CN214979306U - 一种用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，包括筒体，所述筒体一端设有用于确定齿轮角向位置的角向定位部、于内壁设有与齿轮的基准外圆柱面配合的内圆柱面、并且于端面设有与齿轮的基准平面配合的定位平面，所述内圆柱面的内径小于所述筒体的内径。本实用新型具有结构简单、可靠，有利于提高零件定位精度和加工质量，能够将螺旋锥齿轮的倒圆角加工移植到机械设备上进行等优点。

Description

一种用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具

技术领域

本实用新型涉及机械加工用夹具，尤其涉及一种用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具。

背景技术

螺旋锥齿轮齿顶和齿廓的倒圆倒角处理对齿轮的传动性能和使用寿命都非常重要，主要包括消除尖角和锐边以防止对齿面的刮伤，降低齿轮传动的噪声和冲击力以提高传动稳定性，减少应力集中以提高齿轮的使用寿命。螺旋锥齿轮因为其齿顶和齿廓的棱边一般为空间曲线，所以目前工程上常采用钳工手动打磨的方式对其进行倒圆倒角加工，钳工手动打磨的圆角精度差、加工效率低，所使用的夹具设备主要为虎钳等简易工装，该类简易工装定位精度低，不适用于机械加工工序中。另外，工程上也常采用三爪卡盘作为齿轮的机械加工夹具，但三爪卡盘受夹紧力等人为控制的因素较多，重复定位精度较差，且三爪卡盘装夹后的找正步骤较为繁琐、耗时，不适用于大批量螺旋锥齿轮的倒圆倒角铣削加工。因此将螺旋锥齿轮的倒圆倒角加工移植到机械设备上进行是势在必行的，同样应用于齿轮倒圆倒角机械加工的夹具设计也是必不可少的。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、可靠，有利于提高零件定位精度和加工质量，能够将螺旋锥齿轮的倒圆角加工移植到机械设备上进行的夹具。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，包括筒体，所述筒体一端设有用于确定齿轮角向位置的角向定位部、于内壁设有与齿轮的基准外圆柱面配合的内圆柱面、并且于端面设有与齿轮的基准平面配合的定位平面，所述内圆柱面的内径小于所述筒体的内径。

作为上述技术方案的进一步改进：所述角向定位部为定位凹槽。

作为上述技术方案的进一步改进：所述定位凹槽的宽度为a、深度为b，则6mm≤a≤10mm，5mm≤b≤9mm。

作为上述技术方案的进一步改进：所述基准外圆柱面与所述内圆柱面之间为间隙配合。

作为上述技术方案的进一步改进：所述基准外圆柱面与所述内圆柱面之间的间隙不大于0.05mm。

作为上述技术方案的进一步改进：所述内圆柱面的母线长度小于所述基准外圆柱面的母线长度。

作为上述技术方案的进一步改进：所述内圆柱面的母线长度为c，则5mm≤c≤8mm。

作为上述技术方案的进一步改进：所述筒体另一端设有固定座，所述固定座上设有紧固螺栓，所述紧固螺栓上设有用于固定齿轮的紧固螺母。

作为上述技术方案的进一步改进：所述定位平面与所述内圆柱面之间设有倒角。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型公开的用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，采用筒体，筒体一端于内壁设有内圆柱面并与齿轮的基准外圆柱面配合、端面设置为定位平面并与齿轮的基准平面配合，可以限制工件沿着X、Y、Z三个轴的平移和绕着X、Y轴的旋转，共5个自由度，还有绕Z轴的旋转没有限制，也就是齿轮的角向基准未确定，同时由于齿轮的齿形是圆周阵列特征，没有确定的角向基准，因此需要结合在机测量技术确定齿轮的角向位置，为保证在机测量时能探测到齿面，在筒体的该端部进一步设置有角向定位部，在齿轮与夹具装配时使齿的大端与角向定位部基本对齐，再以角向定位部的位置确定初角向，即可保证测头可以测量齿面，从而得到精确的角向基准。该用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，经过仿真验证分析，夹具与齿轮特征之间无干涉情况，结构特征合理，符合设计需要。针对结构特征相似的螺旋锥齿轮具有通用性，定位精度高、找正效率高且安装操作方便，并且可在通用的五轴数控加工中心上使用，能够将螺旋锥齿轮的倒圆倒角铣削加工移植到机械设备上进行，对于大批量的齿轮倒圆倒角加工，可显著的提高加工效率，并保证零件的定位精度以及加工质量。

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图。

图2是本实用新型的俯视结构示意图。

图3是图1的局部放大图。

图4是本实用新型使用状态的主视结构示意图。

图中各标号表示：1、筒体；11、角向定位部；12、内圆柱面；13、定位平面；14、固定座；15、倒角；2、齿轮；21、基准外圆柱面；22、基准平面；3、紧固螺栓；4、紧固螺母。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1至图4示出了本实用新型用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具的一种实施例，本实施例的用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，包括筒体1，筒体1一端(本实施例中为筒体1的上端)设有用于确定齿轮2角向位置的角向定位部11、于内壁设有与齿轮2的基准外圆柱面21配合的内圆柱面12、并且于端面设有与齿轮2的基准平面22配合的定位平面13，内圆柱面12的内径小于筒体1的内径。

