CN112404610B - 一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具及操作方法，它包括夹具座，所述夹具座的顶部中心部位固定有中心卡盘座；所述夹具座和中心卡盘座上设置有用于对待加工工件进行初步装夹定位的初定位结构；所述中心卡盘座上安装有用于对待加工工件进行精确定位的精确定位机构；所述夹具座的顶部，并位于中心卡盘座的外围均布设置有多个用于对待加工工件进行夹紧的夹紧机构。此插齿夹具解决了带内孔花键的驱动轮内孔双联渐开线花键的批量化、自动化加工问题，自动化程度高、精度高、柔性高、稳定性高，能最大程度满足行业的需求，从根本上改变行业现状。

Description

一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具及操作方法

技术领域

本发明属于渐开线花键加工技术领域，特别是涉及驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具及操作方法。

背景技术

带内孔花键的驱动轮为最近几年工程机械行业新产品，由于工件直径大、质量大，花键无出刀或出刀位置小等原因，目前只能进行插齿加工；以往夹具多采用手动方式，效率低；圆柱定位，定心精度差，且对插齿前序要求高，导致工件加工成本高，废品率高。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具，此插齿夹具解决了带内孔花键的驱动轮内孔双联渐开线花键的批量化、自动化加工问题，自动化程度高、精度高、柔性高、稳定性高,能最大程度满足行业的需求，从根本上改变行业现状。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具，它包括夹具座，所述夹具座的顶部中心部位固定有中心卡盘座；所述夹具座和中心卡盘座上设置有用于对待加工工件进行初步装夹定位的初定位结构；所述中心卡盘座上安装有用于对待加工工件进行精确定位的精确定位机构；

所述夹具座的顶部，并位于中心卡盘座的外围均布设置有多个用于对待加工工件进行夹紧的夹紧机构。

所述初定位结构包括对称固定在夹具座上的导向销，所述导向销与待加工工件的法兰孔配合完成径向初定位；

还包括固定在中心卡盘座顶部边缘的多个均布的定位块，所述定位块的顶部端面与待加工工件的安装台阶面相接触配合。

所述定位块的数量为三组，并分别通过第一螺栓固定安装在中心卡盘座的顶部。

所述精确定位机构包括加工在中心卡盘座内部的多个斜导向孔，每个所述斜导向孔内部通过滑动配合安装有导柱，所述导柱的顶部通过第二螺栓固定安装有卡爪，所述卡爪的外端面与待加工工件的内阶梯面相接触配合，并实现待加工工件的径向定位和复位；所述导柱的底端与用于驱动其上、下运动的活塞动力机构相配合。

所述活塞动力机构包括加工在中心卡盘座内部的活塞腔体，所述活塞腔体内部安装有活塞，所述活塞腔体的顶部固定有顶部端盖，所述活塞腔体的底部固定有底部端盖，所述活塞的顶部加工用于和导柱底端相配合的环形槽，所述环形槽的顶部中心部位设置有钩挂环，所述钩挂环与设置在导柱下部内侧壁上的钩挂槽相配合，并能带动导柱同步上、下运行。

所述活塞的中心加工有中心孔，所述底部端盖、夹具座和中心卡盘座所围成的下腔体与中心孔相连通，所述活塞的下端面与底部端盖的上端面围成上腔体，所述下腔体和上腔体分别通过油管与用于供油的配油盘相连，所述配油盘固定在夹具座的底部中心部位，所述活塞的上端面与中心卡盘座围成密封腔体，所述导柱的底端位于密封腔体内部。

所述夹紧机构包括固定座，所述固定座呈中心均布固定在夹具座的顶部，所述固定座上配合安装有支撑缸，所述支撑缸的活塞杆顶端辅助定位支撑在待加工工件的法兰下端面；

所述固定座上配合安装有转角油缸，所述转角油缸上安装有夹爪，所述夹爪的底部末端固定有夹紧垫块，所述夹紧垫块与待加工工件的法兰上端面相配合，并将其夹紧固定。

所述夹具座和固定座上加工有用于和支撑缸以及转角油缸相连通的竖向油道和横向油道，所述竖向油道和横向油道都与配油盘相连。

所述夹紧机构的数量至少为三组。

一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具的操作方法，它包括以下步骤：

步骤一：将待加工工件的法兰孔与两根导向销相配合，完成径向初步定位；

步骤二：将待加工工件的安装台阶面定位支撑在定位块的顶部，并使得两者上端面贴合紧密，完成待加工工件的端面定位；

步骤三：启动活塞动力机构，活塞下行，通过钩挂环与钩挂槽相配合，带动导柱下行，进而使得卡爪呈径向向外张开，并与待加工工件的内阶梯面相接触配合，并实现待加工工件的径向定位；

