CN110802428A - 一种犁刀齿轮变速箱铣床夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种犁刀齿轮变速箱铣床夹具，包括底座；Z向支撑组件，固定于所述底座的顶部，适于支撑工件的待铣削面；轴向定位组件，固定于所述底座的顶部，适于顶压工件的轴孔，对工件轴向定位；防转组件，固定于所述底座的顶部，适于夹紧所述工件的凸台斜面，且所述防转组件与所述凸台斜面的接触面与所述工件的轴向平行。本发明针对工件独特的外形结构，在满足平面铣削加工要求的条件下简化了夹具结构，从而大大加快了装夹速度，提高了加工效率。

Description

一种犁刀齿轮变速箱铣床夹具

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及装夹工具技术领域，尤其涉及一种犁刀齿轮变速箱铣床夹具。

背景技术

犁刀齿轮变速箱的箱体结构(以下简称工件)的圆周侧面上具有凸台斜面，当对位于工件圆周侧面上的安装面进行加工时，凸台斜面会影响所述工件的定位，因此使用普通的平面夹具无法实现其准确定位夹紧，往往需要使用许多辅助工具或者多种夹角叠加使用，装夹速度大大降低，装夹工具结构复杂，加工成本高，为此需要设计一种适用于犁刀齿轮变速箱的箱体结构的装夹工具。

本发明是针对工件圆周侧面上的安装面的铣削加工工序设计的装夹工具，铣削加工时仅需要满足安装面水平，无需保证位置精确，因此无需实现六个自由度的全面定位。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中在对犁刀齿轮变速箱的箱体安装面铣削工序中，用于装夹犁刀齿轮变速箱的箱体的夹具结构复杂，装夹速度较慢，加工效率低的技术问题，本发明提供了一种犁刀齿轮变速箱铣床夹具来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种犁刀齿轮变速箱铣床夹具，包括底座；Z向支撑组件，固定于所述底座的顶部，适于支撑工件的待铣削面；轴向定位组件，固定于所述底座的顶部，适于顶压工件的轴孔，对工件轴向定位；防转组件，固定于所述底座的顶部，适于夹紧所述工件的凸台斜面，且所述防转组件与所述凸台斜面的接触面与所述工件的轴向平行。

其中防转组件用于对凸台斜面进行定位和夹紧，避免工件旋转，使安装面(即被铣削面)保持水平，轴向定位组件则用于对工件轴向夹紧并实现轴向定位，避免铣削过程中工件产生轴向位移，Z向支撑组件用于支撑工件的安装面，铣削安装面时需要按压安装面，Z向支撑组件避免工件垂向位移。

进一步的，所述Z向支撑组件包括呈中心对称结构布置于所述待铣削面下方的两个或者两个以上的支撑柱，所述支撑柱的对称中心经过所述待铣削面的对角线交点；所述支撑柱包括固定于所述底座顶部的立柱、螺纹连接于所述立柱顶部的螺栓和与所述螺栓配合连接的第一紧固螺母。

优选的，所述支撑柱设置有四个，分别设置于所述待铣削面四个顶角的下方。

优选的，所述轴向定位组件对称设置有两组，分别顶压工件的两端轴孔。

进一步的，所述轴向定位组件包括气缸座、气缸和定位心轴，所述气缸座固定于所述底座的顶部，所述气缸置于所述气缸座上，所述定位心轴的一端与所述气缸的活塞杆连接，另一端插入所述工件的轴孔，且定位心轴与朝向所述气缸的所述工件端面挤压接触。

优选的，靠近所述工件的所述定位心轴的一端为沿轴线向工件延伸方向径向尺寸逐渐减小的锥形结构。

进一步的，所述防转组件包括位于工件下方且适于支撑第一侧面的斜支撑和适于顶压第二侧面的压板；所述第一侧面对应于，所述凸台斜面中朝向所述底座的侧面；所述第二侧面对应于，所述凸台斜面中与所述第一侧面平行的侧面。

进一步的，所述防转组件还包括紧固装置和固定于所述底座顶部的套筒，所述紧固装置同时穿过所述压板和所述套筒使所述压板与所述套筒固定，所述套筒的上部设置弧形柱，所述弧形柱具有与所述套筒的中心轴同轴设置的内弧面，所述内弧面与所述压板的外缘面贴合布置。

进一步的，所述紧固装置包括双头螺柱、第二紧固螺母和套设于所述双头螺柱上的弹簧，所述套筒的底部设有底板，所述双头螺柱一端穿过所述压板与所述底板固定，另一端经第二紧固螺母固定于所述压板的上方，所述弹簧位于所述压板的下表面与所述底板之间的限位空间内。

