CN111390301A - 一种锥孔类齿轮液压夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锥孔类齿轮液压夹具,包括拉杆、上压紧盖、下支撑、锥套、压缩弹簧、夹具体,以及与机床的连接部分底座、连接杆。该夹具利用压缩弹簧的弹力将锥套向上顶,使得锥套外锥面与工件内锥壁紧密接触,从而实现工件定心的目的。该夹具利用下支撑与工件下端面贴合,从而实现工件在机床Z向的位置定位;利用连接杆将机床的液压力输出,通过拉杆传递给上压紧盖。该夹具利用下支撑端面与夹具Z向中心线垂直,实现工件装夹不歪斜。本发明能够解决锥孔结构齿轮在滚齿、倒棱、插齿和磨齿工序加工中手动装夹、拆卸慢,以及手动夹具定位精度不稳定的问题,从而提高加工质量和提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及机加工工装夹具技术领域,具体涉及一种锥孔类齿轮液压夹具。
背景技术
汽车变速器中的齿轮品种多样、规格繁多,常见的均为圆柱孔,锥度孔却不多见。在汽车生产过程中,需要批量加工一款国Ⅵ发动机空气压缩机齿轮,该齿轮具有1:5锥度孔,现有技术一直采用手动压紧。这将导致现有齿轮制造厂在对锥孔类结构齿轮滚齿、倒棱、插齿、磨齿加工时,需要面临装夹精度不稳定,产品质量不易控制,装夹效率低的问题。
因此,亟需设计一种精度高、稳定性强、装夹方便的液压夹具,以提高装夹精度、装夹效率、提高产品质量。
发明内容
为克服现有技术的缺陷,本发明的目的在于提供一种锥孔类齿轮液压夹具,以解决锥孔类工件夹具设计难题,从而提高装夹精度、装夹效率、以及产品质量。
为此,本发明提出了一种锥孔类齿轮液压夹具,包括夹具体、下支撑、以及上压紧盖,用于竖直夹装锥孔类齿轮工件,其中,所述夹具体上部为轴套部,所述轴套部上套设有压缩弹簧和锥套,夹具体还具有轴向延伸的中心圆孔,所述中心圆孔内设有轴向连接的拉杆和连接杆,所述拉杆与所述上压紧盖通过花键快换连接,所述连接杆下端与加工设备的动力输出端连接。
其中,工件安装放置在所述下支撑和所述上压紧盖之间,所述锥套与所述工件的锥孔配合并且由压缩弹簧抵接,用于装夹浮动定心,所述连接杆用于拉动所述上压紧盖移动以固定锁紧所述工件。
进一步地,所述夹具体底部设有与设备相适配的底座,所述底座与所述夹具体通过连接螺栓连接。
进一步地,所述连接杆上设有沿轴向延伸的键槽,夹具体的外圆周面上安装设置有紧定螺钉,所述紧定螺钉末端能延伸至所述键槽内,用于对连接杆进行运动导向。
进一步地,所述轴套部与所述锥套采用0.003-0.007mm的小间隙配合。
进一步地,所述锥套与所述工件内锥壁的接触率大于75%。
进一步地,压缩弹簧在工件定心时提供的支撑弹力为所述工件重力的1.5~3倍。
进一步地,所述上压紧盖上设有花键槽,所述拉杆顶部设有花键,所述花键与所述花键槽配合使所述上压紧盖与所述拉杆快换连接。
与现有技术相比,本发明的有益效果:
1、本发明的锥孔类齿轮液压夹具,通过控制锥套与工件内锥壁的接触率,定位精度更高;通过设置压缩弹簧,提高锥套浮动定心,下支撑定位工件下端面,避免了过定位;通过机床程序控制液压自动拉紧、松开工件,装夹和拆卸工件时仅需要将上压紧盖旋转一角度,错开花键槽取下即可,装夹、拆卸工件更简单、效率更高,装夹精度更稳定;此外,本发明的锥孔类齿轮液压夹具适用于工件垂直装夹的滚齿、倒棱、插齿、磨齿工序加工,适用范围广。
