CN110625201A - 一种轴齿插齿夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种轴齿插齿夹具，包括：拉杆，所述拉杆穿过夹具座与弹簧夹头座固定连接，拉杆与夹具座可发生相对位移；夹具座，所述夹具座内部套接安装有弹簧夹头座，弹簧夹头座可在夹具座中滑动；弹簧夹头座，所述弹簧夹头座与弹簧夹头固定连接，弹簧夹头座内部设有下顶尖；弹簧夹头，所述弹簧夹头套接安装在锥套中，弹簧夹头可在锥套中贴合滑动；锥套，所述锥套与夹具座固定连接，锥套的顶端固定安装有定位盘；定位盘，所述定位盘用于定位加工件与夹具；本发明既可保证轴齿轮的轴向定位，又可保证轴齿轮的径向定位，防止零件偏心，大大提升零件的装夹效率，从而保证了花键的加工质量和效率。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种轴齿插齿夹具。
背景技术
对于本发明中涉及的轴齿轮的花键插齿加工，要求其结合齿齿圈径向跳动不大于0.045mm。由于花键的模数一般较小，且此类零件的跳动很小。对于该轴齿轮的结合齿花键的加工方法，一般采用三爪卡盘夹紧找正定位。缺点：用三爪卡盘夹紧定位，工件每件需要校调，对零件的找正的要求很高，加工出来的的产品质量极不稳定；而且劳动强度大，此工序成为齿轮加工的难点及生产瓶颈，加工的花键跳动无法得到保证，因此，如何既可保证轴齿轮的轴向定位，又可保证轴齿轮的径向定位，防止零件偏心，大大提升零件的装夹效率，从而保证了花键的加工质量和效率的轴齿插齿夹具是本发明需要解决的技术问题。
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轴齿插齿夹具，以解决加工的花键跳动无法得到保证的问题。
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轴齿插齿夹具，包括：
拉杆，所述拉杆穿过夹具座与弹簧夹头座固定连接，拉杆与夹具座可发生相对位移；
夹具座，所述夹具座内部套接安装有弹簧夹头座，弹簧夹头座可在夹具座中滑动；
弹簧夹头座，所述弹簧夹头座与弹簧夹头固定连接，弹簧夹头座内部设有下顶尖；
弹簧夹头，所述弹簧夹头套接安装在锥套中，弹簧夹头可在锥套中贴合滑动；
锥套，所述锥套与夹具座固定连接，锥套的顶端固定安装有定位盘；
定位盘，所述定位盘用于定位加工件与夹具。
所述拉杆、夹具座、弹簧夹头座、弹簧夹头、下顶尖和锥套的中心线重合。
所述锥套内表面分为锥套圆锥面和锥套圆柱面，锥套圆锥面和锥套圆柱面衔接，锥套圆锥面与夹头外锥面配合，锥套圆柱面分别与弹簧夹头外表面和弹簧夹头座外表面配合。
所述锥套圆锥面与锥套中心线的夹角范围为10-60度，夹头外锥面与锥套圆锥面的锥角相同。
所述弹簧夹头包括锥面和圆柱面，圆柱面内部设有夹头定位圆柱孔，弹簧夹头轴向上开有四等分均布的轴向槽，轴向槽里嵌有高分子弹性体。
所述弹簧夹头与加工件配合安装定位。
所述夹具座外圆上设有夹具座外台阶，夹具座外台阶上设有安装第二螺钉的通孔，夹具座的下端中心线上设有限位孔，限位孔用于衔接柱的滑动，限位孔外圆周上阵列设有多个活动孔，活动孔用于第一螺钉的滑动，夹具座与弹簧夹头座之间设有隔套，隔套用于限定弹簧夹头座于夹具座的位置。
所述下顶尖原端面固定连接有衔接柱，衔接柱直径小于弹簧内径，弹簧设置在下顶尖与限位孔之间。
所述定位盘由上定位面、定位圆柱孔和下定位面组成，所述上定位面为窄环形凸台结构，上定位面与加工件贴合，定位圆柱孔与加工件定位圆柱配合，下定位面与锥套顶面贴合。
所述弹簧夹头座下端圆心设有弹簧孔，弹簧孔直径大于弹簧的外直径，弹簧孔外侧圆周设有多个螺纹孔，螺纹孔用于固定连接拉杆，弹簧夹头座另一端设有夹头座外台阶，夹头座外台阶用于固定连接弹簧夹头。
