CN110625200A - 一种盘类齿轮插齿夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种盘类齿轮插齿夹具，该夹具通过夹具座固定在插齿机床工作台，包括：锥度芯轴，所述锥度芯轴与夹具座固定连接，定位盘和双锥面弹簧涨套与锥度芯轴套接；定位盘，所述定位盘下端面与锥度芯轴贴合；双锥面弹簧涨套，所述双锥面弹簧涨套可在锥度芯轴中滑动，双锥面弹簧涨套上设有多个高分子弹性体；锥度拉杆，所述锥度拉杆设置在锥度芯轴上，锥度拉杆与双锥面弹簧涨套配合安装；本发明既可保证齿轮定位的轴向跳动，又可保证齿轮定位的径向跳动，通过双锥面弹簧涨套对齿坯内壁进行定位，定位精度高，能很好的防止偏心。且同时齿坯装拆方便；又保证了花键的加工质量和效率。

Description

一种盘类齿轮插齿夹具

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种盘类齿轮插齿夹具。

背景技术

对于本发明中涉及的盘类齿轮结合齿的插齿加工，要求其结合齿齿圈径向跳动不大于0.03mm。对于该齿轮的结合齿花键的加工方法，现有技术中一般采用圆柱类定位芯轴定位，通过下拉杆夹紧。这种方式的缺点在于：圆柱类定位芯轴由于尺寸是固定的，长期的使用还会磨损，所以间隙难以控制；定位的精度不高，容易出现偏心的情况，齿轮的内壁定位无法得到精准控制；加工的花键跳动无法得到保证，产品的工序合格率很低。针对这一问题目前所公开的技术中也有采用双锥面的定位夹紧机构，但是这种结构任然存在定位精度不高，接触面磨损后定位不准确的问题，因此需要改善这种结构，使其避免现有技术的漏洞，达到无缝隙的精确定位的目的。

发明内容

本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种盘类齿轮插齿夹具，以解决传统圆柱定位精度不高、磨损间隙得不到尺寸上的补充问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的提供了一种盘类齿轮插齿夹具，该夹具通过夹具座固定在插齿机床工作台，包括：

锥度芯轴，所述锥度芯轴与夹具座固定连接，定位盘和双锥面弹簧涨套与锥度芯轴套接；

定位盘，所述定位盘下端面与锥度芯轴贴合；

双锥面弹簧涨套，所述双锥面弹簧涨套可在锥度芯轴中滑动，双锥面弹簧涨套上设有多个高分子弹性体；

锥度拉杆，所述锥度拉杆设置在锥度芯轴上，锥度拉杆与双锥面弹簧涨套配合安装；

高分子弹性体，所述高分子弹性体用于双锥面弹簧涨套的涨形和复位。

作为本发明进一步的方案，所述锥度芯轴轴向设有用于配合夹具座安装的芯轴凸台和用于配合双锥面弹簧涨套安装的芯轴锥面，所述锥度芯轴径向设有用于定位的圆盘。

作为本发明进一步的方案，所述圆盘径向设有止转螺栓孔，所述圆盘轴向设有芯轴螺栓孔。

作为本发明进一步的方案，所述芯轴螺栓孔的中心线与锥度芯轴的中心线平行，芯轴螺栓孔与锥度芯轴的距离大于芯轴凸台的半径。

作为本发明进一步的方案，所述定位盘上下端面为定位盘上定位面和定位盘下定位面，所述定位盘上定位面和定位盘下定位面上均设有四等分的通槽。

作为本发明进一步的方案，所述双锥面弹簧涨套内部轴向设有两段圆锥面，圆锥面的轴向设有错位分开四等分的上四槽和下四槽，上四槽和下四槽用于填充高分子弹性体。

作为本发明进一步的方案，两段所述圆锥面在双锥面弹簧涨套的径向中心线上对称，并且锥度的大圆直径在端面位置，两段圆锥面分别与锥度芯轴和锥度拉杆配合。

作为本发明进一步的方案，所述锥度拉杆设有与双锥面弹簧涨套配合的上锥面，所述锥度拉杆设有与锥度芯轴配合的止转面，锥度拉杆尾部设有拉杆螺栓，拉杆螺栓与机床液压缸连接。