步骤四：待加工工件精确定位完成之后，启动夹紧机构，通过转角油缸和支撑缸相配合，将待加工工件的法兰底端和顶端进行夹紧固定。

本发明有如下有益效果：

1、通过采用上述结构的插齿夹具能够用于待加工工件的定位夹紧，进而配合插齿机实现其内孔花键的插齿加工，自动化程度高、精度高、柔性高、稳定性高,能最大程度满足行业的需求。

2、通过初定位结构能够实现待加工工件的初步定位，提高了其定位的便捷性。

3、通过采用多组定位块，保证了对待加工工件支撑的稳定性和可靠性。

4、通过上述的活塞动力机构用于提供导柱的上、下滑动的动力，进而驱动卡爪实现待加工工件的径向定位。

5、通过上述的精确定位机构能够实现待加工工件的径向精确定位，进而保证了其定位精度。

6、通过上述的结构，能够通过液压动力驱动活塞实现其升降动作。而且通过密封腔体为导柱提供密封环境，防止油液发生泄漏。

7、通过转角油缸能够用于将待加工工件行夹紧。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明三维图。

图2为本发明剖视图。

图中：夹具座1、中心卡盘座2、支撑缸3、固定座4、转角油缸5、夹爪6、卡爪7、定位块8、待加工工件9、导向销10、导柱11、钩挂槽12、配油盘13、活塞14、横向油道15、竖向油道16、夹紧垫块17、内阶梯面18、安装台阶面19、第二螺栓20、顶部端盖21、第一螺栓22、下腔体23、密封腔体24、环形槽25、底部端盖26、钩挂环27、中心孔28。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-2，一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具，它包括夹具座1，所述夹具座1的顶部中心部位固定有中心卡盘座2；所述夹具座1和中心卡盘座2上设置有用于对待加工工件9进行初步装夹定位的初定位结构；所述中心卡盘座2上安装有用于对待加工工件9进行精确定位的精确定位机构；所述夹具座1的顶部，并位于中心卡盘座2的外围均布设置有多个用于对待加工工件9进行夹紧的夹紧机构。通过采用上述结构的插齿夹具能够用于待加工工件9的定位夹紧，进而配合插齿机实现其内孔花键的插齿加工，自动化程度高、精度高、柔性高、稳定性高,能最大程度满足行业的需求。

进一步的，所述初定位结构包括对称固定在夹具座1上的导向销10，所述导向销10与待加工工件9的法兰孔配合完成径向初定位；还包括固定在中心卡盘座2顶部边缘的多个均布的定位块8，所述定位块8的顶部端面与待加工工件9的安装台阶面19相接触配合。通过初定位结构能够实现待加工工件9的初步定位，提高了其定位的便捷性。

进一步的，所述定位块8的数量为三组，并分别通过第一螺栓22固定安装在中心卡盘座2的顶部。通过采用多组定位块8，保证了对待加工工件9支撑的稳定性和可靠性。

进一步的，所述精确定位机构包括加工在中心卡盘座2内部的多个斜导向孔，每个所述斜导向孔内部通过滑动配合安装有导柱11，所述导柱11的顶部通过第二螺栓20固定安装有卡爪7，所述卡爪7的外端面与待加工工件9的内阶梯面18相接触配合，并实现待加工工件9的径向定位和复位；所述导柱11的底端与用于驱动其上、下运动的活塞动力机构相配合。通过上述的精确定位机构能够实现待加工工件9的径向精确定位，进而保证了其定位精度。定位过程中，通过活塞动力机构驱动导柱11滑动，进而通过导柱11同步的带动卡爪7实现径向的开、合，进而实现待加工工件9的径向定位。