本发明提供了一种轴齿插齿夹具，有益效果在于：
1、弹簧夹头与锥套的两个锥角的配合，使加工件的定位面进入到夹具后对锥面产生轴向和径向的推动力，这种推动力通过拉杆的往复运动夹紧或松开，可以快速的定位加工件并且使各中心线高度的重合，使所加工的零件精度高且质量稳定，能很好的防止零件偏心，零件的装夹效率大大提升，从而保证了花键的加工质量，弹簧夹头轴向上开有四等分均布的轴向槽有利于双锥面弹簧涨套受拉涨开变形受力均匀，分子弹性体相嵌结构，使得弹簧夹头绷涨、复位更加可靠，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；下顶尖保证了加工件的定心，保证零件相对于中心的跳动精度，上定位面为窄环形凸台结构，更便于定位精准和切屑的排出。
2、本发明既可保证轴齿轮的轴向定位，又可保证轴齿轮的径向定位，防止零件偏心，大大提升零件的装夹效率，从而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整体结构半剖示意图。
图2为本发明实施例提供的锥套半剖结构示意图。
图3为本发明实施例提供的锥套轴向结构示意图。
图4为本发明实施例提供的弹簧夹头半剖结构示意图。
图5为本发明实施例提供的定位盘半剖结构示意图。
图6为本发明实施例提供的弹簧夹头座半剖结构示意图。
图7为本发明实施例提供的夹具座半剖结构示意图。
图中：1、拉杆；2、第一螺钉；3、第一螺母；4、隔套；5、弹簧；6、下顶尖；7、第二螺钉；8、第三螺钉；9、锥套；91、锥套圆锥面；92、锥套圆柱面；10、弹簧夹头；101、夹头定位圆柱孔；102、高分子弹性体；103、夹头外锥面；11、第四螺钉；12、加工件；13、定位盘；131、上定位面；132、定位圆柱孔；133、下定位面；14、把手；15、弹簧夹头座；151、夹头座外台阶；152、弹簧孔；153、螺纹孔；16、夹具座；161、夹具座外台阶；162、凸台；163、活动孔；164、限位孔；17、调整垫圈；18、衔接柱。
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轴齿插齿夹具，包括拉杆1、隔套4、下顶尖6、锥套9、弹簧夹头10、定位盘13、弹簧夹头座15和夹具座16，锥套9的端面与夹具座16的端面贴合安装，锥套9另一端面上设有定位盘13，定位盘13用于定位加工件12与夹具，锥套9与夹具座16的中心线重合，锥套9和夹具座16的内部设有弹簧夹头座15、弹簧夹头10和下顶尖6，下顶尖6设置在弹簧夹头座15的底部，夹具座16内侧底部设有隔套4，夹具座16底部设有夹具座外台阶161，下顶尖6与衔接柱18固定连接，衔接柱18穿过夹具座外台阶161安装，下顶尖6与限位孔164之间设有弹簧5，弹簧5套在衔接柱18上，衔接柱18底部通过第一螺母3安装在限位孔164上，拉杆1通过第一螺钉2与弹簧夹头座15固定连接。
如图1和图7所示，夹具座16与锥套9通过第二螺钉7固定连接，弹簧夹头10通过第三螺钉8固定连接在弹簧夹头座15，夹具座16外圆上设有夹具座外台阶161，夹具座外台阶161上设有安装第二螺钉7的通孔，夹具座16的下端中心线上设有限位孔164，限位孔164用于衔接柱18的滑动，限位孔164外圆周上阵列设有多个活动孔163，活动孔163用于第一螺钉2的滑动，夹具座16与弹簧夹头座15之间设有隔套4，隔套4用于限定弹簧夹头座15于夹具座16的位置，夹具座16外侧通过槽孔与T型螺栓、螺母的配合，使整个夹具固定在数控插齿床工作台上，夹具座16上端面设有凸台162结构，凸台162结构起到限位的作用，避免弹簧夹头座下来超出形成，引起滑脱。
如图1所示，拉杆1、夹具座16、弹簧夹头座15、弹簧夹头10、下顶尖6和锥套9的中心线重合，使夹具在同一个直线上具有较高的重合度，达到精密的目的。
