CN212682536U - 一种在外花键齿轮上径向钻孔的夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，包括用于对花键齿轮定位的定位台、位于定位台上方的钻模板，固定在定位台上用于安装钻模板的安装体，所述钻模板上设有钻套孔，钻套孔内设有钻套，且钻套的轴芯线总是与定位台上待加工的花键齿轮的轴芯线垂直相交；在钻套孔两侧的钻模板上设有能够将花键齿轮两侧夹紧的夹固部件。定位台设有纵向的V形槽，在V形槽中部设有横向的齿轮槽；V形槽具有虚拟中垂面，虚拟中垂面和前后槽边之间的夹角角度相等，当花键齿轮的两端放置在V形槽内时，花键齿轮的轴芯线总是位于虚拟中垂面上。其优点在于：不仅实现快速定位和精准钻孔，还能够实现快速找正打孔齿槽，显著提高加工质量和加工效率。

Description

一种在外花键齿轮上径向钻孔的夹具

技术领域

本实用新型涉及一种夹具，具体涉及一种在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，属于机械加工工装领域。

背景技术

一类轴类零件，零件中间设计有外花键，外花键齿数为3的整数倍，在花键的齿槽中沿圆周均等钻3个孔，孔需处在花键齿槽的中间。以一种轴为例，最大处直径169，长度500，单件重量35公斤。因控制成本，设备选用普通的摇臂钻床。因不同品种外花键齿数和尺寸不相同，且每批次数量少，不同品种换产频繁。因设计既能适用于多品种又简单的钻孔夹具有难度，一直采用划线或试钻测量找正后再锁定主轴位置，然后实施打孔加工。

以采用划线或试钻测量再找正的方法加工存在的缺陷和不足如下：

1、作业量大且质量没保障 。由于花键齿槽两齿面形成的近似“V”形，在没有钻套的导向下，下刀时，钻头总是会先触碰两个齿面中的一个面，在没有钻套的强力约束时，钻头强大旋转力会将钻头弹开，造成定心不稳而不能准确定位；三孔的轴芯线很难垂直于齿轮轴的轴线，三孔轴线也很难处在同一平面上；装配后对使用性能有不利影响；严重的还可能出现位置超差而报废。

2、采用划线或试钻测量找正后锁定主轴位置定位的方法导致效率低，劳动强度大。

实用新型内容

本实用新型要解决的主要问题是：传统花键齿间加工孔的方式定位困难，约束不严的问题，以及确定下一个钻孔位置不方便的问题。

针对上述问题，本实用新型提出的技术方案是：

一种在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，包括用于对花键齿轮定位的定位台、位于定位台上方的钻模板，固定在定位台上用于安装钻模板的安装体，所述钻模板上设有钻套孔，钻套孔内设有钻套，且钻套的轴芯线一总是与定位台上待加工的花键齿轮的轴芯线二垂直相交；在钻套孔两侧的钻模板上设有能够将花键齿轮两侧夹紧的夹固部件。

进一步地，所述定位台设有纵向的V形槽，在V形槽中部设有横向的齿轮槽，V形槽具有后槽面和前槽面，后槽面和前槽面之间具有虚拟的虚拟中垂面，虚拟中垂面和后槽面之间的夹角角度与虚拟中垂面和前槽面之间的角度相等，花键齿轮的两端放置在V形槽内，花键齿轮位于齿轮槽内，当花键齿轮的两端放置在V形槽内时，花键齿轮的轴芯线二总是位于虚拟中垂面上。

进一步地，所述钻套的轴芯线一位于定位台V形槽的虚拟中垂面上。

进一步地，所述夹固部件包括设在钻套孔一侧的钻模板上的夹块和设在钻套孔另一侧的钻模板上的偏心销，所述夹块面对偏心销的面为夹固面，所述偏心销离圆心最远外周面的竖向面线为压固面线，在偏心销上端设有转动手柄。

进一步地，所述夹块的夹固面为垂向平面，所述偏心销的压固面线与夹固面平行；对应地，所述定位台的齿轮槽宽度大于花键齿轮的轴向宽度，当偏心销转动强力挤压花键齿轮时，夹固部件的压固面线与夹固面均分别产生与所在花键齿轮的端面相贴合的趋向，迫使未放正的花键齿轮在齿轮槽中作调整性轴向位移。

进一步地，在V形槽前槽面的齿轮槽一侧的定位台台体上设置有能够从定位台的一端观察到齿轮槽中花键齿轮齿槽的槽口。

进一步地，在槽口上设置有能够沿槽口滑移的窥视管，窥视管中具有能够从定位台的一端观察到齿轮槽中花键齿轮齿槽的窥视孔；所述窥视管位于齿轮槽的一端具有挡边，另一端具有外螺纹，外螺纹上套有紧固螺母；对应地，所述槽口位于齿轮槽一侧被扩宽形成供挡边滑移的挡边槽。