进一步的，所述活塞动力机构包括加工在中心卡盘座2内部的活塞腔体，所述活塞腔体内部安装有活塞14，所述活塞腔体的顶部固定有顶部端盖21，所述活塞腔体的底部固定有底部端盖26，所述活塞14的顶部加工用于和导柱11底端相配合的环形槽25，所述环形槽25的顶部中心部位设置有钩挂环27，所述钩挂环27与设置在导柱11下部内侧壁上的钩挂槽12相配合，并能带动导柱11同步上、下运行。通过上述的活塞动力机构用于提供导柱11的上、下滑动的动力，进而驱动卡爪7实现待加工工件9的径向定位。工作过程中，通过活塞14上的钩挂环27能够与导柱11上的钩挂槽12相配合，进而通过活塞14带动导柱11实现下行，当其需要上行时，通过活塞14与导柱11的下端面相配合，进而驱动导柱11上行。

进一步的，所述活塞14的中心加工有中心孔28，所述底部端盖26、夹具座1和中心卡盘座2所围成的下腔体23与中心孔28相连通，所述活塞14的下端面与底部端盖26的上端面围成上腔体29，所述下腔体23和上腔体29分别与用于供油的配油盘13相连，所述配油盘13固定在夹具座1的底部中心部位，所述活塞14的上端面与中心卡盘座2围成密封腔体24，所述导柱11的底端位于密封腔体24内部。通过上述的结构，能够通过液压动力驱动活塞14实现其升降动作。而且通过密封腔体24为导柱11提供密封环境，防止油液发生泄漏。

进一步的，所述夹紧机构包括固定座4，所述固定座4呈中心均布固定在夹具座1的顶部，所述固定座4上配合安装有支撑缸3，所述支撑缸3的活塞杆顶端辅助定位支撑在待加工工件9的法兰下端面；通过支撑缸3能够保证在夹紧时对待加工工件9的下端面进行支撑定位，进而保证了其支撑稳定性。

进一步的，所述固定座4上配合安装有转角油缸5，所述转角油缸5上安装有夹爪6，所述夹爪6的底部末端固定有夹紧垫块17，所述夹紧垫块17与待加工工件9的法兰上端面相配合，并将其夹紧固定。通过转角油缸5能够用于将待加工工件9的顶部进行夹紧。

进一步的，所述夹具座1和固定座4上加工有用于和支撑缸3以及转角油缸5相连通的竖向油道16和横向油道15，所述竖向油道16和横向油道15都与配油盘13相连。通过上述的供油方式，而且其采用模块化设计保证了夹具座以上无明管，换型、清洁方便。

进一步的，所述夹紧机构的数量至少为三组。通过上述的多组夹紧机构，保证了支撑的稳定性。

实施例2：

一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具的操作方法，它包括以下步骤：

步骤一：将待加工工件9的法兰孔与两根导向销10相配合，完成径向初步定位；

步骤二：将待加工工件9的安装台阶面19定位支撑在定位块8的顶部，并使得两者上端面贴合紧密，完成待加工工件9的端面定位；

步骤三：启动活塞动力机构，活塞14下行，通过钩挂环27与钩挂槽12相配合，带动导柱11下行，进而使得卡爪7呈径向向外张开，并与待加工工件9的内阶梯面18相接触配合，并实现待加工工件9的径向定位；

步骤四：待加工工件9精确定位完成之后，启动夹紧机构，通过转角油缸5和支撑缸3相配合，将待加工工件9的法兰底端和顶端进行夹紧固定。

Claims (6)

1.一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具，其特征在于：它包括夹具座（1），所述夹具座（1）的顶部中心部位固定有中心卡盘座（2）；所述夹具座（1）和中心卡盘座（2）上设置有用于对待加工工件（9）进行初步装夹定位的初定位结构；所述中心卡盘座（2）上安装有用于对待加工工件（9）进行精确定位的精确定位机构；