作为本发明进一步的方案，所述止转面为多平面结构，多平面结构的尺寸与第三螺栓端部紧密配合。

所述双锥面弹簧涨套的上锥度与上锥面锥度相同，所述双锥面弹簧涨套的下锥度与芯轴锥面的锥度相同。

本发明提供了一种盘类齿轮插齿夹具，有益效果在于：芯轴凸台实现与夹具座的可靠定位，锥度芯轴上设有的芯轴锥面与双锥面弹簧涨套下锥面结合的结构，实现双锥面弹簧涨套上下涨开变形均匀，止转螺栓孔结构，实现锥度拉杆松动，具有止转作用；定位盘上定位面上开有四等分槽结构，有利于减小齿轮的接触面积，定位盘下定位面上开有四等分槽结构，更便于切屑的排出；上锥面能使双锥面弹簧涨套更加受力均匀，止转面防止锥度拉杆转动，造成定位不准；高分子弹性体镶嵌在上四槽和下四槽中，有利于双锥面弹簧涨套受拉涨开变形时不会有金属切屑进入，从而使双锥面弹簧涨套卡死，并且能使双锥面弹簧涨套更加受力均匀，既保证了夹具的重复定位精度的要求，又确保了夹具的使用寿命；本发明既可保证齿轮定位的轴向跳动，又可保证齿轮定位的径向跳动，通过双锥面弹簧涨套对齿坯内壁进行定位，定位精度高，能很好的防止偏心。且同时齿坯装拆方便；又保证了花键的加工质量和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例提供的总装结构半剖示意图。

图2为本发明实施例提供的锥度芯轴轴向结构示意图。

图3为本发明实施例提供的锥度芯轴径向半剖结构示意图。

图4为本发明实施例提供的定位盘轴向结构示意图。

图5为本发明实施例提供的定位盘径向半剖结构示意图。

图6为本发明实施例提供的双锥面弹簧涨套半剖结构示意图。

图7为本发明实施例提供的锥度拉杆结构示意图。

图中：1、夹具座；2、锥度芯轴；21、芯轴锥面；22、止转螺栓孔；23、芯轴凸台；24、芯轴螺栓孔；3、第一螺栓；4、定位盘；41、定位盘上定位面；42、定位盘下定位面；43、定位螺栓孔；5、双锥面弹簧涨套；51、上四槽；52、下四槽；6、锥度拉杆；61、上锥面；62、止转面；63、拉杆螺栓；7、加工件；8、第二螺栓；9、第三螺栓；10、高分子弹性体。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参见图1-图7所示，本发明实施例提供的一种盘类齿轮插齿夹具，该夹具通过夹具座1与螺栓的配合固定在数控插齿机床工作台，包括：锥度芯轴2、定位盘4、双锥面弹簧涨套5、锥度拉杆6和高分子弹性体10，锥度芯轴2与夹具座1固定连接，锥度芯轴2与夹具座1之间通过轴向设置的第一螺栓3连接，定位盘4和双锥面弹簧涨套5与锥度芯轴2套接，定位盘4下端面与锥度芯轴2贴合，定位盘4通过第二螺栓8精准定位在锥度芯轴2上，双锥面弹簧涨套5可在锥度芯轴2中滑动，双锥面弹簧涨套5上设有多个高分子弹性体10，锥度拉杆6设置在锥度芯轴2上，锥度拉杆6与双锥面弹簧涨套5配合安装，高分子弹性体10用于双锥面弹簧涨套5的涨形和复位。既可保证齿轮定位的轴向跳动，又可保证齿轮定位的径向跳动，通过双锥面弹簧涨套对齿坯内壁进行定位，定位精度高，能很好的防止偏心。且同时齿坯装拆方便；又保证了花键的加工质量和效率的插齿夹具。