进一步地，所述挡边槽的深度大于挡边的厚度。

进一步地，所述安装体为立柱，在定位台上设有开口向上的柱孔，立柱的下端插入柱孔内，并通过紧固螺栓使立柱与定位台固定；立柱上端套有柱帽，柱帽可以绕立柱转动，所述钻模板的一端与柱帽固定连接。

进一步地，柱帽上有螺纹孔，立柱的上端有多道不同高度的环形槽，限位螺钉旋入柱帽上的螺纹孔并进一步插入立柱上的环形槽；根据限位螺钉插入立柱不同高度的环形槽来调节柱帽在立柱上的高度。

本实用新型的优点是：在外花键齿轮上径向钻孔过程中不仅实现快速定位和精准钻孔，还能够实现快速找正打孔齿槽，显著提高加工质量和加工效率。

附图说明

图1为所述在外花键齿轮上径向钻孔的夹具立体示意图；

图2为所述在外花键齿轮上径向钻孔的夹具平面示意图；

图3为所述在外花键齿轮上径向钻孔的夹具的立体示意图，主要示出柱帽在立柱上的装配结构；

图4为图1的局部示意图，主要示出钻模板相关部件的结构关系；

图5为所述在外花键齿轮上径向钻孔的夹具立体示意图，图中主要示出窥视管在夹具上的位置；

图6为窥视管平面结构示意图。

图中：1、花键齿轮；11、轴芯线二；12、径向孔；2、定位台；21、V形槽；22、前槽面；23、后槽面；24、齿轮槽；25、虚拟中垂面；26、柱孔；27、紧固螺栓；3、钻模板；31、钻套孔；32、钻套；33、钻头；34、轴芯线一；4、立柱；41、柱帽；42、环形槽；43、限位螺钉；5、夹块；51、夹固面；52、齿槽固定销；6、偏心销；61、压固面线；62、手柄；7、槽口；71、挡边槽；8、窥视管；81、窥视孔；82、挡边；83、紧固螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述：

如图1所示，外花键齿轮是一根传动轴本体上径向向外凸出的部分，具有与传动轴本体共同的轴芯线，下文中所述外花键齿轮轴是外花键齿轮与传动轴本体一起的合称。

本实用新型的目的是要在花键齿轮上等弧长或等角度打三个位于齿槽中且都在同一平面的径向孔12提供一种方法和夹具，花键齿轮的齿数是3的整数倍。

如图1、2所示，一种在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，包括用于对花键齿轮1定位的定位台2、位于定位台2上方的钻模板3，固定在定位台2上用于安装钻模板3的安装体，所述钻模板3上设有钻套孔31，钻套孔31内装有钻套32，打孔时，钻头33套在钻套32内，钻头33与钻套32之间是极其微小的间隙配合，能够极大限度的限制在钻套32内高速旋转的钻头抖动，钻套32的轴芯线一34总是与定位台2上待加工的花键齿轮1的轴芯线二11垂直相交；钻套32的轴芯线一34与钻头的轴芯线是重合的；在钻套孔31两侧的钻模板3上设有能够将花键齿轮1两侧夹紧的夹固部件。这样就是要将钻头33、钻套32连同钻模板3一起与花键齿轮1固定，防止钻头偏移钻孔点。当夹固部件将花键齿轮1夹紧并使花键齿轮1上需要钻孔的钻孔点位于钻套32的轴芯线一34上时，钻头33能够穿过钻套孔31准确地在花键齿轮1钻孔点上打出径向孔12。

下面是进一步地改进。

如图1、2所示，所述定位台2设有纵向的V形槽21，在V形槽21中部设有横向的齿轮槽24，V形槽21具有后槽面23和前槽面22，后槽面23和前槽面22之间具有虚拟的虚拟中垂面25，虚拟中垂面25和后槽面23之间的夹角角度与虚拟中垂面25和前槽面22之间的角度相等，花键齿轮1的两端放置在V形槽21内，花键齿轮1位于齿轮槽24内，当花键齿轮1两端的轴放置在V形槽21内时，不管花键齿轮的直径多大，花键齿轮1的轴芯线二11总是位于虚拟中垂面25上。

