CN111069715A - 一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及齿轮加工领域，具体是涉及一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装，包括第一齿轮夹具，用于装载并定位一个齿轮；第二齿轮夹具，设置在第一齿轮夹具的侧部，用于装载并定位另一个齿轮；旋转机构，设置在第二齿轮夹具上，并与第二齿轮夹具驱动连接，用于驱动第二齿轮夹具上的齿轮进行转动；翻转机构，设置在第一齿轮夹具上，并与第一齿轮夹具驱动连接，用于驱动第一齿轮夹具进行翻转；推进机构，设置在第一齿轮夹具的侧部，并与翻转机构驱动连接，用于驱动第一齿轮夹具靠近或者远离第二齿轮夹具运动，本发明保证对称一致性及不同对齿要求的齿轮零件的同时精密加工，齿轮在齿轮夹具上的安装方便，能够显著提高制造精度和生产效率。

Description

一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装

技术领域

本发明涉及齿轮加工领域，具体是涉及一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装。

背景技术

齿轮加工是利用机械的方法获得齿轮特定结构和精度的工艺过程。齿轮是汽车运动中的核心传动部件，其加工质量的优劣对汽车总成乃至整车的振动噪声以及可靠性等会带来直接影响，有时会成为制约产品水平提高的关键因素。在齿轮加工过程中，最关键的工序要数磨齿工序，磨齿以基准面为定位基准，靠内孔定心，虽然内孔加工比较精密，但允许有一定的公差，磨齿就需要用到磨齿机。磨齿机是利用砂轮作为磨具加工圆柱齿轮或某些齿轮加工刀具齿面的齿轮加工机床。主要用于消除热处理后的变形和提高齿轮精度。在磨齿机加工前需要将初步加工后的齿轮通过送料机构输送到磨齿机入料口端，而后通过机械手将齿轮放入到磨齿机上进行磨齿作业。

如果需要同时对两个齿轮进行加工，由于使用要求，需保证两个齿轮同心设置，且两个齿轮上均布的基准孔与齿的一致性，同时要求两件齿轮的轮齿具有对称一致性。因此，需要两件同时加工，加工时要求以均布三孔作为基准，从而保证零件的精度。

中国专利CN201510868588.7公开了一种用于保证两个轮毂齿轮对称一致性的齿轮精密制造工装，它包括中部为光轴段的螺纹轴、环绕中心轴孔以均布的方式设置有六个定位孔的基准板、环绕中心轴孔以均布的方式设置有三基准孔的待加工轮毂齿轮一、二；所述基准板套装在螺纹轴光轴段的中部，在基准板六个定位孔内分别安装有一根悬臂式芯轴，且每两相邻的悬臂式芯轴方向相反；所述待加工轮毂齿轮一、二分别安装在基准板两侧，并通过分别与基准板相应侧的三根悬臂式芯轴同心配合的三基准孔进行定位；在待加工轮毂齿轮一、二外侧分别通过锁紧螺母安装有压板。

该工装可以保证需保证对称一致性及不同对齿要求的齿轮零件的同时精密加工，但是其在定位的时候仅能与一种型号的齿轮内孔相匹配，导致不同规格型号的齿轮内孔需要生产出与之对应规格的基准板和悬臂式芯轴，大大地降低了定该工装适应程度，且更换繁琐。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装，该技术方案解决了目前定位工装只能适应一种型号齿轮的问题，该固定工装保证对称一致性及不同对齿要求的齿轮零件的同时精密加工，齿轮在齿轮夹具上的安装方便、定位准确、并能够显著提高制造精度和生产效率。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

提供一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装，包括：

第一齿轮夹具，用于装载并定位一个齿轮；

第二齿轮夹具，设置在所述第一齿轮夹具的侧部，用于装载并定位另一个齿轮；

旋转机构，设置在所述第二齿轮夹具上，并与第二齿轮夹具驱动连接，用于驱动第二齿轮夹具上的齿轮进行转动，以确保第二齿轮夹具上的齿轮加工时与第一齿轮夹具上的齿轮的对称一致性；

翻转机构，设置在第一齿轮夹具上，并与第一齿轮夹具驱动连接，用于驱动第一齿轮夹具进行翻转；

推进机构，设置在第一齿轮夹具的侧部，并与所述翻转机构驱动连接，用于驱动第一齿轮夹具靠近或者远离第二齿轮夹具运动；

控制台，设置在第一齿轮夹具侧部，与第一齿轮夹具、第二齿轮夹具、所述旋转机构、翻转机构和所述推进机构电性连接，用于下发控制指令给第一齿轮夹具、第二齿轮夹具、旋转机构、翻转机构和推进机构。

