CN108214098A - 一种分度工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及键槽加工领域，提供一种分度工具，包括基座，在基座上形成有圆形主刻度盘和安装孔；在基座上安装有游标尺，游标尺可沿着圆形主刻度盘滑动，且圆形主刻度盘和游标尺之间通过锁紧机构锁紧；游标尺上具有加工基准。将该分度工具安装在待加工工件上，并一起安装到加工设备上。由于分度工具上具有圆形主刻度盘和游标尺，从而通过调整游标尺在圆形主刻度盘上的位置，并始终保证游标尺上的加工基准位于加工设备刀头的运动行程方向上，来实现对待加工工件的分度。该种分度工具可以同时适用于轴类零件和孔类零件的分度，并且可以在任意有分度工具安装工位的设备上使用，降低了设备与工件间的双重选择需求，增强了设备、工件各自的适用性。

Description

一种分度工具

技术领域

本发明涉及键槽加工领域，尤其涉及一种分度工具，更加具体为用于键槽加工的分度工具。

背景技术

键槽一般为轴、孔等回转类零件传递扭矩的一种结构，受扭矩大小的影响。回转类零件上键槽数量可分为单键、双键、花键等，且键槽形式、角度具多样性。

现有技术中的轴类零件多角度花键一般分度采用分度头、专用设备或专用成型刀具加工分度；孔类零件多角度花键一般采用插床、相关专用设备或成型刀具加工分度。这两种类型的多角度花键工件的现有加工工艺及分度方法皆存在对设备的适用性低(即工件只能在某类设备上加工)、设备成本高的问题；同时该类键槽加工设备本身对工件的适用性也低(即设备只可加工某系类范围的工件)。

由于工件与设备的双重选择，一般公司很难高质量、高效率的单独完成尺寸参数繁多类型各异的键槽的分度加工，而造成这种双重制约的主要技术难点在于多角度花键的分度。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

本发明的其中一个目的是：提供一种分度工具，解决现有技术中存在的多角度键槽加工过程中的分度难的问题。

为了实现该目的，本发明提供了一种分度工具，包括基座，在所述基座上形成有圆形主刻度盘和待加工工件的安装孔；在所述基座上安装有游标尺，所述游标尺可沿着所述圆形主刻度盘的周向相对所述圆形主刻度盘滑动，且所述圆形主刻度盘和所述游标尺之间通过锁紧机构锁紧；所述游标尺上具有加工基准。

优选的，所述分度工具还包括安装在所述基座上的传动齿圈，所述传动齿圈和所述圆形主刻度盘同轴，所述游标尺上设置旋钮，所述旋钮通过传动轴连接有传动齿轮，旋转所述旋钮时所述传动齿轮绕着所述传动齿圈转动。

优选的，所述游标尺包括游标尺本体，以及与所述游标尺本体固定的连接部，所述游标尺本体通过所述连接部铰接于所述圆形主刻度盘的中心位置。

优选的，所述旋钮、传动轴和传动齿轮安装在所述连接部上，且所述旋钮和所述传动齿轮位于所述连接部的两侧。

优选的，所述基座上形成有横截面呈燕尾状的环形凸台，所述游标尺上形成有横截面呈燕尾状的安装槽，所述环形凸台和所述安装槽相配合，使得所述游标尺可绕着所述环形燕尾凸台滑动。

优选的，所述锁紧机构为与所述游标尺螺纹连接的锁紧螺钉/锁紧螺栓。

优选的，所述环形凸台上形成有安装缺口，以使得所述游标尺通过所述安装缺口安装到所述环形凸台上；所述分度工具还包括可与所述安装缺口配合的卡块。

优选的，所述安装孔包括用于设置磁体的沉头孔，以及用于与所述待加工工件螺纹连接的第一螺纹孔；所述分度工具还包括磁体，所述磁体与所述沉头孔过盈配合。

优选的，所述磁体上设置有第二螺纹孔。

优选的，所述基座的中心位置形成有多条安装筋条，所述安装筋条上形成有所述安装孔，且多条所述安装筋条相交于所述圆形主刻度盘的圆心位置。

本发明的技术方案具有以下优点：将本发明的分度工具安装在待加工工件上，并一起安装到加工设备上。由于分度工具上具有圆形主刻度盘和游标尺，从而通过调整游标尺在圆形主刻度盘上的位置，并始终保证游标尺上的加工基准位于加工设备刀头的运动行程方向上，来实现对待加工工件的分度。该种分度工具可以同时适用于轴类零件和孔类零件的分度，并且可以在任意有分度工具安装工位的设备上使用，降低了设备与工件间的双重选择需求，增强了设备、工件各自的适用性。

