CN110000402A - 一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械制造工装夹具领域，尤其是涉及一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置及其加工工艺，包括，法兰盘、轴向定位体、锥形径向定位体、O型橡胶圈、键侧定位花键涨套及拉杆，其中，所述的锥形径向定位体设置于与机床连接的法兰盘上且与法兰盘固定相连接，所述的法兰盘上设置有轴向定位体，所述的轴向定位体与法兰盘固定相连接，所述的键侧定位花键涨套的外周壁上设置有沟槽，本发明专利解决了目前现有对带有渐开线花键孔的盘类零件进行加工时，所存在的不易定位，加工过程中需反复测量、加工，效率低下的问题，具有定位精确、稳定，涨紧牢靠、高效，提高加工效率和零件质量稳定性的优点，满足了使用者的使用需求。

Description

一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置及其加工工艺

技术领域

本发明涉及机械制造工装夹具领域，尤其是涉及一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置及其加工工艺。

背景技术

渐开线花键是花键的一种，由于渐开线花键较矩形花键有许多优点，如齿数多、齿端，齿根部厚，承载能力强，易自动定心，安装精度高，因此，渐开线花键的应用日趋广泛。在机械加工行业中，经常会遇到一些带有渐开线花键孔的盘类零件，其检测基准为渐开线花键分度圆直径，即必须以键侧定位的方式检测其它部位的形位公差，为了适应用户及产品图纸的要求，在对内花键零件热处理后进行精加工时，就必须以渐开线花键孔为基准，定位加工其它待加工面，而在具体的生产加工时，生产工人也曾尝试过使用键侧锥度花键芯轴进行定位加工零件，但是，由于内花键热处理变形的不稳定性，一方面需要做不同规格的多种尺寸花键轴，另一方面由于零件在花键轴上涨紧后，其轴向位置因花键孔变形尺寸散差大而不确定，进而导致加工盘类零件两端面后，因轴向没有准确定位，其厚度尺寸极不稳定，同时需反复测量、加工，效率极低，不能满足人们对带有渐开线花键孔的盘类零件的加工使用需求，为了提高加工效率，避免加工时多次测量及键侧定位准确，就需要设计、制作一种以内花键键侧定位及轴向精密定位装置。

发明内容

为了解决目前现有对带有渐开线花键孔的盘类零件进行加工时，所存在的不易定位，加工过程中需反复测量、加工，效率低下，进而，不能满足人们对带有渐开线花键孔的盘类零件的加工使用需求的问题，本发明提供一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置及其加工工艺，其技术方案如下：一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置，包括，法兰盘、轴向定位体、锥形径向定位体、O型橡胶圈、键侧定位花键涨套及拉杆，其中，所述的锥形径向定位体设置于与机床连接的法兰盘上且与法兰盘固定相连接，所述的法兰盘上设置有轴向定位体，所述的轴向定位体与法兰盘固定相连接，所述的键侧定位花键涨套的外周壁上设置有沟槽，所述的O型橡胶圈设置于沟槽内且与沟槽相连接，所述的键侧定位花键涨套内腔一端设置为内锥型腔、另一端设置为环形腔，所述的锥形径向定位体外周面上设置有锥形配合外锥面，所述的键侧定位花键涨套中的内锥型腔与锥形径向定位体上的锥形配合外锥面相配合连接，所述的锥形径向定位体中心设置有导向定位孔，所述的导向定位孔内设置有拉杆，所述的拉杆上一端设置有连接螺丝另一端设置有一台阶轴，所述的台阶轴设置于键侧定位花键涨套的环形型腔内且与键侧定位花键涨套相连接；