2、本发明的锥孔类齿轮液压夹具利用压缩弹簧的弹力将锥套向上顶,使得锥套外锥面与工件内锥壁紧密接触,从而实现工件定心的目的。该夹具利用下支撑与工件下端面贴合,从而实现工件在机床Z向的位置定位;利用连接杆将机床的液压力输出,通过拉杆传递给上压紧盖。该夹具利用下支撑端面与夹具Z向中心线垂直,实现工件装夹不歪斜。本发明能够解决锥孔结构齿轮在滚齿、倒棱、插齿和磨齿工序加工中手动装夹、拆卸慢,以及手动夹具定位精度不稳定的问题,从而提高加工质量和提高生产效率。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为锥孔工件的结构示意图;
图2为本发明的锥孔类齿轮液压夹具的立体结构示意图;
图3为本发明的锥孔类齿轮液压夹具的剖视结构示意图;
图4为本发明的锥孔类齿轮液压夹具中锥套的结构示意图;
图5为本发明的锥孔类齿轮液压夹具中夹具体的结构示意图;
图6为本发明的锥孔类齿轮液压夹具应用于倒棱加工工序的结构图;
图7为本发明的锥孔类齿轮液压夹具应用于插齿加工工序的结构图;以及
图8为本发明的锥孔类齿轮液压夹具应用于磨齿加工工序的结构图。
附图标记说明
1、底座;2、连接杆;3、夹具体;4、下支撑;5、压缩弹簧;6、锥套;7、上压紧盖;8、拉杆;9、紧定螺钉;10、连接螺栓;31、轴套部;32、中心圆孔;71、花键槽;81、花键。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1-图8示出了根据本发明的一些实施例。
图1为锥孔工件20的结构示意图,工件锥孔的锥度为1:5。
如图2-5所示,一种锥孔类齿轮液压夹具,包括:底座1、连接杆2、夹具体3、下支撑4、压缩弹簧5、锥套6、上压紧盖7、以及拉杆8,用于竖直夹装锥孔类齿轮工件。
其中,夹具体3通过连接螺栓10固定在底座1上端,上压紧盖7、下支撑4从上至下依次设置在夹具体3上侧,夹具体3上部为轴套部31,轴套部31上依次穿过压缩弹簧5和锥套6,夹具体3还具有轴向设置的中心圆孔32,拉杆8与连接杆2固定连接并依次穿过中心圆孔32,拉杆8的上端与上压紧盖7快速可拆卸连接。
当工件放置在下支撑4上,并让工件与锥套6配合,然后将上压紧盖7压在工件上侧,使上压紧盖7与拉杆8连接固定,再然后通过加工设备上的动力输出轴带动连接杆2和拉杆8轴向移动,锥套6在压缩弹簧5的调节作用下,使工件与锥套6同轴,拉杆8继续轴向移动进而带动上压紧盖7压紧在工件上,最终将工件固定安装在液压夹具上。
具体地,如图2、3所示,底座1下端与设备相连接,并随不同机床工作台的变化可以做相应的变化调整,底座1上端随夹具体3外圆的大小而变化调整,起连接作用。底座1上下两端面均须要精加工,使其上下两端面具有良好的平行度,以保证夹具装配精度。
如图2、3所示,夹具体3上部的轴套部31可以使锥套6在压缩弹簧5的作用力下沿“Z”向上下移动,保证锥套6中心不偏移。拉杆8在机床输出动力作用下沿“Z”向上下移动,保证拉杆8中心不偏移。夹具体3还用于支撑下支撑4和压缩弹簧5的下端面。夹具体3下端轴肩均匀分布4个或者6个通孔,利用连接螺栓10与底座1连接固定。夹具体3外圆配打一个螺纹孔,用于装配紧定螺钉9。
夹具体3各配合处外圆、内孔、端面均需要磨削精加工,充分保证夹具装配精度。其中,夹具体3上轴套部31外圆周与锥套6内孔处采用小间隙0.003-0.007mm配合,夹具体3与拉杆8外圆配合采用H7/h6配合,夹具体3与底座1内孔配合采用H8/h7配合。
如图3所示,连接杆2用于与加工设备的动力输出端连接,起传递动力作用。连接杆2远离加工设备的一端与拉杆8通过螺纹轴向固定连接,连接杆2的柄部外圆处沿轴向均匀分布两个键槽。紧定螺钉9穿过夹具体3上的螺纹孔,紧定螺钉9末端延伸至键槽内,防止连接杆2、拉杆8在加工过程中旋转松动,而不能紧固工件,造成撞刀。
其中,下支撑4用于固定工件在“Z”向位置,其上、下两端面均须要平磨,以保证夹具装配精度。压缩弹簧5用于锥套6沿夹具体3外圆处向上活动的动力源。压缩弹簧5弹力选择1.5倍~3倍工件重力即可,即压缩弹簧5在工件定心时提供的支撑弹力为所述工件重力的1.5~3倍。锥套6用于工件装夹定心,设计和制造时主要控制其与工件内锥壁的接触率,保证接触率75%以上,而且靠近大端。