所述夹具座（1）的顶部，并位于中心卡盘座（2）的外围均布设置有多个用于对待加工工件（9）进行夹紧的夹紧机构；

所述精确定位机构包括加工在中心卡盘座（2）内部的多个斜导向孔，每个所述斜导向孔内部通过滑动配合安装有导柱（11），所述导柱（11）的顶部通过第二螺栓（20）固定安装有卡爪（7），所述卡爪（7）的外端面与待加工工件（9）的内阶梯面（18）相接触配合，并实现待加工工件（9）的径向定位和复位；所述导柱（11）的底端与用于驱动其上、下运动的活塞动力机构相配合；

所述活塞动力机构包括加工在中心卡盘座（2）内部的活塞腔体，所述活塞腔体内部安装有活塞（14），所述活塞腔体的顶部固定有顶部端盖（21），所述活塞腔体的底部固定有底部端盖（26），所述活塞（14）的顶部加工用于和导柱（11）底端相配合的环形槽（25），所述环形槽（25）的顶部中心部位设置有钩挂环（27），所述钩挂环（27）与设置在导柱（11）下部内侧壁上的钩挂槽（12）相配合，并能带动导柱（11）同步上、下运行；

所述活塞（14）的中心加工有中心孔（28），所述底部端盖（26）、夹具座（1）和中心卡盘座（2）所围成的下腔体（23）与中心孔（28）相连通，所述活塞（14）的下端面与底部端盖（26）的上端面围成上腔体（29），所述下腔体（23）和上腔体（29）分别通与用于供油的配油盘（13）相连，所述配油盘（13）固定在夹具座（1）的底部中心部位，所述活塞（14）的上端面与中心卡盘座（2）围成密封腔体（24），所述导柱（11）的底端位于密封腔体（24）内部；

所述初定位结构包括对称固定在夹具座（1）上的导向销（10），所述导向销（10）与待加工工件（9）的法兰孔配合完成径向初定位；

还包括固定在中心卡盘座（2）顶部边缘的多个均布的定位块（8），所述定位块（8）的顶部端面与待加工工件（9）的安装台阶面（19）相接触配合。

2.根据权利要求1所述一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具，其特征在于：所述定位块（8）的数量为三组，并分别通过第一螺栓（22）固定安装在中心卡盘座（2）的顶部。

3.根据权利要求1所述一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具，其特征在于：所述夹紧机构包括固定座（4），所述固定座（4）呈中心均布固定在夹具座（1）的顶部，所述固定座（4）上配合安装有支撑缸（3），所述支撑缸（3）的活塞杆顶端辅助定位支撑在待加工工件（9）的法兰下端面；

所述固定座（4）上配合安装有转角油缸（5），所述转角油缸（5）上安装有夹爪（6），所述夹爪（6）的底部末端固定有夹紧垫块（17），所述夹紧垫块（17）与待加工工件（9）的法兰上端面相配合，并将其夹紧固定。

4.根据权利要求3所述一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具，其特征在于：所述夹具座（1）和固定座（4）上加工有用于和支撑缸（3）以及转角油缸（5）相连通的竖向油道（16）和横向油道（15），所述竖向油道（16）和横向油道（15）都与配油盘（13）相连。

5.根据权利要求3所述一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具，其特征在于：所述夹紧机构的数量至少为三组。

6.权利要求1-5任意一项所述一种驱动轮内齿渐开线花键的插齿夹具的操作方法，其特征在于它包括以下步骤：

步骤一：将待加工工件（9）的法兰孔与两根导向销（10）相配合，完成径向初步定位；

步骤二：将待加工工件（9）的安装台阶面（19）定位支撑在定位块（8）的顶部，并使得两者上端面贴合紧密，完成待加工工件（9）的端面定位；

步骤三：启动活塞动力机构，活塞（14）下行，通过钩挂环（27）与钩挂槽（12）相配合，带动导柱（11）下行，进而使得卡爪（7）呈径向向外张开，并与待加工工件（9）的内阶梯面（18）相接触配合，并实现待加工工件（9）的径向定位；

步骤四：待加工工件（9）精确定位完成之后，启动夹紧机构，通过转角油缸（5）和支撑缸（3）相配合，将待加工工件（9）的法兰底端和顶端进行夹紧固定。

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