所述的键侧定位花键涨套外周壁上设置的沟槽为环形结构；

所述的键侧定位花键涨套外周壁上设置的沟槽个数至少为两个；

所述的沟槽内至少设置有三个O型橡胶圈；

所述的键侧定位花键涨套上的涨套内锥面与锥形径向定位体上的锥形配合外锥面的锥度角度完全一致；

所述的键侧定位花键涨套的外周壁上设置有花键齿，所述的花键齿为残齿外花键结构；

一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置的键侧定位花键涨套加工工艺包括如下步骤：

一、按图纸粗车外轮廓及内型腔，各部均预留精加工余量，花键涨套上的沟槽加工成形，不留余量；

二、对粗车件进行热处理，达硬度HRC58-62；

三、利用线切割按图形加工外花键残齿，键侧定位花键涨套上的花键齿的大、小径均比待加工零件内花键的大、小径小1.2-1.6mm；

四、以花键大径定位，靠环形腔端面粗找正内锥孔，精车花键涨套内锥面及内环形腔；

五、对键侧定位花键涨套上的花键齿进行磨削精加工，在具体加工时，将内型腔已加工合格的键侧定位花键涨套压紧在与键侧定位花键涨套内锥面完全吻合的锥度二类工装轴上，磨削花键齿两齿侧面，保证键侧定位花键涨套上的花键齿分圆弧齿厚小于待加工零件内花键的分圆弧齿厚；

六、上述工序全部完成、检验合格后，需将键侧定位花键涨套上的每个花键齿利用线切割机床沿轴向一分为二切开；切割前需做好标识，便于切割后仍按切割前的顺序拼为一体并用o型橡胶圈将花键套各瓣箍紧。

本发明的有益效果为：本发明结构设计科学，生产加工工艺简单方便，本发明结构在具体使用时，解决了待加工零件内花键的热处理变形，导致变形尺寸散差大而影响定位精度及涨紧力的问题，本发明结构在具体使用时，键侧定位花键涨套外壁上的半花键齿，会随着拉杆在外力作用下向左移，花键套各瓣随着拉杆左移的同时，径向涨开进而沿圆周方向涨开，从而达到键侧定位的目的。本发明结构的键侧定位花键涨套，因每个花键齿均沿齿厚一半纵向完全剖开，其径向收缩范围，随着键侧定位花键涨套的内锥面，沿锥形径向定位体左移而增大，因此在待加工零件内花键，变形尺寸散差较大时仍不影响使用，同时由于键侧定位花键涨套均分或接近均分数瓣，花键套各瓣径向涨开时，花键齿键侧面不会出现锥度，其外花键键侧面与待加工零件内花键键侧面的吻合度始终为最大，所以确保了定位精度和涨紧力；当零件加工完毕后，拉杆在外力作用下向右移动，拉杆上的台阶轴端面顶着键侧定位花键涨套环形腔内端面右移，键侧定位花键涨套的各瓣在六条O型橡胶圈收缩力的作用下，基本收缩为一体，使键侧定位花键涨套上的外花键键侧面与待加工零件内花键键侧面脱离，即涨紧力消失，便于取下已加工完成的零件。在整个过程中，轴向定位体因紧固于连接在机床上的法兰盘上，所以轴向定位相当精确。完成待加工零件的一个端面后，即可在键侧定位花键涨套失去涨紧力情况下，将零件卸下调头二次装夹、涨紧，利用已设置好的固定程序或定刀加工另一端面，保证了尺寸的稳定统一，提高了加工效率。利用本发明装置进行量产前，只需要校验轴向定位体的端面全跳和锥形径向定位体的径向跳动在0.02mm以内即可。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的中的键侧定位花键涨套主视结构示意图；

图3是本发明的中的键侧定位花键涨套的剖视结构示意图；

图4是本发明中键侧定位花键涨套热处理后、线切割数瓣前精磨齿侧面二类工装轴结构示意图；

图中标号为：1-法兰盘、2-轴向定位体、3-锥形径向定位体、4-O型橡胶圈、5-键侧定位花键涨套、6-拉杆、7-沟槽、8-内锥型腔、9-环形腔、10-锥形配合外锥面、11-花键齿、12-花键套各瓣、13-二类工装轴、14-涨套内锥面。

