CN211516312U - 一种用于轴端面插齿的通用夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于轴端面插齿的通用夹具，解决现有中间轴端面插齿时，需设置多套夹具且夹具结构相对复杂的问题。该通用夹具包括夹具本体、快换涨套、顶尖座、快换顶尖、拉杆、过渡拉杆和快换刀套；夹具本体内部设置有台阶孔，快换涨套设置在台阶孔的大端，顶尖座设置在台阶孔的小端，其为套筒结构；快换顶尖包括固定板和固定设置在固定板上方的锥形顶尖，固定板设置在顶尖座的下端，且与顶尖座固定连接；被加工轴的一端与锥形顶尖配合，另一端穿过快换涨套用于端面插齿的加工；拉杆的顶端设置有安装盘，安装盘位于固定板的下方，过渡拉杆的一端与快换涨套固定连接，另一端穿过夹具本体与安装盘连接；快换刀套位于被加工轴的上方。

Description

一种用于轴端面插齿的通用夹具

技术领域

本实用新型涉及轴夹具，具体涉及一种用于轴端面插齿的通用夹具。

背景技术

如图1所示，9档、10档、12档和S系列变速器中间轴类零件的轴头端面需加工内花键结构，该结构与取力器输入轴外花键配合为取力器输入动力。轴类零件端面齿的加工通常采用插齿加工方式，现有插齿设备主要有国产数控插齿机。例如，南二插齿机(Y5132)、重庆插齿机(YKX5132)、格里森插齿机(P130)以及三菱插齿机(SD25CNC)等。受被加工件尺寸(总厂大于430)及结构制约，加工设备需要较大的加工行程，且工作台需要较大沉孔使得零件及夹具下沉于工作台以下，按上述要求只有个别设备能满足加工需求。

同时，现有加工设备又存在以下两方面问题：首先，在加工中间轴外齿(即小齿圈)，为保证夹具定位精度，夹具设计以大齿圈外圆定心，大齿圈齿部参数变化时，夹具需要重新设计；其次，设备的加工行程、刀轴接口不同，导致夹具无法进行通用设计，随着中间轴的型号日益增多，数量逐年增大的情况下，急需一种较为通用的夹具结构保证零件的稳定加工及快速换产，同时为了车间排产更为灵活，夹具必须同时考虑不同设备的相互兼容。

综上所述，现有中间轴端面插齿时，由于工件结构和设备状态不同，每次切换产品或调换设备时均需重新制作整套夹具，且夹具结构相对复杂、重量大，从操作层面也不宜频繁切换。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决现有中间轴端面插齿时，需设置多套夹具且夹具结构相对复杂的问题，提供一种用于轴端面插齿的通用夹具。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于轴端面插齿的通用夹具，包括夹具本体、快换涨套、顶尖座、快换顶尖、拉杆、过渡拉杆和快换刀套；所述夹具本体内部设置有台阶孔，所述快换涨套设置在台阶孔的大端，且快换涨套与台阶孔为锥面配合；所述顶尖座设置在台阶孔的小端，其为套筒结构，内部用于安装被加工轴；所述快换顶尖包括固定板和固定设置在固定板上方的锥形顶尖，所述锥形顶尖用于与被加工轴的中心孔配合，所述固定板设置在顶尖座的下端，且与顶尖座固定连接；所述被加工轴的一端与锥形顶尖配合，另一端穿过快换涨套用于端面插齿的加工；所述拉杆的顶端设置有安装盘，所述安装盘位于固定板的下方，所述过渡拉杆的一端与快换涨套固定连接，另一端穿过夹具本体与安装盘连接；所述快换刀套位于被加工轴的上方，用于安装加工插刀。

进一步地，所述快换涨套包括上涨套、下涨套以及连接上涨套、下涨套的中间涨套，所述中间涨套的壁厚小于上涨套、下涨套的壁厚，所述上涨套为环形结构，其外端面为与台阶孔大端配合的锥面；所述下涨套为环形结构，通过台阶孔的轴肩定位安装。

进一步地，所述夹具本体的上方设置有盖板，防止铁屑进入涨套。

进一步地，所述夹具本体上设置有周向贯通的第一排空孔，所述快换涨套的上设置有与第一排空孔连通的第三排空孔。

进一步地，所述顶尖座的下端设置有周向贯通的第二排空孔。

进一步地，所述顶尖座的上端设置有拆卸孔，用于顶尖座的快速拆卸。

进一步地，所述夹具本体的外侧设置有安装法兰，用于将夹具本体固定在安装平台上。

进一步地，所述顶尖座的上端外壁上设置有环形凸台，所述环形凸台与夹具本体通过止口配合安装。

进一步地，所述过渡拉杆的一端与快换涨套螺纹连接，另一端穿过夹具本体与安装盘通过螺母锁紧连接。

进一步地，所述过渡拉杆为三个。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的用于轴端面插齿的通用夹具基于快换夹具原理，通过更换刀套、快换顶尖、快换涨套不仅可以实现10余种产品的切换，更可以在不同设备之间通用，该夹具有效降低了加工成本，提高了加工效率，在现场一年多的使用过程中其加工精度和定位稳定性也得到了充分的验证。