所述钻套32的轴芯线一34位于定位台2V形槽21的虚拟中垂面25上。

至此，从上述设置可以看出，定位台2的V形槽21是朝向正上方。很容易理解，只要V形槽21是两边的斜槽面与虚拟中垂面25的夹角相等，不管花键齿轮的直径多大，花键齿轮1的轴芯线二11就总是位于虚拟中垂面25上；设置时，使钻套32的轴芯线一34位于定位台2V形槽21的虚拟中垂面25上，其作用是不管放置多大直径的花键齿轮1，都不需要横向移动钻头33及其钻套32等，只要将需要打孔的齿槽转到虚拟中垂面25上，再将齿槽中打孔点轴向调整到钻头的正下方就能如前面所述的正点打出径向孔12。

如图4、5所示，所述夹固部件包括设在钻套孔31一侧的钻模板3上的夹块5和设在钻套孔31另一侧的钻模板3上的偏心销6，所述夹块5面对偏心销6的面为夹固面51，所述偏心销6离圆心最远外周面的竖向面线为压固面线61，在偏心销6上端设有转动手柄62。显然，这样设置就是通过转动转动手柄，由偏心销6的压固面将花键齿轮1的两侧压紧，由于压固面是一个曲面，实际压在花键齿轮1侧面的就只有这个曲面的一条线，所以称这条线为压固面线61。

所述夹块5的夹固面51为垂向平面，所述偏心销6的压固面线61与夹固面51平行；对应地，所述定位台2的齿轮槽24宽度大于花键齿轮1的轴向宽度，当偏心销6转动强力挤压花键齿轮1时，夹固部件的压固面线61与夹固面51均分别产生与所在花键齿轮1的端面相贴合的趋向，迫使未放正的花键齿轮1在齿轮槽24中作调整性轴向位移。这样设置的好处在于：当需要打孔的齿槽已经确定并已经转动到钻头33的正下方，而齿槽中的钻孔点还没有处于钻头33的正下方时，通过偏心销的转动手柄62，就能迫使花键齿轮轴作轴向移动，使钻孔点处于钻头33的正下方。

在夹块5上设有齿槽定位孔，在齿槽定位孔内设有能够弹出夹固面51的齿槽固定销52，所述齿槽固定销52位于夹固面51的一端是齿槽定位端，位于夹固面51背面的一端为拉手端，在齿槽定位孔内设有一端抵压在夹块5上，另一端抵压在齿槽固定销52的压簧。使用时，用手拉住齿槽固定销52的拉手端，使齿槽定位端缩入夹块5的齿槽定位孔内，当选中的齿槽对准齿槽定位孔时，释放齿槽固定销52的拉手端，使齿槽固定销52的齿槽定位端插入选中的齿槽来实现花键齿轮1的齿槽定位。

如图2、5、6所示，在V形槽21前槽面22的齿轮槽24一侧的定位台2台体上设置有能够从定位台2的一端观察到齿轮槽24中花键齿轮1齿槽的槽口7；在槽口7上设置有能够沿槽口7滑移的窥视管8，窥视管8中具有能够从定位台2的一端观察到齿轮槽24中花键齿轮1齿槽的窥视孔81；所述窥视管8位于齿轮槽24的一端具有挡边82，另一端具有外螺纹，外螺纹上套有紧固螺母83；对应地，所述槽口7位于齿轮槽24一侧被扩宽形成供挡边82滑移的挡边槽71。

所述挡边槽71的深度大于挡边82的厚度。

上述设置是利用钻头在花键齿轮1上打完第一个径向孔12后，尽快找到第二和第三个径向孔的打孔齿槽。其原理是：首先，确定钻头33正下方的齿槽为第一个径向孔12的打孔齿槽，然后通过测量等弧长或通过数齿数确定另外两个齿槽的位置，并将位于前面的一个齿槽所在的位置作为寻找第二个打孔齿槽的位置，然后在槽口7上将窥视管8移到能够通过窥视孔81正好观察到该齿槽的位置，并通过紧固螺母83在此固定。这样，当第一个径向孔12的打孔齿槽打完孔后，转动花键齿轮1并通过窥视孔81观察，当正好观察到有第一个径向孔12孔口的齿槽时，则第二个径向孔12的打孔齿槽已经正好位于钻头33的下方。按此法，可以快速找到第三个径向孔的打孔齿槽。

如图3所示，所述安装体为立柱4，在定位台2上设有开口向上的柱孔26，立柱4的下端插入柱孔26内，并通过紧固螺栓27使立柱与定位台2固定；立柱4上端套有柱帽41，柱帽41可以绕立柱转动，所述钻模板3的一端与柱帽41固定连接。柱帽41上有螺纹孔，立柱的上端有多道不同高度的环形槽42，限位螺钉43旋入柱帽41上的螺纹孔并进一步插入立柱上的环形槽42；根据限位螺钉43插入立柱不同高度的环形槽42来调节柱帽41在立柱4上的高度。