作为同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装的一种优选方案，所述第一齿轮夹具包括第一承载盘、第一驱动定位板、第一支撑盘、第一齿轮定位柱、第一定位驱动气缸和弹性夹头，所述第一支撑盘上设有三个第一安装座，三个所述第一安装座在第一支撑盘上圆周分布，每个第一支撑盘上铰接有一个所述第一定位驱动气缸，第一支撑盘的一侧设有所述第一驱动定位板，第一驱动定位板靠近第一支撑盘的一端面圆周分布设有三个第一定位柱，第一驱动定位气缸与所述第一定位柱一一对应，且第一定位驱动气缸的输出轴与第一定位柱驱动连接，第一驱动定位板远离第一支撑盘的一端面设有所述第一承载盘，第一承载盘和第一驱动定位板通过所述弹性夹头同轴连接，弹性夹头位于第一承载盘和第一驱动定位板的中心位置，第一承载盘、第一定位驱动板和第一支撑盘上分别圆周分布有三个第一前端活动孔、三个第一中端活动孔和三个第一后端活动孔，所述第一前端活动孔、所述第一中端活动孔和所述第一后端活动孔之间相互配合，第一承载盘、第一驱动定位板和第一支撑盘之间设有三根所述第一齿轮定位柱，第一齿轮定位柱沿弹性夹头的中心轴圆周分布，第一齿轮定位柱的一端、中部和另一端分别在第一前端活动孔、第一中端活动孔和第一后端活动孔内滑动。

作为同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装的一种优选方案，所述第一驱动定位板设置为三角星型，第一前端活动孔设置为弧形孔、第一中端活动孔设置为腰型孔，第一后端活动孔设置为与第一前端活动孔相吻合的弧形孔，第一驱动定位板三个顶点的连线形成等边三角形，三个第一中端活动孔分别开设在第一驱动定位板的三个顶点与中心点之间的连线上。

作为同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装的一种优选方案，所述推进机构包括推进工作台和推进支撑板，所述推进工作台设置在第一齿轮夹具的侧部，推进工作台上驱动连接有所述推进支撑板，推进支撑板设置为L型，推进工作台驱动推进支撑板沿水平方向运动，所述翻转机构设置在推进支撑板上。

作为同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装的一种优选方案，翻转机构包括翻转驱动电机、主动齿轮、从动齿轮、翻转旋臂和翻转支撑座，所述翻转驱动电机固定在推进支撑板其中一边上，翻转驱动电机的输出轴贯穿推进支撑板的另一边，并驱动连接有所述主动齿轮，主动齿轮啮合有所述从动齿轮，从动齿轮与推进支撑板的另一边转动连接，从动齿轮上同轴连接有所述翻转旋臂，翻转旋臂的一端与从动齿轮固定连接，翻转旋臂的另一端与所述翻转支撑座固定连接，翻转支撑座与第一支撑盘固定连接。

作为同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装的一种优选方案，所述第二齿轮夹具包括第二承载盘、第二驱动定位板、第二支撑盘、第二齿轮定位柱、第二定位驱动气缸、连接轴套和对接端头，所述第二支撑盘上设有三个第二安装座，三个所述第二安装座在第二支撑盘上圆周分布，每个第二支撑盘上铰接有一个所述第二定位驱动气缸，第二支撑盘的一侧设有所述第二驱动定位板，第二驱动定位板靠近第二支撑盘的一端面圆周分布设有三个第二定位柱，第二驱动定位气缸与所述第二定位柱一一对应，且第二定位驱动气缸的输出轴与第二定位柱驱动连接，第二驱动定位板远离第二支撑盘的一端面设有所述第二承载盘，第二承载盘和第二驱动定位板通过所述连接轴套同轴连接，连接轴套上螺纹连接有所述对接端头，对接端头与连接轴套同轴设置，连接轴套位于第二承载盘和第二驱动定位板的中心位置，第二承载盘、第二定位驱动板和第二支撑盘上分别圆周分布有三个第二前端活动孔、三个第二中端活动孔和三个第二后端活动孔，所述第二前端活动孔、所述第二中端活动孔和所述第二后端活动孔之间相互配合，第二承载盘、第二驱动定位板和第二支撑盘之间设有三根所述第二齿轮定位柱，第二齿轮定位柱沿对接端头的中心轴圆周分布，第二齿轮定位柱的一端、中部和另一端分别在第二前端活动孔、第二中端活动孔和第二后端活动孔内滑动。

作为同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装的一种优选方案，所述第二驱动定位板设置为三角星型，第二前端活动孔设置为弧形孔、第二中端活动孔设置为腰型孔，第二后端活动孔设置为与第二前端活动孔相吻合的弧形孔，第二驱动定位板三个顶点的连线形成等边三角形，三个第二中端活动孔分别开设在第二驱动定位板的三个顶点与中心点之间的连线上。

作为同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装的一种优选方案，所述旋转机构包括旋转驱动电机、连接杆、转动支撑座，第二齿轮夹具上沿对接端头的中心轴圆周分布有两个所述转动支撑座，第二承载盘和第二支撑盘均与转动支撑座固定连接，两个转动支撑座之间通过所述连接杆进行连接，所述旋转驱动电机设置在第二齿轮夹具的侧部，且旋转驱动电机的输出轴与连接杆的中部位置驱动连接。

作为同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装的一种优选方案，所述弹性夹头靠近第二齿轮夹具一端端部设置成向中心聚拢的斜面状，弹性夹头靠近第二齿轮夹具一端端部的侧壁上圆周设有若干缝隙，所述缝隙延伸至弹性夹头的另一端，缝隙远离第二齿轮夹具的一端设置成圆形孔，且所述圆形孔的直径大于缝隙的宽度。