附图说明

图1为现有被加工轴的结构图；

图2为本实用新型用于轴端面插齿的通用夹具的结构图；

图3为本实用新型用于轴端面插齿的通用夹具的安装示意图；

图4为本实用新型用于轴端面插齿的通用夹具中顶尖座、快换顶尖的结构图。

附图标记：1-夹具本体，2-快换涨套，3-顶尖座，4-快换顶尖，5-拉杆，6-过渡拉杆，7-安装盘，8-被加工轴，9-盖板，10-快换刀套，11-加工插刀，12-第一排空孔，13-安装法兰，21-上涨套，22-下涨套，23-中间涨套，24-第三排空孔，31-第二排空孔，32-拆卸孔，33-环形凸台，41-固定板，42-锥形顶尖。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的内容作进一步详细描述。

本实用新型提供一种用于轴端面插齿的通用夹具，该夹具即可完成不同加工设备的快速切换，又可完成不同被加工产品的通用加工，同时保证了加工时定位精度及可靠性。该夹具基于快换夹具原理，通过更换刀套、快换顶尖、快换涨套，不仅可以实现10余种产品的切换，更可以在不同设备之间通用，有效降低了加工成本，提高了加工效率，在现场一年多的使用过程中其加工精度和定位稳定性也得到了充分的验证。

如图2至图4所示，本实用新型提供的用于轴端面插齿的通用夹具包括夹具本体1、快换涨套2、顶尖座3、快换顶尖4、拉杆5、过渡拉杆6和快换刀套10；夹具本体1内部设置有台阶孔，快换涨套2设置在台阶孔的大端，且快换涨套2与台阶孔为锥面配合；顶尖座3设置在台阶孔的小端，其为套筒结构，内部用于安装被加工轴8；顶尖座3的上端外壁上设置有环形凸台33，环形凸台33与夹具本体1通过止口配合安装。快换顶尖4包括固定板41和固定设置在固定板41上方的锥形顶尖42，锥形顶尖42用于与被加工轴8的中心孔配合，固定板41设置在顶尖座3的下端，且与顶尖座3固定连接；拉杆5的顶端设置有安装盘7，安装盘7位于固定板41的下方，过渡拉杆6的一端与快换涨套2通过螺纹连接，另一端穿过夹具本体1与安装盘7通过螺母锁紧连接，过渡拉杆6可为三个，均布设置。

快换涨套2包括上涨套21、下涨套22以及连接上涨套21、下涨套22的中间涨套23，上涨套21为环形结构，其外端面为与台阶孔大端配合的锥面；下涨套22为环形结构，通过台阶孔的轴肩定位安装。夹具本体1的上方设置有盖板9，防止铁屑进入涨套。

快换刀套10位于被加工轴8的上方，用于安装加工插刀11，对于不同的加工插刀11，可设置不同的快换刀套10，使得快换刀套10与加工插刀11相匹配。

夹具本体1的上端设置有周向贯通的第一排空孔12，快换涨套2的上设置有与第一排空孔12连通的第三排空孔24，顶尖座3的下端设置有周向贯通的第二排空孔31，第一排空孔12、第三排空孔24和第二排空孔31用于排出腔体内的废屑、废液和废气。

顶尖座3的上端设置有拆卸孔32，用于顶尖座3的快速拆卸。拆卸时，拆卸钳插入至拆卸孔32内，实现顶尖座3的快速拆卸，或者在拆卸孔32内安装螺栓，方便操作人员实现快速拆卸。夹具本体1的外侧设置有安装法兰13，用于将夹具本体1固定在安装平台上，使得该夹具平稳的安装，减少对被加工轴8加工的影响。

如图3所示，本实用新型用于轴端面插齿的通用夹具的定心原理：快换顶尖4与工件中心孔定位，快换涨套2与工件长轴定位，最终通过上下两部分联合定心，同时工件中心孔与下顶尖锥面结合完成轴向定位。驱动方式为：机床工作台下的油缸下拉夹具拉杆5，通过过渡拉杆6下拉涨套，涨套外锥面与本体内锥面结合通过弹性涨套将轴向力转化为径向力并传导至工件。工件轴向位置通过调整快换顶尖4完成，当工件轴向位置微调整可直接更换锥形顶尖42，当轴向调整尺寸大于15㎜时，建议连同顶尖座3一起更换，如此可在很大范围内调整工件轴向位置。

