CN116079159A - 一种推压小齿轮铣齿用定位工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种推压小齿轮铣齿用定位工装，涉及夹具工装相关领域，包括同轴度定位机构和夹紧固定机构，所述同轴度定位机构位于所述夹紧固定机构内侧,所述同轴度定位机构包括同轴度定位轴，所述同轴度定位轴上设有扩撑组件，所述同轴度定位轴的两端为圆锥尖端，所述扩撑组件包括固定环、第一滑动环和第二滑动环，本发明通过同轴度定位机构定位，夹紧固定机构夹持，同轴度定位机构能使得定位的同轴度更高，夹紧固定机构与卡盘的配合误差不会影响到同轴度定位机构的定位精度，能排除齿轮夹具工装在与卡盘配合时的同轴度偏差影响，再通过第一夹紧盘组件和第二夹紧盘组件的配合降低环状齿轮坯料两平面的平面度对夹持造成的影响。

Description

一种推压小齿轮铣齿用定位工装

技术领域

本发明涉及夹具工装相关领域，具体为一种推压小齿轮铣齿用定位工装。

背景技术

推压齿轮是一种矿山设备(例如电铲)中常用的齿轮，其工作时承载较大载荷的齿轮，不仅对齿轮的材料强度要求高，而且对齿轮成型的同轴度要求也高，若齿轮的同轴度差则齿轮很容易因为受力不均造成断齿，最初的推压齿轮是通过铸造成型，铸造的齿轮材料强度高，但齿轮的精度差，使用寿命很短，后来为了提高齿轮的精度采用铣齿刀对齿轮进行铣齿，再通过相应工艺提高齿轮的材料强度，但单独的齿轮坯料整体为同心圆环，在铣齿时需要相应的的夹具夹持，再将夹具的一端通过卡盘夹持，另一端通过顶尖支撑，常用的齿轮夹具结构简单，其主要结构为：一阶梯轴，阶梯轴直径小的一端轴与齿轮的内圆直径相同，用于对齿轮坯料内圆配合定位，直径小的阶梯轴上还设有螺纹，通过螺纹与螺帽将齿轮坯料夹紧定位，将齿轮夹具在卡盘上进行夹紧时，也较为容易造成齿轮夹具与卡盘的同轴度出现较大差异，同时夹具中与齿轮坯料内孔的配合过于紧密导致齿轮加工时上下料困难还会对齿轮内圆造成磨损，并且，对于齿轮坯料的两平面的平面度要求并不高，但用夹具进行夹持时其平面度差异也会影响其定位效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种推压小齿轮铣齿用定位工装，来解决上述问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种推压小齿轮铣齿用定位工装，包括同轴度定位机构和夹紧固定机构，所述同轴度定位机构位于所述夹紧固定机构内侧；

所述同轴度定位机构包括同轴度定位轴，所述同轴度定位轴上设有扩撑组件，所述同轴度定位轴的两端为圆锥尖端，所述扩撑组件包括固定环、第一滑动环和第二滑动环，所述固定环与所述同轴度定位轴固定，所述第一滑动环和所述第二滑动环均与所述同轴度定位轴滑动配合，所述第一滑动环和所述第二滑动环之间通过第一弹簧连接，所述扩撑组件还包括均匀环布在所述固定环和所述第一滑动环四周的扩撑块组件，改变所述第一滑动环与所述固定环之间的相对位置可控制所述扩撑块组件对齿轮坯料的内圆壁进行扩撑定位；

所述夹紧固定机构包括靠近卡盘一侧的第一夹紧盘组件和靠近支撑滑台一侧的第二夹紧盘组件，所述第一夹紧盘组件包括第一固定支撑座，所述第二夹紧盘组件包括第二固定支撑座，所述第一夹紧盘组件和所述第二夹紧盘组件除具有结构差异的所述第一固定支撑座和所述第二固定支撑座外其余结构相同，所述第一固定支撑座一侧与所述夹持轴的一端固定，所述第一固定支撑座的另一侧固定有连接轴的一端，所述连接轴的一端与所述螺纹轴固定连接，所述连接轴与所述第二固定支撑座滑动配合，所述第二固定支撑座一侧设有连接座，所述和所述之间通过连接，所述连接座内滑动设有锁紧螺母，所述锁紧螺母与所述连接座之间通过第二弹簧连接，所述连接座与所述固定座之间设有摩擦力调节组件，所述连接座与所述固定座接触配合。