优选的，所述压板具有插入所述套筒的圆柱段，所述圆柱段的内侧具有与所述底板正对的凸台面，所述限位空间位于所述凸台面和所述底板之间。

本发明的有益效果是：

(1)本发明所述的犁刀齿轮变速箱铣床夹具，针对工件独特的外形结构，在满足平面铣削加工要求的条件下简化了夹具结构，仅需要对工件三个旋转自由度进行限制即可，保持被加工面水平，无需进行6个自由度全面定位，从而大大加快了装夹速度，提高了加工效率。

(2)本发明通过作用于工件轴孔处的轴向定位组件和作用于凸台斜面上的防转组件实现工件三个旋转自由度的限制，同时通过Z向支撑组件对工件进行有效支撑，结构简单，加工成本低。

(3)本发明中所述Z向支撑组件采用课拆卸的螺栓连接结构，有助于夹具的有效拆装。

(4)本发明中所述轴向定位组件采用气缸推动的方式将定位心轴顶入工件的轴孔内，自动化程度较高，且可以有效保证两端轴孔沿水平轴方向设置。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是犁刀齿轮变速箱结构示意图；

图2是本发明所述的犁刀齿轮变速箱铣床夹具的具体实施方式的立体图(工件已安装)；

图3是图2的主视图；

图4是图2的俯视图；

图5是图2的a处放大图；

图6是图3的A-A向剖视图；

图7是图4的B-B向剖视图；

图8是图4的C-C向剖视图；

图9是图6的b处放大图；

图10是使用本发明进行犁刀齿轮变速箱装夹的定位夹紧方案示意图。

图中，1、底座，2、支撑柱，201、立柱，202、螺栓，203、第一紧固螺母，3、轴向定位组件，301、气缸座，302、气缸，3021、缸筒，3022、前盖，3023、后盖，3024、活塞，3025、活塞杆，303、定位心轴，3031、锥形结构，4、防转组件，401、斜支撑，402、压板，4021、圆柱段，4022、凸台面，403、紧固装置，4031、双头螺柱，4032、第二紧固螺母，4033、弹簧，404、套筒，4041、弧形柱，4042、底板，5、工件，501、安装面，502、轴孔，503、凸台斜面，5031、第一侧面，5032、第二侧面，6、限位空间，7、座套，701、贯穿孔，702、沉孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”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”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示为工件5的结构示意图，工件5的上表面为安装面501，即待铣削面，工件5的前后端面圆孔即为轴孔502，工件5的右下方具有凸台斜面503。

如图2-图5所示，一种犁刀齿轮变速箱铣床夹具，包括底座1；Z向支撑组件，固定于底座1的顶部，适于支撑工件5的待铣削面，即Z向支撑组件位于安装面501的最下方；轴向定位组件3，固定于底座1的顶部，适于顶压工件5的轴孔502，对工件5轴向定位，并限制工件5绕X向和Z向旋转；防转组件4，固定于底座1的顶部，适于夹紧工件5的凸台斜面503，且防转组件4与凸台斜面503的接触面与工件5的轴向平行，防转组件4用于限制工件5绕Y向旋转。从而使本发明实现工件5三个旋转自由度的限制，使安装面501处于水平状态。

具体的，Z向支撑组件包括呈中心对称结构布置于所述待铣削面下方的两个或者两个以上的支撑柱2，支撑柱2的对称中心经过所述待铣削面的对角线交点，使安装面501均匀受力，在本发明的一个优选实施例中，支撑柱2设置有四个，分别设置于所述待铣削面四个顶角的下方。支撑柱2可以为固定于底座1的顶部的简单直杆，为便于拆装，支撑柱2可以为但不仅限于如下结构：如图7所示，包括固定于底座1顶部的立柱201、螺纹连接于立柱201顶部的螺栓202和与螺栓202配合连接的第一紧固螺母203。立柱201优选为下粗上细的柱体结构，提高底座1的稳定性，立柱201的顶部具有与螺栓202匹配的内螺纹，第一紧固螺母203套设在螺栓202上后再将螺栓202装在立柱201上，根据工件5实际高度调节紧固螺母，使支撑柱2处于指定的高度。