在夹具设计初期需要对加工零件以及加工设备进行全面梳理。对于加工零件的梳理主要要素为中间轴总长尺寸、中间轴定位中心孔尺寸、内花键参数以及工艺要求、长轴外径等；对于加工设备的梳理主要要素为设备加工行程、设备工作台尺寸及接口尺寸、工作台到机床油缸距离、油缸接口尺寸、刀轴接口尺寸、工作台沉孔结构及有效避让空间等。对插齿刀套进行系列化设计，可以满足轴向120范围内的刀具轴向调整，同时兼顾普通设备及轴向加高设备，并且设计两种规格接口方式满足不同设备接口切换。通用夹具安装使用时，中间轴类零件设计呈系列化，长轴尺寸多数相同，现有待端面插齿中间轴10余种，长轴外圆尺寸仅两种，可通过两种涨套的切换完成12种零件的全覆盖。对于多种型号的轴，可通过调整工件及刀具的轴向位置完成工件与设备加工行程的匹配，在本夹具基础上可通过更换快换件实现其它轴类零件的插齿加工。

Claims (10)

1.一种用于轴端面插齿的通用夹具，其特征在于：包括夹具本体(1)、快换涨套(2)、顶尖座(3)、快换顶尖(4)、拉杆(5)、过渡拉杆(6)和快换刀套(10)；

所述夹具本体(1)内部设置有台阶孔，所述快换涨套(2)设置在台阶孔的大端，且快换涨套(2)与台阶孔为锥面配合；

所述顶尖座(3)设置在台阶孔的小端，其为套筒结构，内部用于安装被加工轴(8)；

所述快换顶尖(4)包括固定板(41)和固定设置在固定板(41)上方的锥形顶尖(42)，所述锥形顶尖(42)用于与被加工轴(8)的中心孔配合，所述固定板(41)设置在顶尖座(3)的下端，且与顶尖座(3)固定连接；所述被加工轴(8)的一端与锥形顶尖(42)配合，另一端穿过快换涨套(2)用于端面插齿的加工；

所述拉杆(5)的顶端设置有安装盘(7)，所述安装盘(7)位于固定板(41)的下方，所述过渡拉杆(6)的一端与快换涨套(2)固定连接，另一端穿过夹具本体(1)与安装盘(7)连接；

所述快换刀套(10)位于被加工轴(8)的上方，用于安装加工插刀(11)。

2.根据权利要求1所述的用于轴端面插齿的通用夹具，其特征在于：所述快换涨套(2)包括上涨套(21)、下涨套(22)以及连接上涨套(21)、下涨套(22)的中间涨套(23)，所述中间涨套(23)的壁厚小于上涨套(21)、下涨套(22)的壁厚，所述上涨套(21)为环形结构，其外端面为与台阶孔大端配合的锥面；所述下涨套(22)为环形结构，通过台阶孔的轴肩定位安装。

3.根据权利要求2所述的用于轴端面插齿的通用夹具，其特征在于：所述夹具本体(1)的上方设置有盖板(9)，防止铁屑进入涨套。

4.根据权利要求1或2或3所述的用于轴端面插齿的通用夹具，其特征在于：所述夹具本体(1)上设置有周向贯通的第一排空孔(12)，所述快换涨套(2)的上设置有与第一排空孔(12)连通的第三排空孔(24)。

5.根据权利要求4所述的用于轴端面插齿的通用夹具，其特征在于：所述顶尖座(3)的下端设置有周向贯通的第二排空孔(31)。

6.根据权利要求5所述的用于轴端面插齿的通用夹具，其特征在于：所述顶尖座(3)的上端设置有拆卸孔(32)，用于顶尖座(3)的快速拆卸。

7.根据权利要求6所述的用于轴端面插齿的通用夹具，其特征在于：所述夹具本体(1)的外侧设置有安装法兰(13)，用于将夹具本体(1)固定在安装平台上。

8.根据权利要求7所述的用于轴端面插齿的通用夹具，其特征在于：所述顶尖座(3)的上端外壁上设置有环形凸台(33)，所述环形凸台(33)与夹具本体(1)通过止口配合安装。

9.根据权利要求8所述的用于轴端面插齿的通用夹具，其特征在于：所述过渡拉杆(6)的一端与快换涨套(2)螺纹连接，另一端穿过夹具本体(1)与安装盘(7)通过螺母锁紧连接。

10.根据权利要求9所述的用于轴端面插齿的通用夹具，其特征在于：所述过渡拉杆(6)为三个。

Images