作为同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装的一种优选方案，所述对接端头套设在弹性夹头内，对接端头靠近第一齿轮夹具的一端端部设置为球头状。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

初始状态下，第一齿轮夹具处于水平放置状态，将第一个齿轮平放在第一承载盘上，并使得该齿轮的中心孔穿过弹性夹头，利用弹性夹头对该齿轮定心，之后通过控制台给三个第一定位驱动气缸下发驱动指令，在第一定位驱动气缸的驱动下，推动三个第一定位柱沿着三角星型的第一驱动定位板上的三个第一中端活动孔内滑动，同时第一定位柱转动的路径与第一定位柱在第一承载盘和第一支撑盘的移动轨迹相吻合，将三个第一定位柱的圆周调整到与待加工的第一个齿轮三个基准孔相抵接后，使得三个第一定位柱承托住第一个齿轮，再次通过紧固螺栓将第一承载盘和和第一驱动定位板进行紧固定位。再通过控制台给翻转机构下发驱动指令，当翻转驱动电机工作时，带动主动齿轮进行转动，主动齿轮会带动与其啮合的从动齿轮一起转动，因此翻转旋臂也会进行转动，套接在翻转旋臂端部的翻转支撑座也会一起转动，进而将水平放置的第一齿轮夹具翻转到垂直状态，在推进工作台的驱动下，第一齿轮夹具和第二齿轮夹具相互靠近进行定位配合。第二齿轮夹具与第一齿轮夹具的工作原理类似，将第二个齿轮套放在第二承载盘上，并使得该齿轮的中心孔穿过弹性夹头，利用弹性夹头对该齿轮定心，之后通过控制台给三个第二定位驱动气缸下发驱动指令，在第二定位驱动气缸的驱动下，推动三个第二定位柱沿着三角星型的第二驱动定位板上的三个第二中端活动孔内滑动，同时第二定位柱转动的路径与第二定位柱在第二承载盘和第二支撑盘的移动轨迹相吻合，将三个第二定位柱的圆周调整到与待加工的第二个齿轮三个基准孔相抵接后，使得三个第二定位柱承托住第二个齿轮，再次通过紧固螺栓将第二承载盘和和第二驱动定位板进行紧固定位，当弹性夹头朝向对接端头运动时，对接端头的球头状的端头接触弹性接头的斜面状，将斜面状撑开，再进入到弹性接头内部，使得弹性接头夹持住对接端头。当旋转驱动电机工作时，驱动连接杆进行转动，连接杆的两端分别设置了一个转动支撑座，转动支撑座用于支撑第二齿轮夹具，第二齿轮夹具受到旋转驱动电机的驱动进行旋转，因此放置在其上的齿轮也会跟着一起转动，使得被加工的两个齿轮中一个齿轮的某孔对齿，另一个齿轮的某孔对齿槽。

该固定工装仅需转动驱动定位板即可实现三个定位柱在对应的齿轮夹具上的位置，滑动后定位柱同样处于同一圆周上，通过定位柱对齿轮的基准孔进行抵接定位，能够进行快速调节，大大地提高了定位效率，实现了需保证对称一致性及不同对齿要求的齿轮零件的同时精密加工，齿轮在齿轮夹具上的安装方便、定位准确、并能够显著提高制造精度和生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中第一齿轮夹具和第二齿轮夹具的结构示意图

图3为本发明中第一齿轮夹具处的结构示意图；

图4为本发明中第一齿轮夹具的爆炸示意图；

图5为本发明中翻转机构处的结构示意图；

图6为图5中A处的放大示意图；

图7为本发明中第二齿轮夹具处的结构示意图；

图8为本发明中第二齿轮夹具处的爆炸示意图；

图9为本发明中第二齿轮夹具处的正视图；

图10为图9中A-A处的剖面示意图；

图11和图12为本发明中旋转机构两种不同视角下的结构示意图。

图中标号为：

1-第一齿轮夹具；1a-第一承载盘；1a1-第一前端活动孔；1b-第一驱动定位板；1b1-第一定位柱；1b2-第一中端活动孔；1c-第一支撑盘；1c1-第一后端活动孔；1d-第一齿轮定位柱；1e-第一定位驱动气缸；1f-第一安装座；1g-弹性夹头；1g1-斜面状；1g2-缝隙；1g3-圆形孔；

2-第二齿轮夹具；2a-第二承载盘；2a1-第二前端活动孔；2b-第二驱动定位板；2b1-第二定位柱；2b2-第二中端活动孔；2c-第二支撑盘；2c1-第二后端活动孔；2d-第二齿轮定位柱；2e-第二定位驱动气缸；2f-第二安装座；2g-连接轴套；2h-对接端头；2h1-球头状；

3-旋转机构；3a-旋转驱动电机；3b-连接杆；3c-转动支撑座；

4-翻转机构；4a-翻转驱动电机；4b-主动齿轮；4c-从动齿轮；4d-翻转旋臂；4e-翻转支撑座；

5-推进机构；5a-推进工作台；5b-推进支撑板；

6-控制台。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“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。

