臂5底部设有可在顶杆臂5底部滑行的滑块15，顶杆臂5底部设有供滑块15滑行的滑道，工件内压件6与滑块15连接且二者距离可调，通过调节工件内压件6与滑块15的距离可使工件内压件6与顶杆臂5底面相互顶紧或者松开，优选工件内压件6与滑块15通过螺栓连接并通过螺栓调节二者之间的距离以及通过螺栓调节使工件内压件6与顶杆臂5底面相互顶紧或者松开。顶杆臂5底面上设有齿纹17，相应的工件内压件6朝向顶杆臂5的一面上也设有与顶杆臂5底面上的齿纹17配合的齿纹，顶杆臂5端部与工件内压件6采用齿形结构配合连接，可通过调节工件内压件6在顶杆臂5上的横向位移满足不同型号规格产品的加工需求。工件内压件6朝向工件14的一端设有U型槽，工件14卡在U型槽内。方便装夹定位，安全可靠。定位装置包括设在支架13上的前压块11和与前压块11配合定位工件14的后压块12，前压块11与后压块12对工件14的作用力方向与工件内压件6对工件14的作用力方向不同，由工件定位杆7、工件套8、夹具防脱套10和弹簧Ⅰ组成的基准定位装置与工件内压件6完成对工件14横向锁紧，前压块11和后压块12完成对工件14杆部纵向锁紧，工件横纵双向锁紧，更加安全可靠；本实施例中，也可仅使用前压块11和后压块12配合对工件14杆部锁紧或者仅使用基准定位装置与工件内压件6配合对工件14杆部锁紧，但其效果不是很理想，误差较大。支架13上设有调节后压块12与前压块11之间距离的调节结构，调节结构包括设在支架13上与后压块12螺纹连接的螺柱16，螺柱16上设有与螺柱16螺纹配合的螺母16，螺母16可使后压块12较好的固定在螺柱16上。前压块11朝向工件14的一端设有V型槽，工件14卡在V型槽内，定位方便、牢固。工件座盘1上设有至少两组内衬结构，每组内衬结构定位一个工件14，可同时完成对两个外球笼钟形壳工件的基准定位和装夹，双工位生产同步进行，产品加工效率提高，支架13与工件座盘1通过平衡调节装置连接。工件座盘1上对称设有两组内衬结构，平衡调节装置包括设在支架13上的压顶块3和设在工件座盘1上的的压顶座4，压顶块3与压顶座4铰接。压顶块3通过调节螺栓2与顶杆臂5或与支架13连接，顶杆臂5腰部侧翼设有与调节螺栓2配合的螺纹通孔。本实施例中，支架13上设有两个顶杆臂5，两个顶杆臂5与支架13转接，两个顶杆臂5通过弹簧Ⅱ连接，压顶块3的两端各通过一个调节螺栓2与顶杆臂5腰部侧翼连接，平衡调节装置负载状态下弹簧Ⅱ因两顶杆臂相对距离拉大产生形变，在外力卸载时平衡调节装置因弹簧Ⅱ恢复形变自动复位，安全可靠。本实施例中，须加工不同型号的工件时，更换至与工件型号匹配的工件套8，然后通过调节调节螺栓2和调节后压块12至顶牢工件14即可。

Claims (10)

1.一种等速万向节钟形壳刮打工装，包括支架（13）和设在支架（13）上用于定位工件（14）的定位装置，其特征在于：所述定位装置包括用于对工件（14）进行基准定位的基准定位装置，所述基准定位装置包括工件座盘（1）和设在工件座盘（1）上的可伸入并衬在工件（14）内侧壁上的内衬结构。

2.根据权利要求1所述的一种等速万向节钟形壳刮打工装，其特征在于：所述内衬结构包括设在工件座盘（1）上的工件定位杆（7）以及设在工件座盘（1）上的工件套（8），所述工件定位杆（7）伸入工件（14）中并抵在工件（14）的内底壁上，所述工件套（8）伸入工件（14）中并衬在工件（14）内侧壁上，所述工件座盘（1）上设有用于使工件套（8）顶向工件（14）内的弹性件以及用于防止工件套（8）脱离工件座盘（1）的防脱结构。

3.根据权利要求2所述的一种等速万向节钟形壳刮打工装，其特征在于：所述弹性件为顶在工件套（8）和工件座盘（1）之间的弹簧Ⅰ（9）。

4.根据权利要求2所述的一种等速万向节钟形壳刮打工装，其特征在于：所述防脱结构为套设在工件套（8）上且端部固定在工件座盘（1）上的夹具防脱套（10），所述工件套（8）可沿夹具防脱套（10）的轴向相对夹具防脱套（10）滑行，所述夹具防脱套（10）内侧壁上设有内卡沿（101），所述工件套（8）外侧壁上设有外卡沿（81），所述外卡沿（81）到工件套（8）中心轴的距离大于内卡沿（101）侧壁面所成圆的半径。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种等速万向节钟形壳刮打工装，其特征在于：所述定位装置还包括设在支架（13）上与基准定位装置配合定位工件（14）的工件内压件（6），所述工件内压件（6）通过抵在工件（14）的外侧壁上与基准定位装置配合定位工件（14）配合定位工件（14）。

6.根据权利要求5所述的一种等速万向节钟形壳刮打工装，其特征在于：所述支架（13）上设有顶杆臂（5），所述顶杆臂（5）底部设有可在顶杆臂（5）底部滑行的滑块（15），所述顶杆臂（5）底部设有供滑块（15）滑行的滑道，所述工件内压件（6）与滑块（15）连接且二者距离可调，通过调节工件内压件（6）与滑块（15）的距离可使工件内压件（6）与顶杆臂（5）底面相互顶紧或者松开。

7.根据权利要求1至4任一所述的一种等速万向节钟形壳刮打工装，其特征在于：所述定位装置包括设在支架（13）上的前压块（11）和与前压块（11）配合定位工件（14）的后压块（12），所述支架（13）上设有调节后压块（12）与前压块（11）之间距离的调节结构，所述调节结构包括设在支架（13）上与后压块（12）螺纹连接的螺柱（16）。

8.根据权利要求1至4任一所述的一种等速万向节钟形壳刮打工装，其特征在于：所述工件座盘（1）上设有至少两组内衬结构，每组内衬结构定位一个工件（14），所述支架（13）与工件座盘（1）通过平衡调节装置连接。

9.根据权利要求8所述的一种等速万向节钟形壳刮打工装，其特征在于：所述工件座盘（1）上对称设有两组内衬结构，所述平衡调节装置包括设在支架（13）上的压顶块（3）和设在工件座盘（1）上的的压顶座（4），所述压顶块（3）与压顶座（4）铰接。

10.根据权利要求9所述的一种等速万向节钟形壳刮打工装，其特征在于：所述压顶块（3）通过调节螺栓（2）与顶杆臂（5）或与支架（13）连接。

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