如图2和图3所示，锥套9内表面分为锥套圆锥面91和锥套圆柱面92，锥套圆锥面91和锥套圆柱面92衔接，锥套圆锥面91与夹头外锥面103配合，锥套圆柱面92分别与弹簧夹头10外表面和弹簧夹头座15外表面配合，锥套圆锥面91与锥套9中心线的夹角范围为10-60度，夹头外锥面103与锥套圆锥面91的锥角相同，锥套9的外侧壁上设有把手14，把手14便于加工件12与夹具的装卸。
如图4所示，弹簧夹头10包括锥面和圆柱面，圆柱面内部设有夹头定位圆柱孔101，弹簧夹头10轴向上开有四等分均布的轴向槽，轴向槽里嵌有高分子弹性体102，轴向槽有利于双锥面弹簧涨套受拉涨开变形受力均匀，高分子弹性体102有利于弹簧夹头10受拉涨开变形时不会有金属切屑进入，从而使弹簧夹头卡死，并且能使弹簧夹头10更加受力均匀，高分子弹性体102与弹簧夹头10套四等分均布的轴向槽相粘接，高分子弹性体102相嵌结构，使得弹簧夹头10绷涨、复位更加可靠，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。
如图1所示，弹簧夹头10与加工件12配合安装定位。
如图1所示，下顶尖6原端面固定连接有衔接柱18，衔接柱18直径小于弹簧5内径，弹簧5设置在下顶尖6与夹具座外台阶161之间，下顶尖6中心线与衔接柱18中心线重合，衔接柱18的底部安装有第一螺母3，第一螺母3位于夹具座16的外部，第一螺母3设在拉杆1中的孔槽中，便于下顶尖6的伸缩，下顶尖6保证了零件的定心，保证加工件相对于中心的跳动精度。
如图1和图5所示，定位盘13由上定位面131、定位圆柱孔132和下定位面133组成，所述上定位面131为窄环形凸台结构，上定位面131与加工件12贴合，定位圆柱孔132与加工件12定位圆柱配合，下定位面133与锥套9顶面贴合。
如图1和图所示，所述弹簧夹头座15下端圆心设有弹簧孔152，弹簧孔152直径大于弹簧5的外直径，弹簧孔152外侧圆周设有多个螺纹孔153，螺纹孔153用于固定连接拉杆1，弹簧夹头座15另一端设有夹头座外台阶151，夹头座外台阶151用于固定连接弹簧夹头10，夹头座外台阶151通过第三螺钉8将弹簧夹头10与弹簧夹头座15连接。
夹具座16内侧底部设有调整垫圈17，调整垫圈17与第一螺母3配合将弹簧5与衔接柱18的位置调整到适合加工件12安装的位置。
拉杆1的外侧包裹部分安装在机床的往复油缸上。
弹簧夹头10的高度大于锥套9的高度，在夹持工件时，锥套9的内壁始终与弹簧夹头10外锥面相配合，且加工件12的下端通过下顶尖6精准定位，弹簧夹头10能够沿平行于工件轴线的方向往复运动，拉动拉杆，能够通过连接体1及弹簧夹头座15带动弹簧夹头10往复运动，同时在弹簧夹头10往复运动过程中，能够使弹簧夹头10与锥套9配合夹紧或松开工件，所加工的零件精度高且质量稳定，能很好的防止零件偏心，零件的装夹效率大大提升，从而保证了花键的加工质量。
本发明的原理：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，将轴齿轮齿坯竖直放入竖直的弹簧夹头10内，加工件12下端面中心孔与夹具体15内滑动下顶尖6相抵予以定位，弹簧夹头10与轴齿轮外圆定位相贴合，弹簧夹头10实现了齿坯的轴向与径向限位，完成了齿坯的定位；通过机床的液压缸活塞杆的连接，借助液压缸活塞杆上下运动，保证拉杆1的上下运动带动弹簧夹头10的上下运动，夹紧或松开加工件12，实现毛坯的固定，具体是使拉杆1往下带动弹簧夹头10夹紧加工件12，拉杆1往上带动弹簧夹头10松开加工件12，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，重新填装加工件12的齿坯，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 (9)