所述第一夹紧盘组件和所述第二夹紧盘组件的相同结构包括夹紧盘，所述夹紧盘与均布的球铰头球铰，每个所述球铰头与一个所述滑动柱的一端固定，所述第一固定支撑座和所述第二固定支撑座上均设有圆柱滑动孔，所述滑动柱与所述圆柱滑动孔滑动配合，所述第一固定支撑座和所述第二固定支撑座上设有滑动柱锁紧组件，所述滑动座锁紧组件能将每个所述滑动柱锁紧固定在圆柱滑动孔内。

优选地，所述摩擦力调节组件包括固定圆环和摩擦圆环，所述固定圆环与所述固定座固定，所述固定圆环与所述摩擦圆环滑动配合，所述固定圆环上设有调节螺钉，所述调节螺钉与所述固定圆环螺纹连接，所述摩擦圆环与所述连接座接触配合。

优选地，在所述同轴度定位轴与卡盘配合的一端设有圆锥孔定位盘，所述同轴度定位轴与所述支撑滑台配合的一端设有圆锥孔定位柱，所述圆锥孔定位柱与所述固定座滑动配合，所述固定座与所述圆锥孔定位柱通过第三弹簧连接。

优选地，所述夹紧盘上固定有摩擦片，所述摩擦片能提高齿轮坯料与所述夹紧盘之间的摩擦力。

优选地，所述扩撑块组件包括扩撑块，所述扩撑块与两个连杆的一端铰接，两个所述连杆中一个所述连杆的一端与所述固定环铰接，另一个所述连杆的一端与所述第一滑动环铰接。

优选地，所述连接轴上开设有限位槽，所述第二滑动环上固定有抵接挡杆，所述抵接挡杆和所述扩撑块均位于所述限位槽内。

优选地，所述滑动座锁紧组件包括所述第一固定支撑座和所述第二固定支撑座上开设的通孔，所述通孔与所述圆柱滑动孔连通且所述圆柱滑动孔与所述通孔相互垂直，所述通孔内滑动设有锁紧柱，所述第一固定支撑座和所述第二固定支撑座上滑动设有锁紧环，所述锁紧环与所述锁紧柱抵接可接触配合，通过所述锁紧环的滑动抵接所述锁紧柱，再通过所述锁紧柱将滑动柱锁止在所述圆柱滑动孔内。

优选地，所述第一固定支撑座和所述第二固定支撑座上开设有滑块槽，所述滑块槽内滑动设有滑块，所述滑块与所述锁紧环固定，提高所述锁紧环与所述第一固定支撑座或所述锁紧环与所述第二固定支撑座之间滑动配合的稳定。

优选地，所述支撑滑台和所述卡盘为操作的机床自带结构，所述支撑滑台与控制机床中顶尖运动的滑台为同一滑台。

优选地，所述支撑滑台的移动控制由机床程序控制，可通过示教的方式示教后对同样尺寸的齿轮加工时所述支撑滑台的运动控制可直接调用。

综上所述，本发明具有如下有益效果：本发明通过同轴度定位机构定位，夹紧固定机构夹持，同轴度定位机构能使得定位的同轴度更高，夹紧固定机构与卡盘的配合误差不会影响到同轴度定位机构的定位精度，能排除齿轮夹具工装在与卡盘配合时的同轴度偏差影响，再通过第一夹紧盘组件和第二夹紧盘组件的配合降低环状齿轮坯料两平面的平面度对夹持造成的影响。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1是本发明实施例结构示意图；

