CN209698120U - 键槽加工夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种键槽加工夹具。键槽加工夹具用于固定并定位开设有键槽的待加工件。键槽加工夹具包括本体、定位件及压板。本体起支撑及固定作用，本体的表面开设有定位通槽。定位件可拆卸地安装于定位通槽的底部，定位件背向定位通槽的表面突起形成定位凸起，定位凸起可与键槽相适配。压板安装于本体，压板的表面开设有避位口。其中，压板可操作地覆盖于定位通槽的槽口，以使避位口与定位凸起位置对齐。本实用新型提供的键槽加工夹具在保证双键槽的加工具有较高的对称精度的同时，还使得双键槽加工简单。

Description

键槽加工夹具

技术领域

本实用新型涉及车铣加工技术领域，尤其涉及一种键槽加工夹具。

背景技术

双平键结构的旋转轴相对于单平键结构的旋转轴可传递较大的扭矩，因此，在车铣加工技术领域，通常在旋转轴的表面上开设双键槽，以用于设置双平键。双键槽设置于旋转轴上时，两个键槽关于旋转轴轴线成对称分布，才可保证平键安装于键槽时具有较高的配合精度，以提升旋转轴的传输精度。

传统的双键槽的加工方式有两种：

1、采用分度头三角卡盘夹持旋转轴，在旋转轴上铣完第一条键槽之后，旋转180度并在旋转轴的另一侧再加工第二条键槽。此种方式操作较为简单，但是对称精度低。

2、采用4轴以上的数控设备在旋转轴上加工键槽，此种方式对称精度高，但是设备成本高，加工价格昂贵。

因此，如何在保证旋转轴的双键槽具有较高的对称精度的同时，还使得双键槽的加工方式简单易行成为急待解决的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的双键槽加工过程中存在的缺陷，提供一种在保证双键槽的加工具有较高的对称精度的同时，还使得双键槽加工简单的键槽加工夹具。

一种键槽加工夹具，用于固定并定位开设有键槽的待加工件，所述键槽加工夹具包括：

本体，起支撑及固定作用，所述本体的表面开设有定位通槽；

定位件，可拆卸地安装于所述定位通槽的底部，所述定位件背向所述定位通槽的表面突起形成定位凸起，所述定位凸起可与所述键槽相适配；

压板，安装于所述本体，所述压板的表面开设有避位口；

其中，所述压板可操作地覆盖于所述定位通槽的槽口，以使所述避位口与所述定位凸起位置对齐。

在其中一个实施例中，所述定位通槽为两段式结构，包括限位段及定位段，所述定位段与所述限位段连通并延伸至所述槽口，所述定位段的内径大于所述限位段的内径，所述限位段用于卡持所述定位件，所述定位段用于卡持所述待加工件。

在其中一个实施例中，所述定位件呈长条形，所述定位通槽为Y形槽，所述限位段为直槽，并与所述定位件相适配，所述定位段为斜槽，所述定位段的内径沿所述定位通槽的底部至所述槽口的方向逐渐增大。

在其中一个实施例中，所述定位通槽的槽口边缘还设置有避位槽，所述避位槽沿所述定位段延伸至所述限位段，并与所述定位凸起位置对齐。

在其中一个实施例中，所述限位段的底部凹陷形成凹槽。

在其中一个实施例中，在所述定位通槽的宽度方向上，所述避位口的尺寸大于所述定位通槽的尺寸。

在其中一个实施例中，所述压板包括转动端及固定端，所述转动端与所述本体转动连接，所述固定端与所述本体可拆卸地连接。

在其中一个实施例中，还包括螺母、螺栓及限位件，所述限位件呈T形，包括转轴及与所述转轴中部固定的支撑柱，所述支撑柱的末端安装于所述本体，所述转轴穿设于所述转动端，所述螺栓安装于所述本体，所述固定端开设有边槽，所述压板绕所述转轴转动直至覆盖所述槽口时，所述螺栓穿设于所述边槽，所述螺母与所述螺栓螺合。

在其中一个实施例中，所述螺栓与所述本体可转动地连接。

在其中一个实施例中，还包括压垫，所述压垫设置于所述压板朝向所述本体的表面，并与所述定位通槽位置对齐。

上述键槽加工夹具，加工时，待加工件穿设并卡持于定位通槽内，压板覆盖于定位通槽的槽口，并与待加工件抵接，待加工件位置被固定，操作者使用铣槽工具从避位口处在待加工件的表面开设键槽。键槽加工完成，压板从槽口处移开，将定位件安装于定位通槽的底部，待加工件旋转180度，并将定位凸起与键槽配合，压板重新与待加工件抵持，进而在对应位置重新开键槽。至此，双键槽加工完成。通过使用上述键槽加工夹具对待加工件进行定位后，开设的双键槽对称精度高，且操作方式简单易行。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例中键槽加工夹具的整体结构示意图；