辅以该分度工具，甚至可使大部分多角度花键实现在普通铣床、刨床等以前不具备多角度键槽加工能力的普通设备上加工，可极大的提高个一般公司对多角度键槽的加工能力，拓展多角度键槽的加工方法。此外，该种分度工具还具备现场使用简单易行、装夹拆卸方便快捷、分度可靠且精度高、对工件及设备的适用性强、辅助工具价格低廉等优点，切实解决了制约多角度键槽加工的难题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例中分度工具的结构示意图；

图2是实施例中一体式的旋钮、传动轴和传动齿轮的结构示意图；

图3和图4是实施例中游标尺的结构示意图；

图5是实施例中基座的结构示意图；

图6是实施例中卡块的结构示意图；

图7是实施例中卡块在基座上的安装示意图；

图8是实施例中磁铁的结构示意图；

图9是利用实施例的分度工具校正孔类键槽分度的工作示意图(一)；

图10是利用实施例的分度工具校正孔类键槽分度的工作示意图 (二)；

图11是利用本实施例的分度工具校正轴类键槽分度的工作示意图(一)；

图12是利用本实施例的分度工具校正轴类键槽分度的工作示意图(二)；

图中：1、基座；2、圆形主刻度盘；3、游标尺；301、游标尺本体；302、连接部；303、铰接孔；304、加工基准；4、传动齿圈；5、旋钮；6、传动轴；7、传动齿轮；8、环形凸台；9、安装槽；901、内侧壁；902、外侧壁；10、锁紧螺钉；11、安装缺口；12、卡块； 13、沉头孔；14、第一螺纹孔；15、磁体；16、第二螺纹孔；17、安装筋条；18、螺钉/螺栓；19、第一键槽；20、第二键槽。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参见图1，本实施例的分度工具，包括基座1，在所述基座1上形成有圆形主刻度盘2和待加工工件的安装孔；在所述基座1上安装有游标尺3，所述游标尺3可沿着所述圆形主刻度盘2的周向相对所述圆形主刻度盘2滑动，且所述圆形主刻度盘2和所述游标尺3之间通过锁紧机构锁紧；所述游标尺3上具有加工基准304。

将本实施例的分度工具安装在待加工工件上，并一起安装到加工设备上。由于分度工具上具有圆形主刻度盘2和游标尺3，从而通过调整游标尺3在圆形主刻度盘2上的位置，并始终保证游标尺3上的加工基准304位于加工设备刀头的运动行程方向上，来实现对待加工工件的分度。该种分度工具可以同时适用于轴类零件和孔类零件的分度，并且可以在任意有分度工具安装工位的设备上使用，降低了设备与工件间的双重选择需求，增强了设备、工件各自的适用性。

辅以该分度工具，甚至可使大部分多角度花键实现在普通铣床、刨床等以前不具备多角度键槽加工能力的普通设备上加工，可极大的提高个一般公司对多角度键槽的加工能力，拓展多角度键槽的加工方法。此外，该种分度工具还具备现场使用简单易行、装夹拆卸方便快捷、分度可靠且精度高、对工件及设备的适用性强、辅助工具价格低廉等优点，切实解决了制约多角度键槽加工的难题。

值得一提的是，游标尺3和圆形主刻度盘2之间的关系，类似于游标卡尺中主尺和附在主尺上的游标之间的关系。其中，圆形主刻度盘 2就相当于游标卡尺中的主尺，游标尺3就相当于游标卡尺中的游标。从而，通过游标尺3和圆形主刻度盘2上的刻度可以精确的读出游标尺 3的角度变化。

并且，本实施例中，圆形主刻度盘2和游标尺3的刻度可以根据精度需求来进行划分。精度要求越高，则刻度数越多。例如，圆形主刻度盘2上主刻度可以为1°每格，也可以根据精度需求等分格数调整至 0.5°每格，或更为精细。同样的，游标尺3上可以设置十个、二十个、五十个甚至任意个分格。