图2是本发明实施例的侧视图；

图3是本发明实施例图2中A-A方向示意图；

图4是本发明实施例图2中B-B方向示意图；

图5是本发明实施例中同轴度定位机构的结构示意图；

图6是本发明实施例图5中C处放大图；

图7是本发明实施例中夹紧盘的结构示意图；

图8是本发明实施例中第一固定支撑座的结构示意图；

图9是本发明实施例中连接轴的结构示意图；

图10是本发明实施例图3中D处放大图。

图中：11、夹持轴；12、第一固定支撑座；13、锁紧环；14、夹紧盘；15、连接圆环；16、固定圆环；17、固定座；18、调节螺钉；19、第二固定支撑座；20、滑动柱；21、球铰头；22、锁紧螺母；23、螺纹轴；24、连接轴；25、第二弹簧；26、圆锥孔定位柱；27、第三弹簧；28、摩擦圆环；29、连接座；30、扩撑块；31、连杆；32、固定环；33、第一滑动环；34、第一弹簧；35、第二滑动环；36、同轴度定位轴；37、圆锥孔定位盘；38、滑块；39、滑块槽；40、卡盘；41、摩擦片；42、锁紧柱；43、通孔；44、圆柱滑动孔；45、抵接挡杆；46、限位槽；50、支撑滑台；60、同轴度定位机构；70、夹紧固定机构。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。

结合附图1-图10所述的一种推压小齿轮铣齿用定位工装，包括同轴度定位机构60和夹紧固定机构70，所述同轴度定位机构60位于所述夹紧固定机构70内侧。

所述同轴度定位机构60包括同轴度定位轴36，所述同轴度定位轴36上设有扩撑组件，所述同轴度定位轴36的两端为圆锥尖端，所述扩撑组件包括固定环32、第一滑动环33和第二滑动环35，所述固定环32与所述同轴度定位轴36固定，所述第一滑动环33和所述第二滑动环35均与所述同轴度定位轴36滑动配合，所述第一滑动环33和所述第二滑动环35之间通过第一弹簧34连接，所述扩撑组件还包括均匀环布在所述固定环32和所述第一滑动环33四周的扩撑块组件，改变所述第一滑动环33与所述固定环32之间的相对位置可控制所述扩撑块组件对齿轮坯料的内圆壁进行扩撑定位。

所述夹紧固定机构70包括靠近卡盘40一侧的第一夹紧盘组件和靠近支撑滑台50一侧的第二夹紧盘组件，所述第一夹紧盘组件包括第一固定支撑座12，所述第二夹紧盘组件包括第二固定支撑座19，所述第一夹紧盘组件和所述第二夹紧盘组件除具有结构差异的所述第一固定支撑座12和所述第二固定支撑座19外其余结构相同，所述第一固定支撑座12一侧与所述夹持轴11的一端固定，所述第一固定支撑座12的另一侧固定有连接轴24的一端，所述连接轴24的一端与所述螺纹轴23固定连接，所述连接轴24与所述第二固定支撑座19滑动配合，所述第二固定支撑座19一侧设有连接座29，所述19和所述29之间通过15连接，所述连接座29内滑动设有锁紧螺母22，所述锁紧螺母22与所述连接座29之间通过第二弹簧25连接，所述连接座29与所述固定座17之间设有摩擦力调节组件，所述连接座29与所述固定座17接触配合。

所述第一夹紧盘组件和所述第二夹紧盘组件的相同结构包括夹紧盘14，所述夹紧盘14与均布的球铰头21球铰，每个所述球铰头21与一个所述滑动柱20的一端固定，所述第一固定支撑座12和所述第二固定支撑座19上均设有圆柱滑动孔44，所述滑动柱20与所述圆柱滑动孔44滑动配合，所述第一固定支撑座12和所述第二固定支撑座19上设有滑动柱锁紧组件，所述滑动座锁紧组件能将每个所述滑动柱20锁紧固定在圆柱滑动孔44内。

有益地，所述摩擦力调节组件包括固定圆环16和摩擦圆环28，所述固定圆环16与所述固定座17固定，所述固定圆环16与所述摩擦圆环28滑动配合，所述固定圆环16上设有调节螺钉18，所述调节螺钉18与所述固定圆环16螺纹连接，所述摩擦圆环28与所述连接座29接触配合。