请参阅图1和图2，该固定工装，包括：

第一齿轮夹具1，用于装载并定位一个齿轮，根据该齿轮上三个基准孔之间的间距、基准孔的孔径自动调节，使得第一个齿轮被第一齿轮夹具1所定位；

第二齿轮夹具2，设置在第一齿轮夹具1的侧部，用于装载并定位另一个齿轮，根据该齿轮上三个基准孔之间的间距、基准孔的孔径自动调节，使得第二个齿轮被第二齿轮夹具2所定位；

旋转机构3，设置在第二齿轮夹具2上，并与第一齿轮夹具2驱动连接，用于驱动第二齿轮夹具2上的齿轮进行转动，以确保第二齿轮夹具2上的齿轮加工时与第亿齿轮夹具1上的齿轮的对称一致性，即使得被加工的两个齿轮中一个齿轮的某孔对齿，另一个齿轮的某孔对齿槽；

翻转机构4，设置在第一齿轮夹具1上，并与第一齿轮夹具1驱动连接，用于驱动第亿齿轮夹具1进行翻转，第二齿轮夹具1上的齿轮先是平放进入到其上，再将其翻转；

推进机构5，设置在第一齿轮夹具1的侧部，并与翻转机构4驱动连接，用于驱动第一齿轮夹具1靠近或者远离第二齿轮夹具2运动，使得第一齿轮夹具1和第二齿轮夹具2进行相互配合，后续可以对两个齿轮同时进行加工；

控制台6，设置在第一齿轮夹具1侧部，与第一齿轮夹具1、第二齿轮夹具2、旋转机构3、翻转机构4和推进机构5电性连接，用于下发控制指令给第一齿轮夹具1、第二齿轮夹具2、旋转机构3、翻转机构4和推进机构5。

请参阅图3和图4，第一齿轮夹具1包括第一承载盘1a、第一驱动定位板1b、第一支撑盘1c、第一齿轮定位柱1d、第一定位驱动气缸1e和弹性夹头1g，第一支撑盘1c上设有三个第一安装座1f，三个第一安装座1f在第一支撑盘1c上圆周分布，每个第一安装座1f上均铰接有一个第一定位驱动气缸1e，第一支撑盘1c的一侧设有第一驱动定位板1b，第一驱动定位板1b靠近第一支撑盘1c的一端面圆周分布设有三个第一定位柱1b1，第一定位驱动气缸1e与第一定位柱1b1一一对应，且第一定位驱动气缸1e的输出轴与第一定位柱1b1驱动连接，第一驱动定位板1b远离第一支撑盘1c的一端面设有第一承载盘1a，第一承载盘1a和第一驱动定位板1b通过弹性夹头1g同轴连接，弹性夹头1g位于第一承载盘1a和第一驱动定位板1b的中心位置，第一承载盘1a、第一定位驱动板1b和第一支撑盘1c上分别圆周分布有三个第一前端活动孔1a1、三个第一中端活动孔1b2和三个第一后端活动孔1c1，第一前端活动孔1a1、第一中端活动孔1b2和第一后端活动孔1c1之间相互配合，第一承载盘1a、第一驱动定位板1b和第一支撑盘1c之间设有三根第一齿轮定位柱1d，第一齿轮定位柱1d沿弹性夹头1g的中心轴圆周分布，第一齿轮定位柱1d的一端、中部和另一端分别在第一前端活动孔1a1、第一中端活动孔1b2和第一后端活动孔1c1内滑动。

第一驱动定位板1b设置为三角星型，第一前端活动孔1a1设置为弧形孔、第一中端活动孔1b2设置为腰型孔，第一后端活动孔1c1设置为与第一前端活动孔1a1相吻合的弧形孔，第一驱动定位板1b三个顶点的连线形成等边三角形，三个第一中端活动孔1b2分别开设在第一驱动定位板1b的三个顶点与中心点之间的连线上。

在第一齿轮夹具1中，具有三个对第一个齿轮的三个基准孔进行定位的第一定位柱1b1，弹性夹头1g等于是位于第一齿轮夹具1的中心位置，为第一齿轮夹具1的中心轴。初始状态下，第一齿轮夹具1处于水平放置状态，将第一个齿轮平放在第一承载盘1a上，并使得该齿轮的中心孔穿过弹性夹头1g，利用弹性夹头1g对该齿轮定心，将该齿轮接近于与第一齿轮夹具1同轴设置。之后通过控制台6给三个第一定位驱动气缸1e下发驱动指令，在第一定位驱动气缸1e的驱动下，会推动第一驱动定位板1b进行转动，当第一驱动定位板1b转动时，会推动三个第一定位柱1b1沿着三角星型的第一驱动定位板1b上的三个第一中端活动孔1b2内滑动，且每个第一定位柱1b1的移动距离相同，使得三个第一定位柱1b1还能处于同一个圆周上，在第一定位柱1b1滑动的过程中，第一定位柱1b1两端又会分别在第一前端活动孔1a1和第一后端活动孔1c1内滑动，在第一驱动定位板1b转动时，驱动第一定位柱1b1转动的路径与第一定位柱1b1在第一承载盘1a和第一支撑盘1c的移动轨迹相吻合，在本实施例中，第一定位柱1b1的一端被第一支撑盘1c上的第一后端活动孔1c1所限位，确保第一定位柱1b1不会从第一齿轮夹具1上掉落。将三个第一定位柱1b1的圆周调整到与待加工的第一个齿轮三个基准孔相抵接后，使得三个第一定位柱1b1承托住第一个齿轮，再次通过紧固螺栓将第一承载盘1a和和第一驱动定位板1b进行紧固定位。