上述实施例只用于更清楚的描述本实用新型，而不能视为限制本实用新型涵盖的保护范围，任何等价形式的修改都应视为落入本实用新型涵盖的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，包括用于对花键齿轮（1）定位的定位台（2）、位于定位台（2）上方的钻模板（3），固定在定位台（2）上用于安装钻模板（3）的安装体，其特征在于：所述钻模板（3）上设有钻套孔（31），钻套孔（31）内设有钻套（32），且钻套（32）的轴芯线一（34）总是与定位台（2）上待加工的花键齿轮（1）的轴芯线二（11）垂直相交；在钻套孔（31）两侧的钻模板（3）上设有能够将花键齿轮（1）两侧夹紧的夹固部件。

2.根据权利要求1所述的在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，其特征在于：所述定位台（2）设有纵向的V形槽（21），在V形槽（21）中部设有横向的齿轮槽（24），V形槽（21）具有后槽面（23）和前槽面（22），后槽面（23）和前槽面（22）之间具有虚拟的虚拟中垂面（25），虚拟中垂面（25）和后槽面（23）之间的夹角角度与虚拟中垂面（25）和前槽面（22）之间的角度相等，花键齿轮（1）的两端放置在V形槽（21）内，花键齿轮（1）位于齿轮槽（24）内，当花键齿轮（1）的两端放置在V形槽（21）内时，花键齿轮（1）的轴芯线二（11）总是位于虚拟中垂面（25）上。

3.根据权利要求2所述的在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，其特征在于：所述钻套（32）的轴芯线一（34）位于定位台（2）V形槽（21）的虚拟中垂面（25）上。

4.根据权利要求2所述的在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，其特征在于：所述夹固部件包括设在钻套孔（31）一侧的钻模板（3）上的夹块（5）和设在钻套孔（31）另一侧的钻模板（3）上的偏心销（6），所述夹块（5）面对偏心销（6）的面为夹固面（51），所述偏心销（6）离圆心最远外周面的竖向面线为压固面线（61），在偏心销（6）上端设有转动手柄（62）。

5.根据权利要求4所述的在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，其特征在于：所述夹块（5）的夹固面（51）为垂向平面，所述偏心销（6）的压固面线（61）与夹固面（51）平行；对应地，所述定位台（2）的齿轮槽（24）宽度大于花键齿轮（1）的轴向宽度，当偏心销（6）转动强力挤压花键齿轮（1）时，夹固部件的压固面线（61）与夹固面（51）均分别产生与所在花键齿轮（1）的端面相贴合的趋向，迫使未放正的花键齿轮（1）在齿轮槽（24）中作调整性轴向位移。

6.根据权利要求3所述的在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，其特征在于：在V形槽（21）前槽面（22）的齿轮槽（24）一侧的定位台（2）台体上设置有能够从定位台（2）的一端观察到齿轮槽（24）中花键齿轮（1）齿槽的槽口（7）。

7.根据权利要求6所述的在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，其特征在于：在槽口（7）上设置有能够沿槽口（7）滑移的窥视管（8），窥视管（8）中具有能够从定位台（2）的一端观察到齿轮槽（24）中花键齿轮（1）齿槽的窥视孔（81）；所述窥视管（8）位于齿轮槽（24）的一端具有挡边（82），另一端具有外螺纹，外螺纹上套有紧固螺母；对应地，所述槽口（7）位于齿轮槽（24）一侧被扩宽形成供挡边（82）滑移的挡边槽（71）。

8.根据权利要求7所述的在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，其特征在于：所述挡边槽（71）的深度大于挡边的厚度。

9.根据权利要求1—8中任意一项所述的在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，其特征在于：所述安装体为立柱（4），在定位台（2）上设有开口向上的柱孔（26），立柱（4）的下端插入柱孔（26）内，并通过紧固螺栓（27）使立柱与定位台（2）固定；立柱（4）上端套有柱帽（41），柱帽（41）可以绕立柱转动，所述钻模板（3）的一端与柱帽（41）固定连接。

10.根据权利要求1所述的在外花键齿轮上径向钻孔的夹具，其特征在于：柱帽（41）上有螺纹孔，立柱的上端有多道不同高度的环形槽（42），限位螺钉（43）旋入柱帽（41）上的螺纹孔并进一步插入立柱上的环形槽（42）；根据限位螺钉（43）插入立柱不同高度的环形槽（42）来调节柱帽（41）在立柱（4）上的高度。

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