有益地，在所述同轴度定位轴36与所述卡盘40配合的一端设有圆锥孔定位盘37，所述同轴度定位轴36与所述支撑滑台50配合的一端设有圆锥孔定位柱26，所述圆锥孔定位柱26与所述固定座17滑动配合，所述固定座17与所述圆锥孔定位柱26通过第三弹簧27连接。

有益地，所述夹紧盘14上固定有摩擦片41，所述摩擦片41能提高齿轮坯料与所述夹紧盘14之间的摩擦力。

有益地，所述扩撑块组件包括扩撑块30，所述扩撑块30与两个连杆31的一端铰接，两个所述连杆31中一个所述连杆31的一端与所述固定环32铰接，另一个所述连杆31的一端与所述第一滑动环33铰接。

有益地，所述连接轴24上开设有限位槽46，所述第二滑动环35上固定有抵接挡杆45，所述抵接挡杆45和所述扩撑块30均位于所述限位槽46内。

有益地，所述滑动座锁紧组件包括所述第一固定支撑座12和所述第二固定支撑座19上开设的通孔43，所述通孔43与所述圆柱滑动孔44连通且所述圆柱滑动孔44与所述通孔43相互垂直，所述通孔43内滑动设有锁紧柱42，所述第一固定支撑座12和所述第二固定支撑座19上滑动设有锁紧环13，所述锁紧环13与所述锁紧柱42抵接可接触配合，通过所述锁紧环13的滑动抵接所述锁紧柱42，再通过所述锁紧柱42将滑动柱20锁止在所述圆柱滑动孔44内。

有益地，所述第一固定支撑座12和所述第二固定支撑座19上开设有滑块槽39，所述滑块槽39内滑动设有滑块38，所述滑块38与所述锁紧环13固定，提高所述锁紧环13与所述第一固定支撑座12或所述锁紧环13与所述第二固定支撑座19之间滑动配合的稳定。

有益地，所述支撑滑台50和所述卡盘40为操作的机床自带结构，所述支撑滑台50与控制机床中顶尖运动的滑台为同一滑台。

有益地，所述支撑滑台50的移动控制由机床程序控制，可通过示教的方式，示教后对同样尺寸的齿轮加工时所述支撑滑台50的运动控制可直接调用。

本发明使用方法：

初始状态下：固定座17与支撑滑台50固定，支撑滑台50将固定座17和第二夹紧盘组件带到远离卡盘40的一端，将圆锥孔定位盘37与卡盘40的中间圆孔固定，再将夹持轴11用卡盘40进行夹紧锁定，并使同轴度定位轴36靠近圆锥孔定位盘37的一端与圆锥孔定位盘37抵接，对所述摩擦力调节组件进行调节，转动调节螺钉18改变摩擦圆环28与连接座29之间的压力，同轴度定位机构60位于连接轴24的一端，第三弹簧27处于最小压缩状态，第一弹簧34处于最小压缩状态。