请参阅图1，推进机构5包括推进工作台5a和推进支撑板5b，推进工作台5a设置在第一齿轮夹具1的侧部，推进工作台5a上驱动连接有推进支撑板5b，推进支撑板5b设置为L型，推进工作台5a驱动推进支撑板5b沿水平放向运动，翻转机构4设置在推进支撑板5b上。在推进工作台5a的驱动下，第一齿轮夹具1和第二齿轮夹具2相互靠近进行定位配合，或者使得两者分离。

请参阅图5，翻转机构4包括翻转驱动电机4a、主动齿轮4b、从动齿轮4c、翻转旋臂4d和翻转支撑座4e，翻转驱动电机4a固定在推进支撑板5b其中一边上，翻转驱动电机4a的输出轴贯穿推进支撑板5b的另一边，并驱动连接有主动齿轮4b，主动齿轮4b啮合有从动齿轮4c，从动齿轮4c与推进支撑板5b的另一边转动连接，从动齿轮4c上同轴连接有翻转旋臂4d，翻转旋臂4d的一端与从动齿轮4c固定连接，翻转旋臂4d的另一端与翻转支撑座4e固定连接，翻转支撑座4e与第一支撑盘1c固定连接。当翻转驱动电机4a工作时，带动主动齿轮4b进行转动，主动齿轮4b会带动与其啮合的从动齿轮4c一起转动，因此翻转旋臂4d也会进行转动，套接在翻转旋臂4d端部的翻转支撑座4e也会一起转动，进而将水平放置的第亿齿轮夹具1翻转到垂直状态，便于后续与第二齿轮夹具2进行定位配合，或者将垂直放置的第一齿轮夹具1翻转到水平状态，放入或者取出齿轮。

请参阅图6，弹性夹头1g靠近第二齿轮夹具2一端端部设置成向中心聚拢的斜面状1g1，弹性夹头1g靠近第二齿轮夹具2一端端部的侧壁上圆周设有若干缝隙1g2，缝隙1g2延伸至弹性夹头1g的另一端，缝隙1g2远离第二齿轮夹具2的一端设置成圆形孔1g3，且圆形孔1g3的直径大于缝隙1g2的宽度，对接端头2h套设在弹性夹头1g内，对接端头2h靠近第一齿轮夹具1的一端端部设置为球头状2h1。弹性夹头1g用于套接在对接端头2h外部，其中弹性接头的内径略小于对接端头2h的外径，当弹性夹头1g朝向对接端头2h运动时，对接端头2h的球头状2h1的端头接触弹性接头的斜面状1g1，将斜面状1g1撑开，再进入到弹性接头内部，使得弹性接头夹持住对接端头2h。

请参阅图7、图8、图9和图10，第二齿轮夹具2包括第二承载盘2a、第二驱动定位板2b、第二支撑盘2c、第二齿轮定位柱2d、第二定位驱动气缸2e、连接轴套2g和对接端头2h，第二支撑盘2c上设有三个第二安装座2f，三个第二安装座2f在第二支撑盘2c上圆周分布，每个第二安装座2f上均铰接有一个第二定位驱动气缸2e，第二支撑盘2c的一侧设有第二驱动定位板2b，第二驱动定位板2b靠近第二支撑盘2c的一端面圆周分布设有三个第二定位柱2b1，第二驱定位驱动气缸2e与第二定位柱2b1一一对应，且第二定位驱动气缸2e的输出轴与第二定位柱2b1驱动连接，第二驱动定位板2b远离第二支撑盘2c的一端面设有第二承载盘2a，第二承载盘2a和第二驱动定位板2b通过连接轴套2g同轴连接，连接轴套2g上螺纹连接有对接端头2h，对接端头2h与连接轴套2g同轴设置，连接轴套2g位于第二承载盘2a和第二驱动定位板2b的中心位置，第二承载盘2a、第二定位驱动板2b和第二支撑盘2c上分别圆周分布有三个第二前端活动孔2a1、三个第二中端活动孔2b2和三个第二后端活动孔2c2，第二前端活动孔2a1、第二中端活动孔2b2和第二后端活动孔2c2之间相互配合，第二承载盘2a、第二驱动定位板2b和第二支撑盘2c之间设有三根第二齿轮定位柱2d，第二齿轮定位柱2d沿对接端头2h的中心轴圆周分布，第二齿轮定位柱2d的一端、中部和另一端分别在第二前端活动孔2a1、第二中端活动孔2b2和第二后端活动孔2c2内滑动。

第二驱动定位板2b设置为三角星型，第二前端活动孔2a1设置为弧形孔、第二中端活动孔2b2设置为腰型孔，第二后端活动孔设置为与第二前端活动孔2a1相吻合的弧形孔，第二驱动定位板2b三个顶点的连线形成等边三角形，三个第二中端活动孔2b2分别开设在第二驱动定位板2b的三个顶点与中心点之间的连线上。