该用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，采用筒体1，筒体1上端于内壁设有内圆柱面12并与齿轮2的基准外圆柱面21配合、上端端面设置为定位平面13并与齿轮2的基准平面22配合，可以限制工件沿着X、Y、Z三个轴的平移和绕着X、Y轴的旋转，共5个自由度，还有绕Z轴的旋转没有限制，也就是齿轮2的角向基准未确定，同时由于齿轮2的齿形是圆周阵列特征，没有确定的角向基准，因此需要结合在机测量技术确定齿轮2的角向位置，为保证在机测量时能探测到齿面，在筒体1的上端进一步设置有角向定位部11，在齿轮2与筒体1装配时使齿的大端与角向定位部11基本对齐，再以角向定位部11的位置确定初角向，即可保证测头可以测量齿面，从而得到精确的角向基准。该用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，经过仿真验证分析，夹具与齿轮特征之间无干涉情况，结构特征合理，符合设计需要。针对结构特征相似的螺旋锥齿轮具有通用性，定位精度高、找正效率高且安装操作方便，并且可在通用的五轴数控加工中心上使用，能够将螺旋锥齿轮的倒圆倒角铣削加工移植到机械设备上进行，对于大批量的齿轮倒圆倒角加工，可显著的提高加工效率，并保证零件的定位精度以及加工质量。

优选的，本实施例中，角向定位部11为定位凹槽，定位凹槽的宽度为a、深度为b，a＝8mm、b＝7mm，在齿轮2与筒体1装配时，可使齿的大端与定位凹槽的中心基本对齐，再以定位凹槽的位置确定初角向，即可保证测头可以测量到齿面，从而得到精确的角向基准。当然在其他实施例中，定位凹槽的尺寸也可以在6mm≤a≤10mm，5mm≤b≤9mm这一范围内调整。

优选的，本实施例中，基准外圆柱面21与内圆柱面12之间为间隙配合，并且基准外圆柱面21与内圆柱面12之间的间隙不大于0.05mm。基准外圆柱面21与内圆柱面12之间为间隙配合采用间隙配合，方便筒体1与齿轮2之间的装配，间隙不大于0.05mm，在方便装配的同时，保证齿轮2的定位精度。

进一步地，内圆柱面12的母线长度小于基准外圆柱面21的母线长度，本实施例中，内圆柱面12的母线长度c＝6mm。由于齿轮2的基准外圆柱面21的母线较长，将内圆柱面12的母线设计的相对较短，有利于防止过约束导致的装配困难。当然在其他实施例中，内圆柱面12的母线长度也可在5mm≤c≤8mm这一范围内调整。

本实施例中，定位平面13与内圆柱面12之间设有倒角15。设置倒角15有利于避开齿轮2上基准外圆柱面21与基准平面22之间的过渡圆角。

本实施例中，筒体1下端设有固定座14，固定座14上设有紧固螺栓3(例如可以在固定座14上设置螺纹孔，紧固螺栓3设于螺纹孔中，或者紧固螺栓3焊接于固定座14上等)，紧固螺栓3上设有用于固定齿轮2的紧固螺母4。在夹具与齿轮2装配完成后，紧固螺栓3穿过入齿轮2的中空部位，通过紧固螺母4将齿轮2锁紧，即可完成夹具与齿轮2的固定，方便后续夹具与工件在机床上的固定。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，其特征在于：包括筒体(1)，所述筒体(1)一端设有用于确定齿轮(2)角向位置的角向定位部(11)、于内壁设有与齿轮(2)的基准外圆柱面(21)配合的内圆柱面(12)、并且于端面设有与齿轮(2)的基准平面(22)配合的定位平面(13)，所述内圆柱面(12)的内径小于所述筒体(1)的内径。

2.根据权利要求1所述的用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，其特征在于：所述角向定位部(11)为定位凹槽。

3.根据权利要求2所述的用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，其特征在于：所述定位凹槽的宽度为a、深度为b，则6mm≤a≤10mm，5mm≤b≤9mm。

4.根据权利要求1所述的用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，其特征在于：所述基准外圆柱面(21)与所述内圆柱面(12)之间为间隙配合。

5.根据权利要求4所述的用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，其特征在于：所述基准外圆柱面(21)与所述内圆柱面(12)之间的间隙不大于0.05mm。

6.根据权利要求1所述的用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，其特征在于：所述内圆柱面(12)的母线长度小于所述基准外圆柱面(21)的母线长度。

7.根据权利要求6所述的用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，其特征在于：所述内圆柱面(12)的母线长度为c，则5mm≤c≤8mm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，其特征在于：所述筒体(1)另一端设有固定座(14)，所述固定座(14)上设有紧固螺栓(3)，所述紧固螺栓(3)上设有用于固定齿轮(2)的紧固螺母(4)。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的用于螺旋锥齿轮倒圆倒角铣削加工的夹具，其特征在于：所述定位平面(13)与所述内圆柱面(12)之间设有倒角(15)。

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