将齿轮坯料放到从螺纹轴23的一端放到连接轴24上并使齿轮坯料与第一夹紧盘组件中的夹紧盘14贴近，启动卡盘40低速转动，其转动的方向为将锁紧螺母22与螺纹轴23旋紧的方向，再控制支撑滑台50向夹持轴11靠近，螺纹轴23和同轴度定位轴36一端先从第二固定支撑座19内孔穿过，然后直到螺纹轴23与锁紧螺母22接触，伴随支撑滑台50向卡盘40的进一步靠近和卡盘40的转动，锁紧螺母22靠近连接轴24一端运动，同轴度定位轴36一端与圆锥孔定位柱26内的圆锥孔接触，使得同轴度定位轴36的轴线与卡盘40转动的轴线保持一致，当同轴度定位轴36与圆锥孔定位柱26抵接并压缩第三弹簧27后，第三弹簧27产生较大的弹性势能，在螺纹轴23相对锁紧螺母22转动时，并伴随支撑滑台50的带动，锁紧螺母22和第二固定支撑座19向靠近第一固定支撑座12的一端运动，使得两个夹紧盘14逐渐将齿轮贴近，当观察到两个夹紧盘14均与坯料贴近时停止支撑滑台50的运动并记下此时支撑滑台50的坐标信息方便下一个齿轮夹紧操作时直接调用，在第二固定支撑座19向第一固定支撑座12靠近的过程中，第二固定支撑座19通过与抵接挡杆45抵接推动第二滑动环35,第二滑动环35通过第一弹簧34推动第一滑动环33,第一滑动环33向靠近固定环32一侧运动，通过连杆31使得扩撑块30开始扩撑，并与齿轮坯料内圆部分接触对齿轮坯料进行定位，第二固定支撑座19和第一固定支撑座12相互靠近带动两个夹紧盘14将齿轮坯料夹紧，两个夹紧盘14先与齿轮的两平面贴合，然后伴随第一固定支撑座12和第二固定支撑座19的靠近，夹紧盘14推动两个锁紧环13，锁紧环13与锁紧柱42抵接并将滑动柱20与第一固定支撑座12和第二固定支撑座19锁紧，使得两个夹紧盘14固定。

在锁紧柱42将滑动柱20锁止时，第二固定支撑座19相对连接座29发生转动，连接座29与固定座17保持固定，螺纹轴23相对锁紧螺母22进一步的转动使锁紧螺母22与第二固定支撑座19之间的摩擦力增大，将第二固定支撑座19与第一固定支撑座12紧贴同时增大两个夹紧盘14对齿轮坯料的夹紧力，直到第二固定支撑座19与连接座29之间的摩擦大于连接座29与摩擦圆环28之间的摩擦时，连接座29与第三弹簧27发生相对转动，此时齿轮坯料定位装夹完毕，通过这样的方式能提高被铣齿轮的同轴度，从而使得齿轮加工精度得到提高。

加工完后控制卡盘40相对装夹时转动方向相反转动使得第二固定支撑座19相对连接座29转动便可将两个夹紧盘14对齿轮的夹紧撤销，若无法让第二固定支撑座19相对连接座29转动只要再将调节螺钉18旋紧增大连接座29与摩擦圆环28之间的摩擦力便可让第二固定支撑座19与连接座29相对转动，当螺纹轴23完全脱离与锁紧螺母22的螺纹配合后控制支撑滑台50远离卡盘40一侧便可将加工好的齿轮取下。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种推压小齿轮铣齿用定位工装，包括同轴度定位机构(60)和夹紧固定机构(70)，其特征在于：所述同轴度定位机构(60)位于所述夹紧固定机构(70)内侧；

所述同轴度定位机构(60)包括同轴度定位轴(36)，所述同轴度定位轴(36)上设有扩撑组件，所述同轴度定位轴(36)的两端为圆锥尖端，所述扩撑组件包括固定环(32)、第一滑动环(33)和第二滑动环(35)，所述固定环(32)与所述同轴度定位轴(36)固定，所述第一滑动环(33)和所述第二滑动环(35)均与所述同轴度定位轴(36)滑动配合，所述第一滑动环(33)和所述第二滑动环(35)之间通过第一弹簧(34)连接，所述扩撑组件还包括均匀环布在所述固定环(32)和所述第一滑动环(33)四周的扩撑块组件；