具体实施方式

具体实施例1：下面结合说明附图1、说明附图2、说明附图3及说明附图4对本发明的最佳实施方式做进一步的说明：

为了解决目前现有对带有渐开线花键孔的盘类零件进行加工时，所存在的不易定位，加工过程中需反复测量、加工，效率低下，进而，不能满足人们对带有渐开线花键孔的盘类零件的加工使用需求的问题，本发明提供一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置及其加工工艺，其技术方案如下：一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置，包括，法兰盘1、轴向定位体2、锥形径向定位体3、O型橡胶圈4、键侧定位花键涨套5及拉杆6，其中，所述的锥形径向定位体3设置于与机床连接的法兰盘1上且与法兰盘1固定相连接，所述的法兰盘1上设置有轴向定位体2，所述的轴向定位体2与法兰盘1固定相连接，所述的键侧定位花键涨套5的外周壁上设置有沟槽7，所述的O型橡胶圈4设置于沟槽7内且与沟槽7相连接，所述的键侧定位键侧定位花键涨套5内腔一端设置为内锥型腔8、另一端设置为环形腔9，所述的锥形径向定位体3外周面上设置有锥形配合外锥面10，所述的键侧定位键侧定位花键涨套5中的内锥型腔8与锥形径向定位体3上的锥形配合外锥面10相配合连接，所述的锥形径向定位体3中心设置有导向定位孔，所述的导向定位孔内设置有拉杆6，所述的拉杆6上一端设置有连接螺丝另一端设置有一台阶轴，所述的台阶轴设置于键侧定位花键涨套5的环形腔9内且与键侧定位花键涨套5相连接；

所述的键侧定位花键涨套5外周壁上设置的沟槽7为环形结构；

所述的键侧定位花键涨套5外周壁上设置的沟槽7个数至少为两个；

所述的沟槽7内至少设置有三个O型橡胶圈4；

所述的键侧定位花键涨套5上的涨套内锥面14与锥形径向定位体3的锥形配合外锥面10的锥度角度完全一致；

所述的键侧定位花键涨套5的外周壁上设置有花键齿11，所述的花键齿11为残齿外花键结构，视产品零件内花键齿数，剩余接近等分的花键齿数，本实例为6瓣结构；

所述的键侧定位花键涨套由六个花键套各瓣组成；

一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置的键侧定位花键涨套加工工艺包括如下步骤：

一、按图纸粗车外轮廓及内型腔，各部均预留精加工余量，花键涨套上的沟槽7加工成形，不留余量；

二、对粗车件进行热处理，达硬度HRC58-62；

三、利用线切割按图形加工外花键残齿11，键侧定位花键涨套上的花键齿11的大、小径均比待加工零件内花键的大、小径小1.2-1.6mm；

四、以花键大径定位，靠环形腔端面粗找正内锥孔，精车花键涨套内锥面14及内环形腔9；五、对键侧定位花键涨套上的花键齿11进行磨削精加工，在具体加工时，将内锥型腔8已加工合格的键侧定位花键涨套5压紧在与键侧定位花键涨套5内锥面14完全吻合的锥度二类工装轴13上，磨削花键齿11两齿侧面，保证键侧定位花键涨套5上的花键齿11分圆弧齿厚小于待加工零件内花键的分圆弧齿厚0.2-0.4mm；

六、上述工序全部完成、检验合格后，需将键侧定位花键涨套5上的每个花键齿11利用线切割机床沿轴向一分为二切开；切割前需做好标识，便于切割后仍按切割前的顺序拼为一体并用O型橡胶圈将花键套各瓣箍紧；

本发明专利在具体实施时：拉杆6在外力作用下左移动，此时，拉杆6上的台阶轴在键侧定位花键涨套5内的环形腔9内带动键侧定位花键涨套5向左移动，此时，键侧定位花键涨套5的花键套各瓣12随着拉杆6左移的同时径向涨开进而沿圆周方向涨开，从而达到待加工零件的键侧定位的目的。本发明的键侧定位花键涨套5，其上的每个花键齿11均沿齿厚一半纵向完全剖开，其径向收缩范围随着键侧定位花键涨套5的涨套内锥面14沿锥形径向定位体3的左移而增大，因此在待加工零件内花键变形尺寸散差较大时仍不影响使用，同时因键侧定位花键涨套5均分为六个花键套各瓣12，花键套各瓣12径向涨开时，花键齿11键侧面不会出现锥度，其花键齿11侧面与待加工零件内花键键侧面的吻合度始终为最大，所以确保了定位精度和涨紧力；当零件加工完毕，拉杆6在外力作用下右移过程中，拉杆6上的台阶轴的端面顶着键侧定位花键涨套5中的环形腔9的内端面右移，键侧定位花键涨套5的花键套各瓣12在六条O型橡胶圈4收缩力作用下，收缩为一体，使花键齿11与待加工零件内花键键侧面脱离，即涨紧力消失，便于取下已加工完成的零件。在整个过程中，轴向定位体2因紧固于连接在机床上的法兰盘1上，所以轴向定位相当精确。完成待加工零件的一个端面后，即可在键侧定位键侧定位花键涨套5失去涨紧力情况下，将零件卸下调头，进行二次装夹、涨紧，利用已设置好的固定程序或定刀加工另一端面，保证了尺寸稳定统一，提高了加工效率。利用本发明装置进行量产前，只需校验轴向定位体2的端面全跳和锥形径向定位体的径向跳动在0.02mm以内，本工序加工的产品可完全符合图纸。

