CN203843317U - 一种渐开线内花键找正工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种渐开线内花键找正工装，同时还涉及使用该工装的找正方法，属于机械加工技术领域。该工装包括可以插入待线切割渐开线内花键轴类零件内花键孔的柱体，柱体具有包含找正基准面的内孔和三个沿柱体长度方向延伸的外凸；外凸的外端截面为半圆弧，其中一个外凸的对称中心线与找正基准面平行，另二个外凸关于对称中心线对称分布；三个外凸的角向位置分别以其半圆弧与对应的渐开线内花键两侧的渐开线齿廓相切确定。本实用新型结构简单，操控方便，可以很好的保证所需的同轴度以及渐开线内花键的形状与尺寸精度，而且可以有效控制渐开线内花键的硬化层深度，提高其使用寿命。

Description

一种渐开线内花键找正工装

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工的找正工装，尤其是一种渐开线内花键找正工装，同时还涉及使用该工装的找正方法，属于机械加工技术领域。

背景技术

带渐开线内花键的齿轮轴是工程机械常用的重要零件，该类零件具有分度圆与轴外圆同心的渐开线内花键。加工时，考虑到推刀、电化学等修形方法成本高、难以保证内花键与外圆同心等问题，较为理想的工艺是在对具有渐开线内花键原始廓的零件经渗碳淬火之类的热处理之后，借助线切割精修形，以消除热处理变形。

然而，实现线切割修形必须妥善解决热处理后渐开线内花键的精确定位问题——即通过找正确定渐开线内花键的对称轴和其分度圆圆心，进而依次建立线切割的坐标轴和原点。这样才能在达到渐开线内花键轴类零件成品加工精度的同时，保证渗碳层厚度均匀。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提出一种结构简单、借助通用量具即可方便解决渐开线内花键找正的工装，从而通过便于操作的找正方法，达到渐开线内花键轴类零件成品加工精度的同时，保证渗碳层厚度均匀。

为了达到以上目的，本实用新型的渐开线内花键找正工装包括可以插入待线切割渐开线内花键轴类零件内花键孔的柱体，所述柱体具有包含找正基准面的内孔和三个沿柱体长度方向延伸的外凸；所述外凸的外端截面为半圆弧，其中一个外凸的对称中心线与所述找正基准面平行，另二个外凸关于所述对称中心线对称分布；所述三个外凸的角向位置分别以其半圆弧与对应的渐开线内花键两侧的渐开线齿廓相切确定。

本实用新型进一步的完善是，所述三个外凸的半圆弧与对应的渐开线内花键两侧在渐开线齿廓的分度圆处相切。这样，可以确保找正确定的原点与渐开线内花键的分度圆圆心重合。

本实用新型更进一步的完善是，所述内孔为矩形内孔，所述矩形内孔的一面作为找正基准面；所述矩形的一角开有使柱体截面呈C形的开口；所述外凸长度方向具有锥度。这些举措都有利于使工装更容易插入待线切割的渐开线内花键孔，并具有一定的径向弹性，插入后外凸更可靠地与渐开线齿廓切接。

使用本实用新型工装的找正方法包括以下步骤：

第一步、将待线切割渐开线内花键轴类零件以内花键孔朝上的位置安置在线切割机的工作台上；

第二步、将渐开线内花键找正工装的柱体插入内花键孔中，使三个外凸分别与对应的渐开线内花键两侧渐开线齿廓紧密切接；

第三步、将百分表固定在线切割机上，相对直线运动测量待线切割渐开线内花键轴类零件内花键孔中所述找正工装的找正基准面，并通过调整角向位置，直至所述找正工装的一个外凸对称中心线与线切割机坐标轴平行；

第四步、将百分表固定在旋转中心与线切割机加工原点重合的旋转装置上，旋转测量待线切割渐开线内花键轴类零件与内花键孔同心的轴外圆，并通过调整相对偏离位置，直至所述轴外圆的圆心与线切割机的加工原点重合。