图1中，分度工具还包括安装在所述基座1上的传动齿圈4，所述传动齿圈4和所述圆形主刻度盘2同轴。所述游标尺3上设置旋钮5，所述旋钮5通过传动轴6连接有传动齿轮7，旋转所述旋钮5时所述传动齿轮7绕着所述传动齿圈4转动。其中，传动齿圈4可以通过可拆卸的方式安装在基座1上，例如，可以通过铆钉将传动齿圈4安装在基座1上；当然，传动齿圈4和基座1之间还可以采用任何方式连接。

本实施例中，通过传动齿圈4和传动齿轮7配合的方式，改变游标尺驱动力的作用方式，并达到精确控制传动齿轮7驱动力的目的。当传动齿圈4一圈共有360个齿，那么传动齿轮7每相对传动齿圈4转过一个齿的角度，就使得游标尺3相对圆形主刻度盘2转过了1°。其中，游标尺调整的精确程度与齿圈直径与传动齿轮的直径比值有关。

并且，通过旋转旋钮5带动游标尺3转动，该种方式较便于操作。

本实施例的传动齿轮7的结构请参见图2。图2中的传统齿轮通过传动轴6连接旋钮5，形成一体式的传动齿轮7、传动轴6和旋钮5的结构。将该一体式的结构安装在游标尺3上，从而，在需要调整游标尺3 的位置时，只需要旋转所述旋钮5，所述传动齿轮7就会绕着所述传动齿圈4转动，使得游标尺3相对基座1转动，进而游标尺3也相对圆形主刻度盘2移动。

当然，一体式的传动齿轮7、传动轴6和旋钮5不构成对本申请保护范围的限制。并且，即使不设置以上传动齿圈4和传动齿轮7，也可以调整游标尺3相对圆形主刻度盘2的位置。

请参见图3和图4，本实施例的游标尺3，包括游标尺本体301，以及与所述游标尺本体301固定的连接部302，所述游标尺本体301通过所述连接部302铰接于所述圆形主刻度盘2的中心位置。其中，为了方便连接部302和基座1之间的铰接，优选但是不必须在连接部302上形成有铰接孔303。

该种情况下，由于游标尺3和基座1铰接，并且铰接于圆形主刻度盘2的中心位置，从而可以保证游标尺3运动轨迹和圆形主刻度盘2同心，也即使得游标尺3可以始终沿着圆形主刻度盘2的周向运动，满足游标尺3的移动要求。

并且，当游标尺3包括游标尺本体301和连接部302的时候，上文提到的旋钮5、传动轴6和传动齿轮7优选但是不必须安装在所述连接部302上，且所述旋钮5和所述传动齿轮7位于所述连接部302的两侧。该种情况下，旋钮5、传动轴6和传动齿轮7不会占用游标尺本体301 的空间，进而不会影响游标尺3上刻度的分布和加工。

此外，在设置有连接部302的时候，本实施例的加工基准304可以设置在连接部302上。

例如，图3和图4中的连接部302为细长的连接板，该种情况下，可以将连接板的侧面作为加工基准304，从而在待加工工件加工过程中，只需要保证连接板的侧面始终位于加工设备刀头的运动行程方向上即可。并且，当连接部302为细长的连接板的时候，还可以使得连接板的两个侧面均平行于游标尺3上的零刻度，优选连接板的其中一个侧面和游标尺3上的零刻度对齐，从而使得分度工具标准规范化。

当然，本实施例的加工基准304不受以上举例的限制，游标尺3 上的任意一种形式的标记都可以作为加工基准304。

需要说明的是，为了保证游标尺3的运动轨迹和圆形主刻度盘2 同心，不一定要游标尺3和基座1铰接于圆形主刻度盘2的中心位置。例如，也可以在基座1上设置有和圆形主刻度盘2同心的导向轨道(下文提到的横截面呈燕尾状的环形凸台8就是导向轨道的一种形式)。由此，图3和图4中的连接部302并非游标尺3的必须结构。

请参见图5，本实施例的基座1上形成有横截面呈燕尾状的环形凸台8，所述游标尺3上形成有横截面呈燕尾状的安装槽9(请参见图3 和图4)，所述环形凸台8和所述安装槽9相配合，使得所述游标尺3可绕着所述环形燕尾凸台滑动。