综上所述，本发明专利解决了目前现有对带有渐开线花键孔的盘类零件进行加工时，所存在的不易定位，加工过程中需反复测量、加工，效率低下的问题，具有定位精确、稳定，涨紧牢靠、高效，提高加工效率和零件质量稳定性的优点，满足了使用者的使用需求。

Claims (8)

1.一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置，其特征在于，包括，法兰盘、轴向定位体、锥形径向定位体、O型橡胶圈、键侧定位花键涨套及拉杆，其中，所述的锥形径向定位体设置于与机床连接的法兰盘上且与法兰盘固定相连接，所述的法兰盘上设置有轴向定位体，所述的轴向定位体与法兰盘固定相连接，所述的键侧定位花键涨套的外周壁上设置有沟槽，所述的O型橡胶圈设置于沟槽内且与沟槽相连接，所述的键侧定位花键涨套内腔一端设置为内锥型腔、另一端设置为环形腔，所述的锥形径向定位体外周面上设置有锥形配合外锥面，所述的键侧定位花键涨套中的内锥型腔与锥形径向定位体上的锥形配合外锥面相配合连接，所述的锥形径向定位体中心设置有导向定位孔，所述的导向定位孔内设置有拉杆，所述的拉杆上一端设置有连接螺丝另一端设置有一台阶轴，所述的台阶轴设置于键侧定位花键涨套的环形型腔内且与键侧定位花键涨套相连接。

2.根据权利要求1所述的一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置，其特征在于，所述的键侧定位花键涨套外周壁上设置的沟槽为环形结构。

3.根据权利要求1所述的一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置，其特征在于，所述的键侧定位花键涨套外周壁上设置的沟槽个数至少为两个。

4.根据权利要求1所述的一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置，其特征在于，所述的沟槽内至少设置有三个O型橡胶圈。

5.根据权利要求1所述的一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置，其特征在于，所述的键侧定位花键涨套上的涨套内锥面与锥形径向定位体上的锥形配合外锥面的锥度角度完全一致。

6.根据权利要求1所述的一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置，其特征在于，所述的键侧定位花键涨套的外周壁上设置有花键齿，所述的花键齿为残齿外花键结构。

7.根据权利要求1所述的一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置，其特征在于，所述的键侧定位花键涨套由六个花键套各瓣组成。

8.一种内花键零件键侧定位花键涨紧装置的键侧定位花键涨套加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

一、按图纸粗车外轮廓及内型腔，各部均预留精加工余量，花键涨套上的沟槽加工成形，不留余量；

二、对粗车件进行热处理，达硬度HRC58-62；

三、利用线切割按图形加工外花键残齿，键侧定位花键涨套上的花键齿的大、小径均比待加工零件内花键的大、小径小1.2-1.6mm；

四、以花键大径定位，靠环形腔端面粗找正内锥孔，精车花键涨套内锥面及内环形腔；

五、对键侧定位花键涨套上的花键齿进行磨削精加工，在具体加工时，将内型腔已加工合格的键侧定位花键涨套压紧在与键侧定位花键涨套内锥面完全吻合的锥度二类工装轴上，磨削花键齿两齿侧面，保证键侧定位花键涨套上的花键齿分圆弧齿厚小于待加工零件内花键的分圆弧齿厚；

六、上述工序全部完成、检验合格后，需将键侧定位花键涨套上的每个花键齿利用线切割机床沿轴向一分为二切开；切割前需做好标识，便于切割后仍按切割前的顺序拼为一体并用O型橡胶圈将花键套各瓣箍紧。