本实用新型结构简单，操控方便，可以很好的保证所需的同轴度以及渐开线内花键的形状与尺寸精度，而且可以有效控制渐开线内花键的硬化层深度，提高其使用寿命。

附图说明

    下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2为图1的仰视图。

图3为图1实施例的使用状态示意图。

图4为图3的A-A剖视图。

图5为待线切割渐开线内花键轴示意图。

图6为外凸圆弧半径确定几何关系示意图。

图7为找正加工原点示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的渐开线内花键找正工装如图1和图2所示，包括可以插入待线切割渐开线内花键齿轮轴零件内花键孔的柱体2，该柱体2具有包含找正基准面2-1的矩形内孔，以及三个沿柱体长度方向延伸的外凸2-2。各外凸2-2的外端截面为具有半径R的半圆弧，其中一个外凸的对称中心线B与找正基准面2-22-1平行，另二个外凸关于该对称中心线B对称分布。三个外凸2-2的角向位置分别以其半圆弧与对应的渐开线内花键两侧的渐开线齿廓相切确定（参见图4、图6）。

圆弧半径R不可过大或者过小，过大时圆弧与花键齿廓接触点超出小径，R过小圆弧将与花键槽底接触，均会对影响找正的准确。理想的R大小应使圆弧与花键齿廓的接触点（切点）处于花键齿的分度圆附近，最好处于分度圆上(见图6)。此时，根据渐开线成形原理可知，B点为圆弧、花键齿廓、分度圆的交点，直线AB与花键基圆相切，圆弧中心点C落在直线AB上，由此可以通过以下推导得出圆弧半径R：

式中：m为花键模数；α为花键压力角；d为花键分度圆直径；e为粗加工后花键的齿宽。

这样，最有利于找正确定的原点与渐开线内花键的分度圆圆心重合。此外，矩形内孔的一角开有使柱体截面呈C形的开口2-3，其外凸长度方向具有3±1°的锥度。因为具有一定的径向弹性，可以使工装更容易插入待线切割的渐开线内花键孔，更可靠地与渐开线齿廓切接（参见图3、图4）。

使用本实施例工装的找正方法具体步骤如下：

第一步、将渗碳淬火后待线切割精修加工的渐开线内花键齿轮轴1以内花键孔朝上的位置安置在线切割机的工作台3上（参见图3）；

第二步、将渐开线内花键找正工装的柱体2下端朝下插入内花键孔中，使三个外凸分别与对应的渐开线内花键两侧渐开线齿廓紧密切接（参见图4）；

第三步、将百分表固定在线切割机上，相对直线运动测量待线切割渐开线内花键齿轮轴1的内花键孔中找正工装的找正基准面2-1，并通过调整角向位置，直至找正工装的一个外凸对称中心线与线切割机坐标轴Y平行，直线度误差在0.01mm以内。

第四步、将百分表5固定在旋转中心与线切割机加工原点（电极丝3-1）重合的旋转装置4上，该旋转装置4安置在线切割机的支架3’上，旋转测量待线切割渐开线内花键齿轮轴1与内花键孔同心的轴外圆，并通过调整相对偏离位置，直至轴外圆的圆心与线切割机的加工原点重合。

线切割精加工后，如图5所示，切去了原始齿廓Q与线切割齿廓q之间的部分。

实践证明，由于本实例将以内花键工装和外圆为基准找正有机结合后进行精加工，因此可以很好的保证齿轮、外圆与渐开线内花键的同轴度。并且，采用本实施例方法加工的齿轮轴不但可以保证渐开线内花键的形状与尺寸精度，而且可以均匀切割预留加工量，很好地控制渐开线内花键有效硬化层深度，有利于提高其使用寿命。

以上所描述的实施例仅是本实用新型的一种具体实施方式，并非限制性的。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下基于本实用新型所获得的其它实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种渐开线内花键找正工装，包括可以插入待线切割渐开线内花键轴类零件内花键孔的柱体，其特征在于：所述柱体具有包含找正基准面的内孔和三个沿柱体长度方向延伸的外凸；所述外凸的外端截面为半圆弧，其中一个外凸的对称中心线与所述找正基准面平行，另二个外凸关于所述对称中心线对称分布；所述三个外凸的角向位置分别以其半圆弧与对应的渐开线内花键两侧的渐开线齿廓相切确定。

2.根据权利要求1所述的渐开线内花键找正工装，其特征在于： 所述三个外凸的半圆弧与对应的渐开线内花键两侧在渐开线齿廓的分度圆处相切。

3.根据权利要求2所述的渐开线内花键找正工装，其特征在于：所述内孔为矩形内孔，所述矩形内孔的一面作为找正基准面。

4.根据权利要求3所述的渐开线内花键找正工装，其特征在于：所述矩形的一角开有使柱体截面呈C形的开口。

5.根据权利要求4所述的渐开线内花键找正工装，其特征在于：所述外凸长度方向具有锥度。