在第二齿轮夹具2中，具有三个对第二个齿轮的三个基准孔进行定位的第二定位柱2b1，弹性夹头1g等于是位于第二齿轮夹具2的中心位置，为第二齿轮夹具2的中心轴。将第二个齿轮套放在第二承载盘2a上，并使得该齿轮的中心孔穿过连接轴套2g和对接端头2h，利用连接轴套2g和对接端头2h对该齿轮定心，将该齿轮接近于与第二齿轮夹具2同轴设置。之后通过控制台6给三个第二定位驱动气缸2e下发驱动指令，在第二定位驱动气缸2e的驱动下，会推动第二驱动定位板2b进行转动，当第二驱动定位板2b转动时，会推动三个第二定位柱2b1沿着三角星型的第二驱动定位板2b上的三个第二中端活动孔2b2内滑动，且每个第二定位柱2b1的移动距离相同，使得三个第二定位柱2b1还能处于同二个圆周上，在第二定位柱2b1滑动的过程中，第二定位柱2b1两端又会分别在第二前端活动孔2a1和第二后端活动孔2c1内滑动，在第二驱动定位板2b转动时，驱动第二定位柱2b1转动的路径与第二定位柱2b1在第二承载盘2a和第二支撑盘2c的移动轨迹相吻合，在本实施例中，第二定位柱2b1的二端被第二支撑盘2c上的第二后端活动孔2c1所限位，确保第二定位柱2b1不会从第二齿轮夹具2上掉落。将三个第二定位柱2b1的圆周调整到与待加工的第二个齿轮三个基准孔相抵接后，使得三个第二定位柱2b1承托住第二个齿轮，再次通过紧固螺栓将第二承载盘2a和和第二驱动定位板2b进行紧固定位。

请参阅图11和图12，旋转机构3包括旋转驱动电机3a、连接杆3b、转动支撑座3c，第二齿轮夹具2上沿对接端头2h的中心轴圆周分布有两个转动支撑座3c，第二承载盘2a和第二支撑盘2c均与转动支撑座3c固定连接，两个转动支撑座3c之间通过连接杆3b进行连接，旋转驱动电机3a设置在第二齿轮夹具2的侧部，且旋转驱动电机3a的输出轴与连接杆3b的中部位置驱动连接。当旋转驱动电机3a工作时，驱动连接杆3b进行转动，连接杆3b的两端分别设置了一个转动支撑座3c，转动支撑座3c用于支撑第二齿轮夹具2，第一齿轮夹具2受到旋转驱动电机3a的驱动进行旋转，因此放置在其上的齿轮也会跟着一起转动，使得被加工的两个齿轮中一个齿轮的某孔对齿，另一个齿轮的某孔对齿槽。

本发明的工作原理为：初始状态下，第一齿轮夹具1处于水平放置状态，将第一个齿轮平放在第一承载盘1a上，并使得该齿轮的中心孔穿过弹性夹头1g，利用弹性夹头1g对该齿轮定心，之后通过控制台6给三个第一定位驱动气缸1e下发驱动指令，在第一定位驱动气缸1e的驱动下，推动三个第一定位柱1b1沿着三角星型的第一驱动定位板1b上的三个第一中端活动孔1b2内滑动，同时第一定位柱1b1转动的路径与第一定位柱1b1在第一承载盘1a和第一支撑盘1c的移动轨迹相吻合，将三个第一定位柱1b1的圆周调整到与待加工的第一个齿轮三个基准孔相抵接后，使得三个第一定位柱1b1承托住第一个齿轮，再次通过紧固螺栓将第一承载盘1a和和第一驱动定位板1b进行紧固定位。再通过控制台6给翻转机构4下发驱动指令，当翻转驱动电机4a工作时，带动主动齿轮4b进行转动，主动齿轮4b会带动与其啮合的从动齿轮4c一起转动，因此翻转旋臂4d也会进行转动，套接在翻转旋臂4d端部的翻转支撑座4e也会一起转动，进而将水平放置的第一齿轮夹具1翻转到垂直状态，在推进工作台5a的驱动下，第一齿轮夹具1和第二齿轮夹具2相互靠近进行定位配合。第二齿轮夹具2与第一齿轮夹具1的工作原理类似，将第二个齿轮套放在第二承载盘2a上，并使得该齿轮的中心孔穿过弹性夹头1g，利用弹性夹头1g对该齿轮定心，之后通过控制台6给三个第二定位驱动气缸2e下发驱动指令，在第二定位驱动气缸2e的驱动下，推动三个第二定位柱2b1沿着三角星型的第二驱动定位板2b上的三个第二中端活动孔2b2内滑动，同时第二定位柱2b1转动的路径与第二定位柱2b1在第二承载盘2a和第二支撑盘2c的移动轨迹相吻合，将三个第二定位柱2b1的圆周调整到与待加工的第二个齿轮三个基准孔相抵接后，使得三个第二定位柱2b1承托住第二个齿轮，再次通过紧固螺栓将第二承载盘2a和和第二驱动定位板2b进行紧固定位，当弹性夹头1g朝向对接端头2h运动时，对接端头2h的球头状2h1的端头接触弹性接头的斜面状1g1，将斜面状1g1撑开，再进入到弹性接头内部，使得弹性接头夹持住对接端头2h。当旋转驱动电机3a工作时，驱动连接杆3b进行转动，连接杆3b的两端分别设置了一个转动支撑座3c，转动支撑座3c用于支撑第二齿轮夹具2，第二齿轮夹具2受到旋转驱动电机3a的驱动进行旋转，因此放置在其上的齿轮也会跟着一起转动，使得被加工的两个齿轮中一个齿轮的某孔对齿，另一个齿轮的某孔对齿槽。

