CN222243674U - 一种太阳轮内孔加工高精度工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳轮内孔加工高精度工装，包括工装座和V型座，所述工装座的顶端安装有V型座，所述V型座的顶端设置有V型盖，所述V型盖的底端安装有铰接轴，且V型盖经过铰接轴与V型座活动连接，所述V型盖和V型座之间设置有太阳轮本体，所述太阳轮本体一侧的工装座顶端安装有圆座，所述圆座上方的太阳轮本体内部设置有第二孔，所述第二孔上方的太阳轮本体内部设置有第一孔。本实用新型不仅实现了太阳轮内孔加工高精度工装便捷的内孔定位加工，方便了采用定位基准互换原理快速的定位加工，提高了两孔加工的精度，而且提高了太阳轮内孔加工的合格率，提高了太阳轮内孔加工时取件的便利性。

Description

一种太阳轮内孔加工高精度工装

技术领域

本实用新型涉及高精度工装技术领域，具体为一种太阳轮内孔加工高精度工装。

背景技术

随着工程机械产品对质量的要求越来越高，部分传动件轴和孔的制造更为严格，在影响制造质量的各因素中，如何提升工艺装备的精度是关键，通过不断探索、总结经验，设计出适用于提高孔定位精度的工装，工装设计经常使用内孔定位，传统的定位方式为销轴与工件孔的配合来获得，因考虑工件的装卸方便，定位元件与被定位工件间必须要有一定的间隙，这也是定位误差产生的原因之一，在设计对孔定位精度要求较高的场合，如果将定位元件的加工精度提高，或将工件用于定位的孔的制造公差值减少，都会极大地增加工艺成本，且高精度的定位难以维持长久，还需要加强对定位元件的检测维护，增加管理成本，这种定位方式对高精度的孔定位需求难以实现；

太阳轮技术要求芯部热处理硬度达HRC35-48，它采用的加工工艺为：粗车外圆——粗镗孔——精车外圆——铣花键——精镗孔，在关键工序精镗工序中孔Φ30加工公差范围0.028，同轴度要求Φ0.04，两孔端距离88mm；两孔对中线的位置度要求Φ0.3，在整个工艺过程，关键工序精镗孔两孔的同轴度Φ0.04的要求最难实现，因两孔对轴中心线的位置度要求不高，传统的工艺方法是采用杆外圆定位，在镗床上一次装夹，一次走刀完成加工，我们以刚性较好的加工中心TC1000上加工，刀具先后选用国产刀具和性能较优的山特维特镗刀进行试加工，发现效果都不理想，原因分析如下：

1）镗孔行程88mm，实际加工行程约100mm，单边加工余量为0.3mm，因材料较硬，镗刀在完成长距离加工后，强度已不足，出现锥孔，即一端孔比另一端孔大约0.04mm，孔尺寸超差，因精镗孔是热处理后的工序，考虑到变形量的影响，留给精镗孔的加工余量不能再减少，分多次走刀又不经济；

2）刀具的刀片在完成一孔加工，再转入另一孔加工时接触到的不是平面，镗杆受不均匀的径向力，极易振刀崩刀，同时刀具会产生径向偏移，影响两孔的同轴度；

基于以上分析，为了保证产品尺寸和形位精度的要求，必须考虑两个因素的影响：一是刀具的强度；一是切削导入时刀具径向受力均匀，采取的措施有缩短镗杆伸出距离，从太阳轮开叉口外侧向里加工，现有两种方案供选择：方案一用双面镗床实现，但需要增加设备，而普通双面镗床的镗杆的同轴度也难达到0.04mm的要求，精度高的双面镗床价格不菲，方案一经济性较差，另一种方案是以一孔定位精镗另一孔，再以精镗后的孔定位加工，采用的是定位基准互换加工，在传统的设计中，这种方案在刚性稍好的普通镗床上就可实现，关键在于解决基准互换过程中定位精度如何保持的问题，这是典型的内孔定位加工方法，在以前设计多采用固定销定位孔，为了适合不同尺寸的孔，在基准转换过程中还须进行销的更换，如加工太阳轮Φ30孔时，第一次定位孔尺寸Φ29.4±0.1，定位销尺寸为Φ29.54；第二次定位孔尺寸为Φ30，定位销尺寸为Φ30，为了保证能装卸，每次定位都为间隙配合，定位误差0.01~0.053，已超出产品同轴度的要求，传统的工装设计方案不能适用；