轴向定位组件3对称设置有两组，分别顶压工件5的两端轴孔502。轴向定位组件3可以为但不仅限于如下结构：如图3、图8所示，包括气缸座301、气缸302和定位心轴303，气缸座301固定于底座1的顶部，气缸302置于气缸座301上，定位心轴303的一端与气缸302的活塞杆3025连接，另一端插入工件5的轴孔502，且定位心轴303与朝向气缸302的工件5端面挤压接触。气缸302为现有技术，本发明中仅作简要介绍，气缸302主要包括缸筒3021、前盖3022、后盖3023、活塞3024和活塞杆3025，前盖3022和后盖3023封闭于缸筒3021的前后端面上，前盖3022和后盖3023同时作为气缸座301使用，活塞3024位于缸筒3021内并带动活塞杆3025运动，活塞杆3025的伸出端具有安装螺纹孔，用于安装定位心轴303，定位心轴303可以与轴孔502采用过盈配合，在本发明的一个优选实施例中，如图8所示，靠近工件5的定位心轴303的一端为沿轴线向工件5延伸方向径向尺寸逐渐减小的锥形结构3031，即位于轴孔502内部的定位心轴303的径向尺寸较小，位于轴孔502外侧的定位心轴303的径向尺寸较大，通过两端轴向定位组件3夹紧工件5。如图6所示，伸入轴孔502内部的定位心轴303横截面边缘优选由线段和圆弧组成，从而使定位心轴303与轴孔502之间具有足够间隙，有利于定位心轴303迅速插入轴孔502内。

如图5、图6和图9所示，在本发明的一个具体实施例中，防转组件4包括位于工件5下方且适于支撑第一侧面5031的斜支撑401和适于顶压第二侧面5032的压板402；第一侧面5031对应于，凸台斜面503中朝向底座1的侧面；第二侧面5032对应于，凸台斜面503中与第一侧面5031平行的侧面。如图所示，斜支撑401对凸台斜面503具有斜向上方的作用力，并通过另一侧的压板402顶压，用于防止工件5绕Y轴旋转，为了便于拆装压板402优选可拆装或者可绕Z轴旋转。具体的，防转组件4还包括紧固装置403和固定于底座1顶部的套筒404，所述紧固装置403同时穿过压板402和套筒404使压板402与套筒404固定，套筒404的上部设置弧形柱4041，弧形柱4041具有与套筒404的中心轴同轴设置的内弧面，内弧面与压板402的外缘面贴合布置。如图5和图9所示，压板402的一端为与第二侧面5032贴合的斜面，另一端为与套筒404的中心轴同轴的圆弧面，内弧面与圆弧面贴合设置，压板402可以贴合内弧面旋转离开或者顶压第二侧面5032，位置调整完成后使用紧固装置403锁紧即可。

锁紧装置通常为螺栓锁紧，作为优选的，紧固装置403包括双头螺柱4031、第二紧固螺母4032和套设于双头螺柱4031上的弹簧4033，套筒404的底部设有底板4042，双头螺柱4031一端穿过压板402与底板4042固定，另一端经第二紧固螺母4032固定于压板402的上方，弹簧4033位于压板402的下表面与底板4042之间的限位空间6内，当旋转双头螺柱4031时，压板402逐渐向底板4042靠近，逐渐压缩弹簧4033，从而使锁紧装置具有一定的预紧力，当铣削过程中出现振动时，压板402不易松动。本实施例中压板402可以位于套筒404的上方，作为优选的，压板402具有插入套筒404的圆柱段4021，圆柱段4021的内侧具有与底板4042正对的凸台面4022，限位空间6位于凸台面4022和底板4042之间。此时压板402与套筒404能够有效保持同轴旋转。

在本发明的一个优选实施例中，底座1上贯穿设置有座套7，座套7的中心设置贯穿孔701，底部为沉孔702，套筒404穿过贯穿孔701，且套筒404的底部卡在沉孔702内。

使用本发明进行工件5装夹时，工件5的安装过程为：先将工件5放在四个支撑柱2上，随后用手扳动气阀使气缸302进气，两个气缸302同时工作并推动两个活塞杆3025伸出，带动两个定位心轴303分别插入工件5的两个轴孔502中，实现第一次定位并且夹紧；接着转动压板402使初步压住工件5的凸台斜面503，再用扳手拧紧第二紧固螺母4032，压紧工件5；最后，调节立柱201顶部的螺栓202高度使支撑柱2顶紧工件5；等待加工。

工件5的拆卸过程是：首先，用扳手拧松第二紧固螺母4032松开工件5，接着，调节立柱201顶部的螺栓202松开工件5，随后，扳动气阀使气缸302出气，两个气缸302同时带动两个活塞杆3025缩回，带动两个定位心轴303分别拔出工件5的两个轴孔502；最后取出工件5。