此处的呈燕尾状的环形凸台8和呈燕尾状的安装槽9之间的配合也是保证游标尺3和圆形主刻度盘2之间的相对装配关系。而通过上文的表述可知，游标尺3和圆形主刻度盘2之间的相对装配关系可以通过很多种方法实现，例如上文提到的将游标尺3和基座1铰接也是一种方式，因此环形凸台8和安装槽9也并非必须的结构。并且，在设置了环形凸台8和安装槽9的基础上，环形凸台8和安装槽9的横截面也不局限为燕尾状。

本实施例中，环形凸台8和安装槽9呈燕尾状，其可以保证环形凸台8和游标尺3之间存在卡接的关系，防止游标尺3从环形凸台8上脱落。

在此基础上，锁紧机构为与所述游标尺3螺纹连接的锁紧螺钉10/ 锁紧螺栓。从而，通过拧紧锁紧螺钉10/锁紧螺栓，使得横截面呈燕尾状的环形凸台8，其内表面与游标尺3安装槽9的内表面贴紧锁死。当然，该种锁紧机构不构成对本申请保护范围的限制。

请参见图5，为了使得游标尺3可以安装到环形凸台8上，可以在环形凸台8上形成有安装缺口11，以使得所述游标尺3通过所述安装缺口11安装到所述环形凸台8上。进一步的，所述分度工具还包括可与所述安装缺口11配合的卡块12，请参见图6。安装游标尺3的时候将卡块12拆卸下，游标尺3安装到位后再将卡块12安装到基座1的安装缺口 11位置。其中，卡块12安装在基座1上的时候，得到的结构请参见图7，此时基座1上的环形凸台8结构连续。

为了便于游标尺3通过安装缺口11安装到环形凸台8上，优选对游标尺3上的安装槽9进行特殊的处理，具体请参见图3和图4，安装槽9 内侧壁901较短，从而便于内侧壁901通过安装缺口11安装到环形凸台8上。此外，安装槽9的外侧壁902较之内侧壁901要长，其不仅保证了游标尺3上刻度的分布，更重要的在于该种结构的游标尺3，当其运动到安装缺口11位置处时候，能够有效的将力通过游标的长壁直接传递到基座1上，进而减少卡块12的受力。

本实施例的分度工具，为了将基座1固定和待加工工件，在基座1 上设置有安装孔，请参见图1、图5和图7。

其中，安装孔包括用于设置磁体15的沉头孔13，所述分度工具还包括磁体15，所述磁体15与所述沉头孔13过盈配合。其中，磁体15 指的是具有磁性物体，优选但是不必须采用磁铁，磁铁中又以永久性的铁硼强磁铁为宜。

将磁铁固定在沉头孔13内，保证了磁铁和基座1之间的接触面积。当然，用于固定磁铁的安装孔也并非一定要采用沉头孔13的形式。并且，磁铁在基座1上的固定方式不受限制。

当待加工工件的材料为磁性材料的时候，待加工工件的轴端可以通过以上磁体15固定在基座1上。

除此以外，安装孔也可以是用于与所述待加工工件螺纹连接的第一螺纹孔14。从而，将螺钉或者螺栓通过安装孔旋入待加工工件，实现基座1和待加工工件之间的紧固。

并且，优选在磁体15上设置有第二螺纹孔16，请参见图8，从而当需要将待加工工件和基座1分离的时候，可以在第二螺纹孔16中旋入螺钉/螺栓18，从而通过螺钉/螺栓18将待加工工件顶起，使得待加工工件和基座1分离。

本实施例的安装孔，其既可以是用于固定磁体15的沉头孔13，也可以是用于和待加工工件的第一螺纹孔14，还可以同时具有以上沉头孔13和第一螺纹孔14。

其中，安装孔的位置和数量根据需要开设。例如，当分度工具用于给径向尺寸较大的工件进行分度的时候，那么安装孔可以位于直径较大的圆圈范围内；当分度工具用于给径向尺寸较小的工件进行分度的时候，那么安装孔可以位于直径较小的圆圈范围内；当分度工具适用范围较大的时候，那么可以增加安装孔的数量。当然，此处仅仅是举例，安装孔的数量和位置除了与待加工工件的径向尺寸有关以外，还和很多因素有关系。