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳轮内孔加工高精度工装，以解决上述背景技术中提出高精度工装不便于便捷的内孔定位加工，不利于采用定位基准互换原理快速的定位加工，影响了两孔加工的精度，影响了太阳轮内孔加工的合格率，影响了太阳轮内孔加工时取件的便利性的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种太阳轮内孔加工高精度工装，包括工装座和V型座，所述工装座的顶端安装有V型座，所述V型座的顶端设置有V型盖，所述V型盖的底端安装有铰接轴，且V型盖经过铰接轴与V型座活动连接，所述V型盖和V型座之间设置有太阳轮本体，所述太阳轮本体一侧的工装座顶端安装有圆座，所述圆座上方的太阳轮本体内部设置有第二孔，所述第二孔上方的太阳轮本体内部设置有第一孔，所述圆座顶端的中心位置处安装有螺纹杆，所述螺纹杆的顶端设置有锥形螺纹套，且锥形螺纹套与螺纹杆螺纹连接，所述锥形螺纹套的顶端安装有中心轴，所述中心轴的外壁上滑动套装有限位环，且限位环与工装座固定连接。

优选的，所述限位环的内部设置有等间距的四组滑槽，所述滑槽的内部皆设置有滚球。

优选的，所述滚球一侧的工装座顶端皆设置有键槽，所述键槽的内部皆滑动安装有L型块。

优选的，所述键槽上方的L型块外壁上皆安装有弧形块，所述弧形块下方的工装座顶端皆安装有挡板。

优选的，所述挡板靠近L型块的一侧皆安装有弹簧，且弹簧皆与L型块相连接。

优选的，所述中心轴顶端的中心位置处设置有内六角孔，且内六角孔贯穿至中心轴的内部。

优选的，所述V型座顶端远离铰接轴的一侧设置有限位孔，所述限位孔的内部设置有T型螺栓，且T型螺栓延伸至V型盖的外部。

优选的，所述T型螺栓的顶端套装有垫片，所述垫片上方的T型螺栓顶端套装有螺母套。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该高精度工装不仅实现了太阳轮内孔加工高精度工装便捷的内孔定位加工，方便了采用定位基准互换原理快速的定位加工，提高了两孔加工的精度，而且提高了太阳轮内孔加工的合格率，提高了太阳轮内孔加工时取件的便利性。

附图说明

图1为本实用新型的三维立体结构示意图；

图2为本实用新型的太阳轮本体三维立体结构示意图；

图3为本实用新型的工装座三维立体结构示意图；

图4为本实用新型的圆座三维立体放大结构示意图；

图5为本实用新型的滚球正视剖面放大结构示意图。

图中：1、工装座；2、限位孔；3、T型螺栓；4、垫片；5、螺母套；6、V型盖；7、铰接轴；8、V型座；9、太阳轮本体；10、第一孔；11、第二孔；12、圆座；13、限位环；14、内六角孔；15、中心轴；16、弧形块；17、挡板；18、键槽；19、L型块；20、弹簧；21、锥形螺纹套；22、螺纹杆；23、滑槽；24、滚球。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参阅图1-5，本实用新型提供的一种实施例：一种太阳轮内孔加工高精度工装，包括工装座1和V型座8，工装座1的顶端安装有V型座8，V型座8的顶端设置有V型盖6，V型盖6的底端安装有铰接轴7，且V型盖6经过铰接轴7与V型座8活动连接，V型盖6和V型座8之间设置有太阳轮本体9，太阳轮本体9一侧的工装座1顶端安装有圆座12，圆座12上方的太阳轮本体9内部设置有第二孔11，第二孔11上方的太阳轮本体9内部设置有第一孔10，圆座12顶端的中心位置处安装有螺纹杆22，螺纹杆22的顶端设置有锥形螺纹套21，且锥形螺纹套21与螺纹杆22螺纹连接，锥形螺纹套21的顶端安装有中心轴15，中心轴15的外壁上滑动套装有限位环13，且限位环13与工装座1固定连接；