图10中示出了本发明的定位夹紧方案，所述方向一为Z向支撑，为工件5提供足够支撑力，所述方向二为斜面防转动定位，以第一侧面5031为粗定位基准，所述方向三为斜面夹紧，所述位置一以两端轴孔502为粗定位基准，实现轴向定位并夹紧。

在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种犁刀齿轮变速箱铣床夹具，其特征在于，包括：

底座(1)；

Z向支撑组件，固定于所述底座(1)的顶部，适于支撑工件(5)的待铣削面；

轴向定位组件(3)，固定于所述底座(1)的顶部，适于顶压工件(5)的轴孔(502)，对工件(5)轴向定位；

防转组件(4)，固定于所述底座(1)的顶部，适于夹紧所述工件(5)的凸台斜面(503)，且所述防转组件(4)与所述凸台斜面(503)的接触面与所述工件(5)的轴向平行。

2.根据权利要求1所述的犁刀齿轮变速箱铣床夹具，其特征在于：所述Z向支撑组件包括呈中心对称结构布置于所述待铣削面下方的两个或者两个以上的支撑柱(2)，所述支撑柱(2)的对称中心经过所述待铣削面的对角线交点；所述支撑柱(2)包括固定于所述底座(1)顶部的立柱(201)、螺纹连接于所述立柱(201)顶部的螺栓(202)和与所述螺栓(202)配合连接的第一紧固螺母(203)。

3.根据权利要求1所述的犁刀齿轮变速箱铣床夹具，其特征在于：所述支撑柱(2)设置有四个，分别设置于所述待铣削面四个顶角的下方。

4.根据权利要求1所述的犁刀齿轮变速箱铣床夹具，其特征在于：所述轴向定位组件(3)对称设置有两组，分别顶压工件(5)的两端轴孔(502)。

5.根据权利要求4所述的犁刀齿轮变速箱铣床夹具，其特征在于：所述轴向定位组件(3)包括气缸座(301)、气缸(302)和定位心轴(303)，所述气缸座(301)固定于所述底座(1)的顶部，所述气缸(302)置于所述气缸座(301)上，所述定位心轴(303)的一端与所述气缸(302)的活塞杆(3025)连接，另一端插入所述工件(5)的轴孔(502)，且定位心轴(303)与朝向所述气缸(302)的所述工件(5)端面挤压接触。

6.根据权利要求5所述的犁刀齿轮变速箱铣床夹具，其特征在于：靠近所述工件(5)的所述定位心轴(303)的一端为沿轴线向工件(5)延伸方向径向尺寸逐渐减小的锥形结构(3031)。

7.根据权利要求1所述的犁刀齿轮变速箱铣床夹具，其特征在于：所述防转组件(4)包括位于工件(5)下方且适于支撑第一侧面(5031)的斜支撑(401)和适于顶压第二侧面(5032)的压板(402)；

所述第一侧面(5031)对应于，所述凸台斜面(503)中朝向所述底座(1)的侧面；所述第二侧面(5032)对应于，所述凸台斜面(503)中与所述第一侧面(5031)平行的侧面。

8.根据权利要求7所述的犁刀齿轮变速箱铣床夹具，其特征在于：所述防转组件(4)还包括紧固装置(403)和固定于所述底座(1)顶部的套筒(404)，所述紧固装置(403)同时穿过所述压板(402)和所述套筒(404)使所述压板(402)与所述套筒(404)固定，所述套筒(404)的上部设置弧形柱(4041)，所述弧形柱(4041)具有与所述套筒(404)的中心轴同轴设置的内弧面，所述内弧面与所述压板(402)的外缘面贴合布置。

9.根据权利要求8所述的犁刀齿轮变速箱铣床夹具，其特征在于：所述紧固装置(403)包括双头螺柱(4031)、第二紧固螺母(4032)和套设于所述双头螺柱(4031)上的弹簧(4033)，所述套筒(404)的底部设有底板(4042)，所述双头螺柱(4031)一端穿过所述压板(402)与所述底板(4042)固定，另一端经第二紧固螺母(4032)固定于所述压板(402)的上方，所述弹簧(4033)位于所述压板(402)的下表面与所述底板(4042)之间的限位空间(6)内。

10.根据权利要求8所述的犁刀齿轮变速箱铣床夹具，其特征在于：所述压板(402)具有插入所述套筒(404)的圆柱段(4021)，所述圆柱段(4021)的内侧具有与所述底板(4042)正对的凸台面(4022)，所述限位空间(6)位于所述凸台面(4022)和所述底板(4042)之间。

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