拉杆8用于传递机床液压动力源,作用于上压紧盖7。当连接杆2向下拉紧时,拉杆8连带上压紧盖7向下移动,使得上压紧盖7的下端面与工件的上端面贴合,从而实现工件紧固的目的。
具体地,所述上压紧盖7上设有花键槽71,所述拉杆8顶部设有花键81,所述花键81与所述花键槽71配合使所述上压紧盖7与所述拉杆8快速可拆卸连接。其中,上压紧盖7上的花键槽为十字形槽,拉杆8上的花键为十字形花键,安装时只需要将上压紧盖7上的十字形槽穿过拉杆8上的十字形花键,并旋转45°即可。
在如图6~图8所示的实施例中,液压夹具中下支撑4、锥套6、拉杆8、上压紧盖7、压缩弹簧5均可以根据工件具体结构、内锥大小进行相应调整。
本发明的锥孔类齿轮液压夹具的工作过程如下:
首先将工件套在锥套6上,然后将上压紧盖7穿过拉杆8上的花键,并手动旋转一定角度使上压紧盖7上的花键槽与拉杆8上的花键错开。
然后操作设备数控程序面板,启动液压拉紧,液压动力源作用于连接杆2,连接杆2向下拉紧时,拉杆8连带上压紧盖7向下移动,使得上压紧盖7的下端面与工件的上端面贴合,完成了夹紧动作。
再然后,关闭设备门,开始加工;切削结束,程序运行停止,启动液压动力源,使连接杆2和拉杆8带动上压紧盖7向上移动。
最后,将上压紧盖7手动旋转一定角度使花键槽与拉杆8上的花键错开,取下工件和上压紧盖7,完成一套装夹流程。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种锥孔类齿轮液压夹具,其特征在于,包括夹具体(3)、下支撑(4)、以及上压紧盖(7),用于竖直夹装锥孔类齿轮工件,其中
所述夹具体(3)上部为轴套部(31),所述轴套部(31)上套设有压缩弹簧(5)和锥套(6),夹具体(3)还具有轴向延伸的中心圆孔(32),所述中心圆孔(32)内设有轴向连接的拉杆(8)和连接杆(2),所述拉杆(8)与所述上压紧盖(7)通过花键快换连接,所述连接杆(2)下端与加工设备的动力输出端连接,
其中,工件(20)安装放置在所述下支撑(4)和所述上压紧盖(7)之间,所述锥套(6)与所述工件(20)的锥孔配合并且由压缩弹簧(5)抵接,用于装夹浮动定心,所述连接杆(2)用于拉动所述上压紧盖(7)移动以固定锁紧所述工件(20)。
2.根据权利要求1所述的锥孔类齿轮液压夹具,其特征在于,所述夹具体(3)底部设有与设备相适配的底座(1),所述底座(1)与所述夹具体(3)通过连接螺栓(10)连接。
3.根据权利要求1所述的锥孔类齿轮液压夹具,其特征在于,所述连接杆(2)上设有沿轴向延伸的键槽,所述夹具体(3)的外圆周面上安装设置有紧定螺钉(9),所述紧定螺钉(9)末端能延伸至所述键槽内,用于对连接杆(2)进行运动导向。
4.根据权利要求1所述的锥孔类齿轮液压夹具,其特征在于,所述轴套部(31)与所述锥套(6)采用0.003-0.007mm的小间隙配合。
5.根据权利要求1所述的锥孔类齿轮液压夹具,其特征在于,所述锥套(6)与所述工件内锥孔的接触率大于75%。
6.根据权利要求1所述的锥孔类齿轮液压夹具,其特征在于,所述压缩弹簧(5)在工件定心时提供的支撑弹力为所述工件重力的1.5~3倍。
7.根据权利要求1所述的锥孔类齿轮液压夹具,其特征在于,所述上压紧盖(7)上设有花键槽(71),所述拉杆(8)顶部设有花键(81),所述花键(81)与所述花键槽(71)配合使所述上压紧盖(7)与所述拉杆(8)快换连接。
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