限位环13的内部设置有等间距的四组滑槽23，滑槽23的内部皆设置有滚球24，滚球24一侧的工装座1顶端皆设置有键槽18，键槽18的内部皆滑动安装有L型块19；

键槽18上方的L型块19外壁上皆安装有弧形块16，弧形块16下方的工装座1顶端皆安装有挡板17；

使用时通过将太阳轮本体9放置在V型盖6和V型座8之间，T型螺栓3在限位孔2的内部转动，T型螺栓3卡入V型盖6的内部，垫片4套装在T型螺栓3的表面，螺母套5套装在T型螺栓3的表面，来对V型盖6和V型座8进行固定，来对太阳轮本体9进行固定，来方便对第一孔10或者第二孔11进行加工，当一组第一孔10或者第二孔11加工完成后，以加工的这个孔为定位基准，来加工另外一个孔，再次将太阳轮本体9进行固定，加工完成的第一孔10或者第二孔11卡入多组弧形块16的表面，工作人员手持内六角扳手插入内六角孔14的内部，旋转中心轴15，由中心轴15带动锥形螺纹套21旋转，在锥形螺纹套21和螺纹杆22的配合下驱动锥形螺纹套21往下移动，锥形螺纹套21挤压滚球24，滚球24在滑槽23的内部滑动，滚球24驱动L型块19在键槽18的内部滑动，来同时驱动四组L型块19移动，由L型块19驱动弧形块16移动，由四组弧形块16对加工完成的第一孔10或者第二孔11进行定位，该工装的设计借鉴了涨套的原理，而利用零件的特点，采用机械结构的形式实现涨紧定位，在制作精度满足要求的条件下，使用普通镗床，该工装加工的孔的同轴度可达Φ0.02mm，这种工装定位的特点是，结构简单、定位精度高、定位孔尺寸可变化，但设计时须注意以下几点：中心轴15、锥形螺纹套21、滚球24、限位环13是受力最大的元件，不能因材料变形产生太大的定位误差，它们必须具备高的硬度，同时具有很高的耐磨性，建议采用T第一孔10碳素工具钢制作，影响到定位精度、元件间有相互移动的配合公差尽可能小，如中心轴15与限位环13虽然是间隙配合，但要求配合公差小，弧形块16的大外圆可作为与外部的定位，该部位与限位环13以及中心轴15都有同轴度要求，确保整个工装的中心与被定位工件的孔中心保持一致，键槽18与L型块19上表面的间隙应小于0.015mm，两侧面的间隙应小于0.03mm，实现了太阳轮内孔加工高精度工装便捷的内孔定位加工，方便了采用定位基准互换原理快速的定位加工，提高了两孔加工的精度，提高了太阳轮内孔加工的合格率；

挡板17靠近L型块19的一侧皆安装有弹簧20，且弹簧20皆与L型块19相连接，中心轴15顶端的中心位置处设置有内六角孔14，且内六角孔14贯穿至中心轴15的内部，V型座8顶端远离铰接轴7的一侧设置有限位孔2，限位孔2的内部设置有T型螺栓3，且T型螺栓3延伸至V型盖6的外部；

T型螺栓3的顶端套装有垫片4，垫片4上方的T型螺栓3顶端套装有螺母套5；

使用时通过需要取出太阳轮本体9时，垫片4和螺母套5与T型螺栓3脱离，V型盖6和V型座8对太阳轮本体9由压紧转为松开状态，将内六角扳手插入内六角孔14的内部，反向旋转中心轴15，锥形螺纹套21从螺纹杆22的表面移出，锥形螺纹套21对滚球24由压紧转为松开状态，在挡板17的支撑下，弹簧20弹性的驱动L型块19移动，L型块19在键槽18的内部滑动，L型块19带动弧形块16移动，弧形块16与第一孔10或者第二孔11脱离，来方便太阳轮本体9取出，实现了太阳轮内孔加工高精度工装便捷的取出工件，提高了太阳轮内孔加工时取件的便利性。