图2为图1所示的键槽加工夹具未安装定位件的结构示意图；

图3为图1所示的键槽加工夹具安装定位件后的结构示意图；

图4为图1所示的键槽加工夹具的侧视图；

图5为图1所示的键槽加工夹具的俯视图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请一并参阅图1、图2及图3，本实用新型提供一种键槽加工夹具100。该键槽加工夹具100用于固定并定位开设有键槽210的待加工件200。具体地，待加工件200可以为旋转轴、横梁或者其他的需要开设键槽210的元件。具体在本实施例中，以待加工件200为旋转轴进行说明。

请一并参阅图4及图5，键槽加工夹具100包括本体110、定位件120及压板130。

本体110起支撑及固定作用。一般地，本体110需由机械强度相对较大的金属、高分子材料或者其他材料制成。具体地，本体110可以为矩形、多边形或者其他不规则图形。具体在本实施例中，本体110为立方体形。因此，本体110的表面均为平面。当本体110设置于操作环境中时，可与操作环境的表面较佳的贴合，从而便于本体110稳定的放置于操作环境中，以便对旋转轴进行安装及定位。

本体110的表面开设有定位通槽111。具体地，定位通槽111设置于本体110的中部，并沿本体110的宽度方向延伸至本体110的两侧边缘。当旋转轴铣槽时，旋转轴穿设于定位通槽111，并与定位通槽111的内壁抵接。因此，可对旋转轴进行初步定位。而定位通槽111设置于本体110的中部，由于旋转轴一般亦为规则的圆柱形，因此，当旋转轴穿设于定位通槽111内时，铣槽工具可从本体110的中部对旋转轴施加作用力，从而可保持本体110在铣槽过程中的平衡，以防止本体110受力不均而倾斜或倒塌，导致旋转轴铣槽失效。

定位件120可拆卸地安装于定位通槽111的底部。定位件120背向定位通槽111的表面突起形成定位凸起121。定位凸起121可与键槽210相适配。

定位件120用于在旋转轴开设一个键槽210之后对旋转轴进行定位对准，以提高双键槽210的对称精度。具体地，定位凸起121的形状尺寸须与键槽210相适应。或者定位凸起121的宽度需与键槽210的宽度相适应，以便于在开设一个键槽210之后，该键槽210可与定位凸起121配合，以固定旋转轴。

压板130安装于本体110，压板130的表面开设有避位口131。其中，压板130可操作地覆盖于定位通槽111的槽口1112，以使避位口131与定位凸起121位置对齐。压板130与定位通槽111的槽壁配合，以固定旋转轴。

具体地，键槽加工夹具100工作时，压板130与定位通槽111的槽口1112错开，此时，操作者可从槽口1112处将旋转轴安装于定位通槽111内。定位通槽111的槽壁可以为圆弧形，且弧度与旋转轴的表面一致。或者，定位通槽111的槽壁也可以为直面，且宽度与旋转轴的直径相等，只需确保旋转轴穿设于定位通槽111内时，旋转轴可与定位通槽111的槽壁抵接即可。因此，定位通槽111可从旋转轴的两侧对旋转轴进行初步定位。且此时，旋转轴的延伸方向与定位通槽111的延伸方向一致，从而便于铣刀中心与旋转轴的轴线对准。

此外，旋转轴穿设于定位通槽111内时，旋转轴需与定位通槽111的槽口1112处平齐，或者旋转轴部分伸出定位通槽111的槽口1112。当旋转轴安装完毕后，将压板130覆盖于槽口1112处，压板130可与旋转轴抵接。因此，压板130与定位通槽111配合，采用三点定位法可将旋转轴固定于本体110。此时，操作者从避位口131处在旋转轴的表面开设第一个键槽210。

接着，操作者将压板130从槽口1112处移开。在定位通槽111的底部安装定位件120。进而，将旋转轴旋转180度，并将定位凸起121与键槽210嵌套，压板130重新覆盖于槽口1112处，以将旋转轴固定。由于定位凸起121与避位口131对齐，因此，从避位口131处开设的第二个键槽210亦将与定位凸起121位置对齐，而定位凸起121与第一个键槽210配合嵌套，从而使得两个键槽210关于旋转轴的轴线具有高度对称性。