所述夹紧固定机构(70)包括靠近卡盘(40)一侧的第一夹紧盘组件和靠近支撑滑台(50)一侧的第二夹紧盘组件，所述第一夹紧盘组件包括第一固定支撑座(12)，所述第二夹紧盘组件包括第二固定支撑座(19)，所述第一夹紧盘组件和所述第二夹紧盘组件除具有结构差异的所述第一固定支撑座(12)和所述第二固定支撑座(19)外其余结构相同，所述第一固定支撑座(12)一侧与所述夹持轴(11)的一端固定，所述第一固定支撑座(12)的另一侧固定有连接轴(24)的一端，所述连接轴(24)的一端与所述螺纹轴(23)固定连接，所述连接轴(24)与所述第二固定支撑座(19)滑动配合，所述第二固定支撑座(19)一侧设有连接座(29)，所述(19)和所述(29)之间通过(15)连接，所述连接座(29)内滑动设有锁紧螺母(22)，所述锁紧螺母(22)与所述连接座(29)之间通过第二弹簧(25)连接，所述连接座(29)与所述固定座(17)之间设有摩擦力调节组件，所述连接座(29)与所述固定座(17)接触配合。

所述第一夹紧盘组件和所述第二夹紧盘组件的相同结构包括夹紧盘(14)，所述夹紧盘(14)与均布的球铰头(21)球铰，每个所述球铰头(21)与一个所述滑动柱(20)的一端固定，所述第一固定支撑座(12)和所述第二固定支撑座(19)上均设有圆柱滑动孔(44)，所述滑动柱(20)与所述圆柱滑动孔(44)滑动配合，所述第一固定支撑座(12)和所述第二固定支撑座(19)上设有滑动柱锁紧组件，所述滑动座锁紧组件能将每个所述滑动柱(20)锁紧固定在圆柱滑动孔(44)内。

2.根据权利要求1所述的一种推压小齿轮铣齿用定位工装，其特征在于：所述摩擦力调节组件包括固定圆环(16)和摩擦圆环(28)，所述固定圆环(16)与所述固定座(17)固定，所述固定圆环(16)与所述摩擦圆环(28)滑动配合，所述固定圆环(16)上设有调节螺钉(18)，所述调节螺钉(18)与所述固定圆环(16)螺纹连接，所述摩擦圆环(28)与所述连接座(29)接触配合。

3.根据权利要求1所述的一种推压小齿轮铣齿用定位工装，其特征在于：在所述同轴度定位轴(36)与所述卡盘(40)配合的一端设有圆锥孔定位盘(37)，所述同轴度定位轴(36)与所述支撑滑台(50)配合的一端设有圆锥孔定位柱(26)，所述圆锥孔定位柱(26)与所述固定座(17)滑动配合，所述固定座(17)与所述圆锥孔定位柱(26)通过第三弹簧(27)连接。

4.根据权利要求1所述的一种推压小齿轮铣齿用定位工装，其特征在于：所述夹紧盘(14)上固定有摩擦片(41)。

5.根据权利要求1所述的一种推压小齿轮铣齿用定位工装，其特征在于：所述扩撑块组件包括扩撑块(30)，所述扩撑块(30)与两个连杆(31)的一端铰接，两个所述连杆(31)中一个所述连杆(31)的一端与所述固定环(32)铰接，另一个所述连杆(31)的一端与所述第一滑动环(33)铰接。

6.根据权利要求5所述的一种推压小齿轮铣齿用定位工装，其特征在于：所述连接轴(24)上开设有限位槽(46)，所述第二滑动环(35)上固定有抵接挡杆(45)，所述抵接挡杆(45)和所述扩撑块(30)均位于所述限位槽(46)内。

7.根据权利要求1所述的一种推压小齿轮铣齿用定位工装，其特征在于：所述滑动座锁紧组件包括所述第一固定支撑座(12)和所述第二固定支撑座(19)上开设的通孔(43)，所述通孔(43)与所述圆柱滑动孔(44)连通且所述圆柱滑动孔(44)与所述通孔(43)相互垂直，所述通孔(43)内滑动设有锁紧柱(42)，所述第一固定支撑座(12)和所述第二固定支撑座(19)上滑动设有锁紧环(13)，所述锁紧环(13)与所述锁紧柱(42)接触配合。

8.根据权利要求7所述的一种推压小齿轮铣齿用定位工装，其特征在于：所述第一固定支撑座(12)和所述第二固定支撑座(19)上开设有滑块槽(39)，所述滑块槽(39)内滑动设有滑块(38)，所述滑块(38)与所述锁紧环(13)固定。

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