本申请实施例在使用时：首先通过将太阳轮本体9放置在V型盖6和V型座8之间，T型螺栓3在限位孔2的内部转动，T型螺栓3卡入V型盖6的内部，垫片4套装在T型螺栓3的表面，螺母套5套装在T型螺栓3的表面，来对V型盖6和V型座8进行固定，来对太阳轮本体9进行固定，来方便对第一孔10或者第二孔11进行加工，当一组第一孔10或者第二孔11加工完成后，以加工的这个孔为定位基准，来加工另外一个孔，再次将太阳轮本体9进行固定，加工完成的第一孔10或者第二孔11卡入多组弧形块16的表面，工作人员手持内六角扳手插入内六角孔14的内部，旋转中心轴15，由中心轴15带动锥形螺纹套21旋转，在锥形螺纹套21和螺纹杆22的配合下驱动锥形螺纹套21往下移动，锥形螺纹套21挤压滚球24，滚球24在滑槽23的内部滑动，滚球24驱动L型块19在键槽18的内部滑动，来同时驱动四组L型块19移动，由L型块19驱动弧形块16移动，由四组弧形块16对加工完成的第一孔10或者第二孔11进行定位，之后当需要取出太阳轮本体9时，垫片4和螺母套5与T型螺栓3脱离，V型盖6和V型座8对太阳轮本体9由压紧转为松开状态，将内六角扳手插入内六角孔14的内部，反向旋转中心轴15，锥形螺纹套21从螺纹杆22的表面移出，锥形螺纹套21对滚球24由压紧转为松开状态，在挡板17的支撑下，弹簧20弹性的驱动L型块19移动，L型块19在键槽18的内部滑动，L型块19带动弧形块16移动，弧形块16与第一孔10或者第二孔11脱离，来方便太阳轮本体9取出，来完成高精度工装的使用工作。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种太阳轮内孔加工高精度工装，其特征在于：包括工装座（1）和V型座（8），所述工装座（1）的顶端安装有V型座（8），所述V型座（8）的顶端设置有V型盖（6），所述V型盖（6）的底端安装有铰接轴（7），且V型盖（6）经过铰接轴（7）与V型座（8）活动连接，所述V型盖（6）和V型座（8）之间设置有太阳轮本体（9），所述太阳轮本体（9）一侧的工装座（1）顶端安装有圆座（12），所述圆座（12）上方的太阳轮本体（9）内部设置有第二孔（11），所述第二孔（11）上方的太阳轮本体（9）内部设置有第一孔（10），所述圆座（12）顶端的中心位置处安装有螺纹杆（22），所述螺纹杆（22）的顶端设置有锥形螺纹套（21），且锥形螺纹套（21）与螺纹杆（22）螺纹连接，所述锥形螺纹套（21）的顶端安装有中心轴（15），所述中心轴（15）的外壁上滑动套装有限位环（13），且限位环（13）与工装座（1）固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种太阳轮内孔加工高精度工装，其特征在于：所述限位环（13）的内部设置有等间距的四组滑槽（23），所述滑槽（23）的内部皆设置有滚球（24）。

3.根据权利要求2所述的一种太阳轮内孔加工高精度工装，其特征在于：所述滚球（24）一侧的工装座（1）顶端皆设置有键槽（18），所述键槽（18）的内部皆滑动安装有L型块（19）。

4.根据权利要求3所述的一种太阳轮内孔加工高精度工装，其特征在于：所述键槽（18）上方的L型块（19）外壁上皆安装有弧形块（16），所述弧形块（16）下方的工装座（1）顶端皆安装有挡板（17）。

5.根据权利要求4所述的一种太阳轮内孔加工高精度工装，其特征在于：所述挡板（17）靠近L型块（19）的一侧皆安装有弹簧（20），且弹簧（20）皆与L型块（19）相连接。

6.根据权利要求1所述的一种太阳轮内孔加工高精度工装，其特征在于：所述中心轴（15）顶端的中心位置处设置有内六角孔（14），且内六角孔（14）贯穿至中心轴（15）的内部。

7.根据权利要求1所述的一种太阳轮内孔加工高精度工装，其特征在于：所述V型座（8）顶端远离铰接轴（7）的一侧设置有限位孔（2），所述限位孔（2）的内部设置有T型螺栓（3），且T型螺栓（3）延伸至V型盖（6）的外部。

8.根据权利要求7所述的一种太阳轮内孔加工高精度工装，其特征在于：所述T型螺栓（3）的顶端套装有垫片（4），所述垫片（4）上方的T型螺栓（3）顶端套装有螺母套（5）。