因此，通过设置键槽加工夹具100，使得在旋转轴上开设的双键槽210具有较高的对称精度。而且，开设过程简单易行，便于操作，可有效提升键槽210的加工效率。

具体地，定位通槽111可以为一段式结构，例如呈V形，或者定位通槽111亦可以为两段式结构，一段用于限位定位件120，另一段用于限位旋转轴。在本实施例中，定位通槽111为两段式结构，包括限位段1113及定位段1114。定位段1114与限位段1113连通并延伸至槽口1112，定位段1114的内径大于限位段1113的内径，限位段1113用于卡持定位件120，定位段1114用于卡持待加工件200。

当需要安装定位件120及旋转轴时，由于定位段1114的内径大于限位段1113的内径，因此，可从槽口1112处依次将定位件120及旋转轴安装。当铣槽结束，或者需对铣槽的旋转轴进行更换时，使用外力直接将定位件120及旋转轴从定位通槽111内取出即可。

因此，通过设置两段式的定位通槽111，并将定位件120卡持于限位段1113，旋转轴卡持于定位段1114，使得定位件120的安装及固定简单易行，便于提高键槽210的工作效率。

此外，为防止旋转轴及定位件120与定位通槽111的内壁擦伤，需尽量提升定位通槽111槽壁的光滑度。

进一步地，在本实施例中，定位件120呈长条形，定位通槽111为Y形槽。限位段1113为直槽，并与定位件120相适配。定位段1114为斜槽，定位段1114的内径沿定位通槽111的底部至槽口1112的方向逐渐增大。

在开设第二键槽210时，可将定位件120卡持于直槽段。限位段1113为直槽，并与定位件120相适配，故可有效增大限位段1113与定位件120的接触面积，从而使得定位件120可被稳定地固定于限位段1113内。当定位件120限位于限位段1113时，定位凸起121伸入定位段1114，以与开设于旋转轴上的键槽210嵌套。

而定位段1114的内径沿定位通槽111的底部至槽口1112的方向逐渐增大，使得槽口1112处具有最大的尺寸。因此，便于从槽口1112处放置定位件120及旋转轴。当旋转轴穿设于斜槽段内时，在重力的作用下，旋转轴逐渐下沉，并与斜槽段的内壁接触。而由于斜槽段的内径渐变式的增大，因此，旋转轴在下沉的过程中与斜槽段的槽壁挤压，从而被支撑及限位于定位段1114。

因此，通过设置Y形槽，使得定位件120及旋转轴均可稳定地固定于定位通槽111。

需要说明的是，在其他实施例中，限位段1113的尺寸及形状可根据定位件120进行调整，定位段1114的形状及尺寸亦可根据待加工件200的形状及尺寸进行调整。

在本实施例中，定位通槽111的槽口1112边缘还设置有避位槽1115。避位槽1115沿定位段1114延伸至限位段1113，并与定位凸起121位置对齐。具体地，避位槽1115为两个，并分别设置于定位通槽111相对的两侧。

通常，在旋转轴开设键槽210的加工位置一般会比两端的直径要大。因此，通过设置避位槽1115，可增大定位通槽111与旋转轴加工位置对应处的容积空间，可使得旋转轴的加工位置处可与定位通槽111配合，以实现铣槽。

此外，在安装旋转轴时，通过将旋转轴的一侧与本体110一侧的避位槽1115的槽壁抵持，还可对旋转轴进行定位。之后，在每个旋转轴上铣槽时，均将旋转轴的一侧与本体110该侧的避位槽1115抵持，可保证每个旋转轴上的键槽210位置基本保持一致，从而便于旋转轴批量生产。

更进一步地，在本实施例中，限位段1113的底部凹陷形成凹槽1117。

当定位件120卡持于限位段1113时，定位件120的两端与凹槽1117的底部间隔设置。因此，当定位件120与限位段1113的槽壁接触过于紧密而无法拆卸时，可伸入凹槽1117，并从定位件120的底部向定位通槽111的槽口1112方向施加作用力，以将定位件120取出。

因此，通过设置凹槽1117，使得定位件120的拆卸及安装更简单迅速，从而便于提高铣槽效率。

此外，在定位件120朝向凹槽1117的表面还设置有支持脚，支撑脚的末端与凹槽1117的底部抵持，因此，定位件120可稳定地固定于限位段1113。

在本实施例中，在定位通槽111的宽度方向上，避位口131的尺寸大于定位通槽111的尺寸。

因此，整个旋转轴需要铣槽的加工位置完全暴露于避位口131的范围内，从而便于铣刀的中心与旋转轴的中心进行对准，以在旋转轴上开设键槽210。而且，较大尺寸的避位口131，对铣刀的移动不造成阻碍，可方便铣刀在旋转轴的表面移动及铣槽，从而使得键槽加工夹具100的设置更人性化。