该固定工装仅需转动驱动定位板即可实现三个定位柱在对应的齿轮夹具上的位置，滑动后定位柱同样处于同一圆周上，通过定位柱对齿轮的基准孔进行抵接定位，能够进行快速调节，大大地提高了定位效率，实现了需保证对称一致性及不同对齿要求的齿轮零件的同时精密加工，齿轮在齿轮夹具上的安装方便、定位准确、并能够显著提高制造精度和生产效率。

Claims (10)

1.一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装，其特征在于，包括：

第一齿轮夹具（1），用于装载并定位一个齿轮；

第二齿轮夹具（2），设置在所述第一齿轮夹具（1）的侧部，用于装载并定位另一个齿轮；

旋转机构（3），设置在所述第二齿轮夹具（2）上，并与第二齿轮夹具（2）驱动连接，用于驱动第二齿轮夹具（2）上的齿轮进行转动，以确保第二齿轮夹具（2）上的齿轮加工时与第一齿轮夹具（1）上的齿轮的对称一致性；

翻转机构（4），设置在第一齿轮夹具（1）上，并与第一齿轮夹具（1）驱动连接，用于驱动第一齿轮夹具（1）进行翻转；

推进机构（5），设置在第一齿轮夹具（1）的侧部，并与所述翻转机构（4）驱动连接，用于驱动第一齿轮夹具（1）靠近或者远离第二齿轮夹具（2）运动；

控制台（6），设置在第一齿轮夹具（1）侧部，与第一齿轮夹具（1）、第二齿轮夹具（2）、所述旋转机构（3）、翻转机构（4）和所述推进机构（5）电性连接，用于下发控制指令给第一齿轮夹具（1）、第二齿轮夹具（2）、旋转机构（3）、翻转机构（4）和推进机构（5）。

2.根据权利要求1所述的一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装，其特征在于，所述第一齿轮夹具（1）包括第一承载盘（1a）、第一定位驱动板（1b）、第一支撑盘（1c）、第一齿轮定位柱（1d）、第一定位驱动气缸（1e）和弹性夹头（1g），所述第一支撑盘（1c）上设有三个第一安装座（1f），三个所述第一安装座（1f）在第一支撑盘（1c）上圆周分布，每个第一支撑盘（1c）上均铰接有一个所述第一定位驱动气缸（1e），第一支撑盘（1c）的一侧设有所述第一定位驱动板（1b），第一定位驱动板（1b）靠近第一支撑盘（1c）的一端面圆周分布设有三个第一定位柱（1b1），第一定位驱动气缸（1e）与所述第一定位柱（1b1）一一对应，且第一定位驱动气缸（1e）的输出轴与第一定位柱（1b1）驱动连接，第一定位驱动板（1b）远离第一支撑盘（1c）的一端面设有所述第一承载盘（1a），第一承载盘（1a）和第一定位驱动板（1b）通过所述弹性夹头（1g）同轴连接，弹性夹头（1g）位于第一承载盘（1a）和第一定位驱动板（1b）的中心位置，第一承载盘（1a）、第一定位驱动板（1b）和第一支撑盘（1c）上分别圆周分布有三个第一前端活动孔（1a1）、三个第一中端活动孔（1b2）和三个第一后端活动孔（1c1），所述第一前端活动孔（1a1）、所述第一中端活动孔（1b2）和所述第一后端活动孔（1c1）之间相互配合，第一承载盘（1a）、第一定位驱动板（1b）和第一支撑盘（1c）之间设有三根所述第一齿轮定位柱（1d），第一齿轮定位柱（1d）沿弹性夹头（1g）的中心轴圆周分布，第一齿轮定位柱（1d）的一端、中部和另一端分别在第一前端活动孔（1a1）、第一中端活动孔（1b2）和第一后端活动孔（1c1）内滑动。

3.根据权利要求2所述的一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装，其特征在于，所述第一定位驱动板（1b）设置为三角星型，第一前端活动孔（1a1）设置为弧形孔、第一中端活动孔（1b2）设置为腰型孔，第一后端活动孔（1c1）设置为与第一前端活动孔（1a1）相吻合的弧形孔，第一定位驱动板（1b）三个顶点的连线形成等边三角形，三个第一中端活动孔（1b2）分别开设在第一定位驱动板（1b）的三个顶点与中心点之间的连线上。

4.根据权利要求3所述的一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装，其特征在于，所述推进机构（5）包括推进工作台（5c）和推进支撑板（5b），所述推进工作台（5c）设置在第一齿轮夹具（1）的侧部，推进工作台（5c）上驱动连接有所述推进支撑板（5b），推进支撑板（5b）设置为L型，推进工作台（5c）驱动推进支撑板（5b）沿水平方向运动，所述翻转机构（4）设置在推进支撑板（5b）上。