1.一种轴齿插齿夹具，其特征在于，包括：
拉杆(1)，所述拉杆(1)穿过夹具座(16)与弹簧夹头座(15)固定连接，所述拉杆(1)与夹具座(16)可发生相对位移；
夹具座(16)，所述夹具座(16)内部套接安装有弹簧夹头座(15)，所述弹簧夹头座(15)可在夹具座(16)中滑动；
弹簧夹头座(15)，所述弹簧夹头座(15)与弹簧夹头(10)固定连接，所述弹簧夹头座(15)内部设有下顶尖(6)；
弹簧夹头(10)，所述弹簧夹头(10)套接安装在锥套(9)中，所述弹簧夹头(10)可在锥套(9)中贴合滑动；
锥套(9)，所述锥套(9)与夹具座(16)固定连接，所述锥套(9)的顶端固定安装有定位盘(13)；
定位盘(13)，所述定位盘(13)用于定位加工件(12)与夹具。
2.根据权利要求1所述的轴齿插齿夹具，其特征在于，所述拉杆(1)、夹具座(16)、弹簧夹头座(15)、弹簧夹头(10)、下顶尖(6)和锥套(9)的中心线重合。
3.根据权利要求1所述的轴齿插齿夹具，其特征在于，所述锥套(9)内表面分为锥套圆锥面(91)和锥套圆柱面(92)，锥套圆锥面(91)和锥套圆柱面(92)衔接，锥套圆锥面(91)与夹头外锥面(103)配合，锥套圆柱面(92)分别与弹簧夹头(10)外表面和弹簧夹头座(15)外表面配合，弹簧夹头(10)与加工件(12)配合安装定位。
4.根据权利要求3所述的轴齿插齿夹具，其特征在于，所述锥套圆锥面(91)与锥套(9)中心线的夹角范围为10-60度，夹头外锥面(103)与锥套圆锥面(91)的锥角相同。
5.根据权利要求1所述的轴齿插齿夹具，其特征在于，所述弹簧夹头(10)包括锥面和圆柱面，圆柱面内部设有夹头定位圆柱孔(101)，弹簧夹头(10)轴向上开有四等分均布的轴向槽，轴向槽里嵌有高分子弹性体(102)。
6.根据权利要求1所述的轴齿插齿夹具，其特征在于，所述夹具座(16)外圆上设有夹具座外台阶(161)，夹具座外台阶(161)上设有安装第二螺钉(7)的通孔，夹具座(16)下端的中心线上设有限位孔(164)，限位孔(164)用于衔接柱(18)的滑动，限位孔(164)外圆周上阵列设有多个活动孔(163)，活动孔(163)用于第一螺钉(2)的滑动，夹具座(16)与弹簧夹头座(15)之间设有隔套(4)，隔套(4)用于限定弹簧夹头座(15)于夹具座(16)的位置，夹具座(16)的上方设有凸台(162)，凸台(162)用于限定和定位弹簧夹具座(15)。
7.根据权利要求1所述的轴齿插齿夹具，其特征在于，所述下顶尖(6)原端面固定连接有衔接柱(18)，衔接柱(18)直径小于弹簧(5)内径，弹簧(5)设置在下顶尖(6)与限位孔(164)之间。
8.根据权利要求1所述的轴齿插齿夹具，其特征在于，所述定位盘(13)由上定位面(131)、定位圆柱孔(132)和下定位面(133)组成，所述上定位面(131)为窄环形凸台结构，上定位面(131)与加工件(12)贴合，定位圆柱孔(132)与加工件(12)定位圆柱配合，下定位面(133)与锥套(9)顶面贴合。
9.根据权利要求1所述的轴齿插齿夹具，其特征在于，所述弹簧夹头座(15)下端圆心设有弹簧孔(152)，弹簧孔(152)直径大于弹簧(5)的外直径，弹簧孔(152)外侧圆周设有多个螺纹孔(153)，螺纹孔(153)用于固定连接拉杆(1)，弹簧夹头座(15)另一端设有夹头座外台阶(151)，夹头座外台阶(151)用于固定连接弹簧夹头(10)。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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