在本实施例中，压板130包括转动端132及固定端133，转动端132与本体110转动连接，固定端133与本体110可拆卸地连接。

将固定端133从本体110上拆卸，并转动转动端132，可将压板130与定位通槽111的槽口1112错位，从而可从槽口1112处安装或拆卸定位件120及旋转轴。当进行铣槽时，可转动转动端132，将压板130覆盖于槽口1112处，压板130与旋转轴抵接。进一步地，将固定端133与本体110连接，可固定压板130，以防止压板130在铣槽的过程中移动而导致压板130较差的定位效果。因此，形成于旋转轴上的双键槽210具有较佳的对称精度。

此外，通过转动转动端132的方式调整压板130与槽口1112之间的相对位置，还使得操作压板130的方式简单易行，便于提高工作效率。

具体地，转动端132与本体110转动连接的方式可以有多种，例如，通过旋转轴、铰链、球面副或者其他连接方式。同样地，固定端133与本体110可拆卸的连接方式亦有很多，可以为吸附件固定、螺钉，卡扣或者其他安装方式。

具体在本实施例中，键槽加工夹具100还包括螺母142、螺栓143及限位件141。限位件141呈T形，包括转轴1412及与转轴1412中部固定的支撑柱1413。支撑柱1413的末端安装于本体110，转轴1412穿设于转动端132。螺栓143安装于本体110，固定端133开设有边槽1331，压板130绕转轴1412转动直至覆盖槽口1112时，螺栓143穿设于边槽1331，螺母142与螺栓143螺合。

一般地，旋转轴的体积较大，而为了避免材料的浪费，键槽加工夹具100通常设置的较小。因此，当旋转轴穿设于定位通槽111时，仅有部分是收容于定位通槽111内的。通过设置限位件141及螺栓143，当压板130覆盖于定位通槽111的槽口1112上方时，限位件141及螺栓143可从压板130的两端支撑压板130，并使得压板130与本体110间隔设置，从而可有效扩张定位通槽111的上部空间，并通过压板130与旋转轴抵接而将旋转轴相对本体110固定，以在旋转轴的表面铣槽。

具体地，转动端132为具有缺口的U形架，转轴1412穿设于U形架两侧的支架边，支撑柱1413穿设于缺口，因此，两侧的支架边可对支撑柱1413进行限位。当支撑柱1413沿平行于转轴1412的延伸方向运动时，U形架两侧的支架边可将支撑柱1413限位于U形架内，从而可防止转轴1412因限位件141位移过大而与限位件141脱离。因此，使得限位件141与压板130之间的安装更牢固。

具体地，支撑柱1413固定于本体110上时，支撑柱1413为螺纹柱，本体110与支撑柱1413相对的位置开设有螺孔1116，支撑柱1413与螺孔1116配合，故使得限位件141的安装简单易行。此外，在限位件141上还设置有锁紧螺母160，锁紧螺母160与支撑柱1413螺合，并与本体110的表面抵接。通过设置锁紧螺母160，可使得支撑柱1413与本体110的连接更牢固，从而具有较佳的可靠性。

在本实施例中，限位件141设置于定位通槽111槽口1112的一侧边缘，螺栓143设置于定位通槽111槽口1112的另一侧边缘，限位件141与螺栓143之间围设的区域设置压板130。因此，压板130可在满足固定旋转轴的同时，还具有较小的面积，从而便于节省材料，降低键槽加工夹具100的生产成本。

进一步地，在本实施例中，螺栓143与本体110可转动地连接。

当压板130与定位通槽111的槽口1112错位时，转动螺栓143，将螺栓143平放或相对定位通槽111的轴线倾斜，可有效扩大定位通槽111的槽口1112上方的空间，从而便于安放旋转轴及定位件120。

具体地，可以在压板130的两端均设置限位件141，此时，在压板130的固定端133，支撑柱1413的末端与边槽1331配合，并通过螺母142螺合固定，转轴1412与本体110连接。

需要说明的是，在其他实施例中，螺栓143也可通过其他方式与本体110实现可转动地连接。

在本实施例中，键槽加工夹具100还包括压垫150。压垫150设置于压板130朝向本体110的表面，并与定位通槽111位置对齐。

当旋转轴穿设于定位通槽111内，且压板130覆盖于定位通槽111的槽口1112时，压垫150首先与旋转轴接触。通过设置压垫150，压垫150压持于旋转轴，可将旋转轴固定于本体110。