5.根据权利要求4所述的一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装，其特征在于，翻转机构（4）包括翻转驱动电机（4a）、主动齿轮（4b）、从动齿轮（4c）、翻转旋臂（4d）和翻转支撑座（4e），所述翻转驱动电机（4a）固定在推进支撑板（5b）其中一边上，翻转驱动电机（4a）的输出轴贯穿推进支撑板（5b）的另一边，并驱动连接有所述主动齿轮（4b），主动齿轮（4b）啮合有所述从动齿轮（4c），从动齿轮（4c）与推进支撑板（5b）的另一边转动连接，从动齿轮（4c）上同轴连接有所述翻转旋臂（4d），翻转旋臂（4d）的一端与从动齿轮（4c）固定连接，翻转旋臂（4d）的另一端与所述翻转支撑座（4e）固定连接，翻转支撑座（4e）与第一支撑盘（1c）固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装，其特征在于，所述第二齿轮夹具（2）包括第二承载盘（2a）、第二定位驱动板（2b）、第二支撑盘（2c）、第二齿轮定位柱（2d）、第二定位驱动气缸（2e）、连接轴套（2g）和对接端头（2h），所述第二支撑盘（2c）上设有三个第二安装座（2f），三个所述第二安装座（2f）在第二支撑盘（2c）上圆周分布，每个第二支撑盘（2c）上均铰接有一个所述第二定位驱动气缸（2e），第二支撑盘（2c）的一侧设有所述第二定位驱动板（2b），第二定位驱动板（2b）靠近第二支撑盘（2c）的一端面圆周分布设有三个第二定位柱（2b1），第二定位驱动气缸（2e）与所述第二定位柱（2b1）一一对应，且第二定位驱动气缸（2e）的输出轴与第二定位柱（2b1）驱动连接，第二定位驱动板（2b）远离第二支撑盘（2c）的一端面设有所述第二承载盘（2a），第二承载盘（2a）和第二定位驱动板（2b）通过所述连接轴套（2g）同轴连接，连接轴套（2g）上螺纹连接有所述对接端头（2h），对接端头（2h）与连接轴套（2g）同轴设置，连接轴套（2g）位于第二承载盘（2a）和第二定位驱动板（2b）的中心位置，第二承载盘（2a）、第二定位驱动板（2b）和第二支撑盘（2c）上分别圆周分布有三个第二前端活动孔（2a1）、三个第二中端活动孔（2b2）和三个第二后端活动孔（2b3），所述第二前端活动孔（2a1）、所述第二中端活动孔（2b2）和所述第二后端活动孔（2b3）之间相互配合，第二承载盘（2a）、第二定位驱动板（2b）和第二支撑盘（2c）之间设有三根所述第二齿轮定位柱（2d），第二齿轮定位柱（2d）沿对接端头（2h）的中心轴圆周分布，第二齿轮定位柱（2d）的一端、中部和另一端分别在第二前端活动孔（2a1）、第二中端活动孔（2b2）和第二后端活动孔（2b3）内滑动。

7.根据权利要求6所述的一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装，其特征在于，所述第二定位驱动板（2b）设置为三角星型，第二前端活动孔（2a1）设置为弧形孔、第二中端活动孔（2b2）设置为腰型孔，第二后端活动孔设置为与第二前端活动孔（2a1）相吻合的弧形孔，第二定位驱动板（2b）三个顶点的连线形成等边三角形，三个第二中端活动孔（2b2）分别开设在第二定位驱动板（2b）的三个顶点与中心点之间的连线上。

8.根据权利要求7所述的一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装，其特征在于，所述旋转机构（3）包括旋转驱动电机（3a）、连接杆（3b）、转动支撑座（3c），第二齿轮夹具（2）上沿对接端头（2h）的中心轴圆周分布有两个所述转动支撑座（3c），第二承载盘（2a）和第二支撑盘（2c）均与转动支撑座（3c）固定连接，两个转动支撑座（3c）之间通过所述连接杆（3b）进行连接，所述旋转驱动电机（3a）设置在第二齿轮夹具（2）的侧部，且旋转驱动电机（3a）的输出轴与连接杆（3b）的中部位置驱动连接。

9.根据权利要求8所述的一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装，其特征在于，所述弹性夹头（1g）靠近第二齿轮夹具（2）一端端部设置成向中心聚拢的斜面状（1g1），弹性夹头（1g）靠近第二齿轮夹具（2）一端端部的侧壁上圆周设有若干缝隙（1g2），所述缝隙（1g2）延伸至弹性夹头（1g）的另一端，缝隙（1g2）远离第二齿轮夹具（2）的一端设置成圆形孔（1g3），且所述圆形孔（1g3）的直径大于缝隙（1g2）的宽度。

10.根据权利要求9所述的一种同时精密加工两个轮毂齿轮的固定工装，其特征在于，所述对接端头（2h）套设在弹性夹头（1g）内，对接端头（2h）靠近第一齿轮夹具（1）的一端端部设置为球头状（2h1）。

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