图1、图5和图7中，在基座1中心位置形成有多条安装筋条17，所述安装筋条17上形成有所述安装孔，且多条所述安装筋条17相交于所述圆形主刻度盘2的圆心位置。当然，安装筋条17不构成对本申请中基座1的限制，只要使得待加工工件可以安装到基座1上就可以。当然，本实施例中采用安装筋条17的形式，其可以对基座1进行减重并节省材料。

下面对本实施例的分度工具的应用过程进行说明：

将零件的端部安装在基座1上；

将零件安装到加工设备上，使得游标尺3上的加工基准304位于刀头的运动行程方向上，并加工第一个键槽；

滑动游标尺3，使得游标尺3相对圆形主刻度盘2转动设定角度(例如相邻键槽之间角度为30°的话，那么使得游标尺3相对圆形主刻度盘2转动30°)；

调整零件在加工设备上的安装位置，使得游标尺3上的加工基准 304再次位于刀头的运动行程方向上，之后加工第二个键槽；

按照以上原理依次加工后续的键槽。

利用本实施例的分度工具校正孔类键槽分度，其原理请参见图9 和图10，图9中的加工基准304和第一键槽19的加工行程平行，图10 中的加工基准304和第二键槽20的加工行程平行。

此外，利用本实施例的分度工具校正轴类键槽分度，其原理请参见图11和图12，图11中的加工基准304和第一键槽19的加工行程平行，图12中的加工基准304和第二键槽20的加工行程平行。

在安装零件和调整零件在加工设备上的位置时，可以采用千分表校正零件以及分度工具的位置。当然，除了采用千分表，也可以采用任何现有技术中公开的工具校正零件和分度工具的位置，使得游标尺 3上的加工基准304对准刀头的运动行程方向，并使得基座1的安装面 (安装面也即用于和零件端面固定的面)垂直于刀头的运动行程方向。

很显然，本实施例的分度工具，其可以实现任意角度、任意数量的键槽分度，从而其适用性强。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种分度工具，其特征在于，包括基座，在所述基座上形成有圆形主刻度盘和待加工工件的安装孔；在所述基座上安装有游标尺，所述游标尺可沿着所述圆形主刻度盘的周向相对所述圆形主刻度盘滑动，且所述圆形主刻度盘和所述游标尺之间通过锁紧机构锁紧；所述游标尺上具有加工基准。

2.根据权利要求1所述的分度工具，其特征在于，所述分度工具还包括安装在所述基座上的传动齿圈，所述传动齿圈和所述圆形主刻度盘同轴，所述游标尺上设置旋钮，所述旋钮通过传动轴连接有传动齿轮，旋转所述旋钮时所述传动齿轮绕着所述传动齿圈转动。

3.根据权利要求2所述的分度工具，其特征在于，所述游标尺包括游标尺本体，以及与所述游标尺本体固定的连接部，所述游标尺本体通过所述连接部铰接于所述圆形主刻度盘的中心位置。

4.根据权利要求3所述的分度工具，其特征在于，所述旋钮、传动轴和传动齿轮安装在所述连接部上，且所述旋钮和所述传动齿轮位于所述连接部的两侧。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的分度工具，其特征在于，所述基座上形成有横截面呈燕尾状的环形凸台，所述游标尺上形成有横截面呈燕尾状的安装槽，所述环形凸台和所述安装槽相配合，使得所述游标尺可绕着所述环形燕尾凸台滑动。

6.根据权利要求5所述的分度工具，其特征在于，所述锁紧机构为与所述游标尺螺纹连接的锁紧螺钉/锁紧螺栓。

7.根据权利要求5所述的分度工具，其特征在于，所述环形凸台上形成有安装缺口，以使得所述游标尺通过所述安装缺口安装到所述环形凸台上；所述分度工具还包括可与所述安装缺口配合的卡块。

8.根据权利要求1所述的分度工具，其特征在于，所述安装孔包括用于设置磁体的沉头孔，以及用于与所述待加工工件螺纹连接的第一螺纹孔；所述分度工具还包括磁体，所述磁体与所述沉头孔过盈配合。

9.根据权利要求8所述的分度工具，其特征在于，所述磁体上设置有第二螺纹孔。

10.根据权利要求1、8或9所述的分度工具，其特征在于，所述基座的中心位置形成有多条安装筋条，所述安装筋条上形成有所述安装孔，且多条所述安装筋条相交于所述圆形主刻度盘的圆心位置。