如图1-图3所示，锥度芯轴2轴向设有用于配合夹具座1安装的芯轴凸台23和用于配合双锥面弹簧涨套5安装的芯轴锥面21，锥度芯轴2径向设有用于定位的圆盘，圆盘径向设有止转螺栓孔22，止转螺栓孔22中安装有第三螺栓9，第三螺栓9伸入到锥度拉杆6中，圆盘径向设有止转螺栓孔22，所述圆盘轴向设有芯轴螺栓孔24，芯轴螺栓孔24的中心线与锥度芯轴2的中心线平行，芯轴螺栓孔24与锥度芯轴2的距离大于芯轴凸台23的半径，芯轴螺栓孔24与第一螺栓3配合安装，芯轴凸台23插入到夹具座1中心孔中定位和固定。芯轴凸台23实现与夹具座的可靠定位，锥度芯轴2上设有的芯轴锥面21与双锥面弹簧涨套5下锥面结合的结构，实现双锥面弹簧涨套5上下涨开变形均匀，止转螺栓孔22结构，实现锥度拉杆松动，控制轴向位移及锥度芯轴的松动自转具有止转作用。

如图4和图5所示，定位盘4上下端面为定位盘上定位面41和定位盘下定位面42，定位盘上定位面41和定位盘下定位面42上均设有四等分的通槽，定位盘上定位面41与加工件7的定位面配合，定位盘下定位面42与芯轴螺栓孔24配合，定位盘4沿轴向设有定位螺栓孔43，定位螺栓孔43中设有第二螺栓8。定位盘上定位面41上开有四等分槽结构，有利于减小齿轮的接触面积，定位盘下定位面42上开有四等分槽结构，更便于切屑的排出，减小接触面积提高定位精度。

如图1和图6所示，双锥面弹簧涨套5轴向设有两段圆锥面，圆锥面的内部轴向设有错位分开四等分的上四槽51和下四槽52，上四槽51和下四槽52用于填充高分子弹性体10，两段圆锥面在双锥面弹簧涨套5的径向中心线上对称，并且锥度的大圆直径在端面位置，两段圆锥面分别与锥度芯轴2和锥度拉杆6配合，更具体的两端圆锥面分别配合的是芯轴锥面21和上锥面61。

如图1和图7所示，锥度拉杆6设有与双锥面弹簧涨套5配合的上锥面61，锥度拉杆6设有与锥度芯轴2配合的止转面62，锥度拉杆6尾部设有拉杆螺栓63，拉杆螺栓63与机床液压缸连接，止转面62为多平面结构，多平面结构的尺寸与第三螺栓9端部紧密配合。多平面结构亦可防止涨套损坏，上锥面61能使双锥面弹簧涨套更加受力均匀，止转面62防止锥度拉杆6转动，造成定位不准。

双锥面弹簧涨套5的上锥度与上锥面61锥度相同，双锥面弹簧涨套5的下锥度与芯轴锥面21的锥度相同。

高分子弹性体10镶嵌在上四槽51和下四槽52中，有利于双锥面弹簧涨套5受拉涨开变形时不会有金属切屑进入，从而使双锥面弹簧涨套5卡死，并且能使双锥面弹簧涨套5更加受力均匀，既保证了夹具的重复定位精度的要求，又确保了夹具的使用寿命。

该盘类齿轮插齿夹具的工作原理：首先，通过T型螺栓及螺母，借助夹具体上的四个安装定位槽，将整个夹具固定在数控插齿机床工作台上。将齿轮齿坯放入竖直的双锥面弹簧涨套内予以定位，齿坯大端面与定位盘上平面相抵，齿坯内壁与竖直的双锥面弹簧涨套外圆相贴合，实现了齿坯的轴向与径向限位。完成了齿坯的定位。此时锥度拉杆穿过双锥面弹簧涨套与锥度芯轴，锥度拉杆通过锥度芯轴上的螺栓孔中的螺栓限位，控制轴向位移及锥度芯轴的松动自转。通过机床的液压缸活塞杆上的螺纹孔和锥度拉杆螺纹的连接，借助液压缸活塞杆的液压拉力，锥度拉杆的锥面实施对双锥面弹簧涨套对齿轮齿坯内壁部位挤压、涨大，绷紧工件，实现毛坯的固定。此时，齿轮齿坯被准确定位在夹具上。启动机床，插刀随工件的旋转进行连续切削，一次完成了对齿坯的花键加工；启动活塞杆向上的推力，锥度拉杆向上移动，松开了双锥面弹簧涨套与锥度芯轴贴合；即可轻松取下齿轮齿坯，将加工好的齿轮齿坯取下。至此，完成整个加工过程；重新填装齿坯，开始二次加工。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种盘类齿轮插齿夹具，该夹具通过夹具座(1)固定在插齿机床工作台，其特征在于，包括：