具体地，压垫150为两个，并设置于压板130相对的两侧，因此，压垫150可从旋转轴的两端与压板130完全隔开。当压板130相对本体110摆动时，压垫150可从压板130的两侧平衡压板130，从而使得压板130具有较佳的工作精度。

具体地，压垫150朝向压板的表面形成紧固螺栓170，压垫150与紧固螺栓170可一体成型，也可分开成型。紧固螺栓170与压板130可拆卸地连接。

需要说明的是，在其他实施例中，压垫150还可以通过磁力件吸附或者其他的可拆卸地连接方式与压板130进行连接。由于压垫150工作一段时间之后，表面有可能因形变无法恢复而变得不平整，故将导致两个压垫150在与旋转轴表面接触时，导致旋转轴的两端高度不一致而影响键槽210的对称精度。因此，每间隔一段时间便需将压垫150从压板130上拆除进行更换。通过将压垫150与压板130可拆卸地连接，可使得压垫150的安装及拆卸简单迅速，便于提高工作效率。

需要说明的是，在其他实施例中，压垫150亦可以为多个，只需确保压垫150在与旋转轴接触时，可保证旋转轴的轴线与定位通槽111的延伸方向平行即可。

上述键槽加工夹具100，加工时，待加工件200穿设并卡持于定位通槽111内，压板130覆盖于定位通槽111的槽口1112，并与待加工件200抵接，待加工件200位置被固定，操作者使用铣槽工具从避位口131处在待加工件200的表面开设键槽210。键槽210加工完成，压板130从槽口1112处移开，将定位件120安装于定位通槽111的底部，待加工件200旋转180度，并将定位凸起121与键槽210配合，压板130重新与待加工件200抵持，进而在对应位置重新开键槽210。至此，双键槽210加工完成。通过使用上述键槽加工夹具100对待加工件200进行定位后，开设的双键槽210对称精度高，且操作方式简单易行。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种键槽加工夹具，用于固定并定位开设有键槽的待加工件，其特征在于，所述键槽加工夹具包括：

本体，起支撑及固定作用，所述本体的表面开设有定位通槽；

定位件，可拆卸地安装于所述定位通槽的底部，所述定位件背向所述定位通槽的表面突起形成定位凸起，所述定位凸起可与所述键槽相适配；

压板，安装于所述本体，所述压板的表面开设有避位口；

其中，所述压板可操作地覆盖于所述定位通槽的槽口，以使所述避位口与所述定位凸起位置对齐。

2.根据权利要求1所述的键槽加工夹具，其特征在于，所述定位通槽为两段式结构，包括限位段及定位段，所述定位段与所述限位段连通并延伸至所述槽口，所述定位段的内径大于所述限位段的内径，所述限位段用于卡持所述定位件，所述定位段用于卡持所述待加工件。

3.根据权利要求2所述的键槽加工夹具，其特征在于，所述定位件呈长条形，所述定位通槽为Y形槽，所述限位段为直槽，并与所述定位件相适配，所述定位段为斜槽，所述定位段的内径沿所述定位通槽的底部至所述槽口的方向逐渐增大。

4.根据权利要求2所述的键槽加工夹具，其特征在于，所述定位通槽的槽口边缘还设置有避位槽，所述避位槽沿所述定位段延伸至所述限位段，并与所述定位凸起位置对齐。

5.根据权利要求2所述的键槽加工夹具，其特征在于，所述限位段的底部凹陷形成凹槽。

6.根据权利要求1所述的键槽加工夹具，其特征在于，在所述定位通槽的宽度方向上，所述避位口的尺寸大于所述定位通槽的尺寸。

7.根据权利要求1所述的键槽加工夹具，其特征在于，所述压板包括转动端及固定端，所述转动端与所述本体转动连接，所述固定端与所述本体可拆卸地连接。

8.根据权利要求7所述的键槽加工夹具，其特征在于，还包括螺母、螺栓及限位件，所述限位件呈T形，包括转轴及与所述转轴中部固定的支撑柱，所述支撑柱的末端安装于所述本体，所述转轴穿设于所述转动端，所述螺栓安装于所述本体，所述固定端开设有边槽，所述压板绕所述转轴转动直至覆盖所述槽口时，所述螺栓穿设于所述边槽，所述螺母与所述螺栓螺合。

9.根据权利要求8所述的键槽加工夹具，其特征在于，所述螺栓与所述本体可转动地连接。

10.根据权利要求1所述的键槽加工夹具，其特征在于，还包括压垫，所述压垫设置于所述压板朝向所述本体的表面，并与所述定位通槽位置对齐。