锥度芯轴(2)，所述锥度芯轴(2)与夹具座(1)固定连接，定位盘(4)和双锥面弹簧涨套(5)与锥度芯轴(2)套接；

定位盘(4)，所述定位盘(4)下端面与锥度芯轴(2)贴合；

双锥面弹簧涨套(5)，所述双锥面弹簧涨套(5)可在锥度芯轴(2)中滑动，双锥面弹簧涨套(5)上设有多个高分子弹性体(10)；

锥度拉杆(6)，所述锥度拉杆(6)设置在锥度芯轴(2)上，锥度拉杆(6)与双锥面弹簧涨套(5)配合安装；

高分子弹性体(10)，所述高分子弹性体(10)用于双锥面弹簧涨套(5)的涨形和复位。

2.根据权利要求1所述的盘类齿轮插齿夹具，其特征在于，所述锥度芯轴(2)轴向设有用于配合夹具座(1)安装的芯轴凸台(23)和用于配合双锥面弹簧涨套(5)安装的芯轴锥面(21)，所述锥度芯轴(2)径向设有用于定位的圆盘。

3.根据权利要求2所述的盘类齿轮插齿夹具，其特征在于，所述圆盘径向设有止转螺栓孔(22)，所述圆盘轴向设有芯轴螺栓孔(24)。

4.根据权利要求3所述的盘类齿轮插齿夹具，其特征在于，所述芯轴螺栓孔(24)的中心线与锥度芯轴(2)的中心线平行，芯轴螺栓孔(24)与锥度芯轴(2)的距离大于芯轴凸台(23)的半径。

5.根据权利要求1所述的盘类齿轮插齿夹具，其特征在于，所述定位盘(4)上下端面为定位盘上定位面(41)和定位盘下定位面(42)，所述定位盘上定位面(41)和定位盘下定位面(42)上均设有四等分的通槽。

6.根据权利要求1所述的盘类齿轮插齿夹具，其特征在于，所述双锥面弹簧涨套(5)内部轴向设有两段圆锥面，圆锥面的轴向设有错位分开四等分的上四槽(51)和下四槽(52)，上四槽(51)和下四槽(52)用于填充高分子弹性体(10)。

7.根据权利要求6所述的盘类齿轮插齿夹具，其特征在于，两段所述圆锥面在双锥面弹簧涨套(5)的径向中心线上对称，并且锥度的大圆直径在端面位置，两段圆锥面分别与锥度芯轴(2)和锥度拉杆(6)配合。

8.根据权利要求1所述的盘类齿轮插齿夹具，其特征在于，所述锥度拉杆(6)设有与双锥面弹簧涨套(5)配合的上锥面(61)，所述锥度拉杆(6)设有与锥度芯轴(2)配合的止转面(62)，锥度拉杆(6)尾部设有拉杆螺栓(63)，拉杆螺栓(63)与机床液压缸连接。

9.根据权利要求8所述的盘类齿轮插齿夹具，其特征在于，所述止转面(62)为轴向圆形阵列分布的多平面结构，多平面结构的尺寸与第三螺栓(9)端部紧密配合。

10.根据权利要求1所述的盘类齿轮插齿夹具，其特征在于，所述双锥面弹簧涨套(5)的上锥度与上锥面(61)锥度相同，所述双锥面弹簧涨套(5)的下锥度与芯轴锥面(21)的锥度相同。