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高精度滚齿涨紧工装的制作方法

发布时间:2019-11-03| 来源:未知 | 浏览量:

  本实用新型涉及一种齿轮加工的工装,尤其是一种高精度滚齿涨紧工装,属于机 械加工技术领域。

  在机械加工自动化程度日益提高的今天,进行大批量齿轮生产过程中,怎样在提 高加工精度的同时减少装夹工件时间,是迫切需要解决的问题。传统的滚齿工装不外乎滚 齿胎具或滚齿芯棒。例如,申请号为92206624. 8、名称为《加工齿轮胀胎夹具》以及申请号为 3. 0名称为《新型滚齿夹具》的中国专利申请即分别公开了两种现有的齿轮加 工工装。而使用此类现有工装装夹工件,都需要借助螺栓压紧装夹,为提高加工精度,必须 多次找正,装夹工件依赖手工拧紧一颗或数颗螺母。对于小模数、大批量生产的齿轮,这样 的装夹过程所耗时间显然在加工过程中所占比例过大,严重影响了生产进度。

  实用新型内容本实用新型的目的在于针对上述现有技术存在的问题,提出一种定位准确、重复 性高,并且工件装拆简便的高精度滚齿涨紧工装,从而在保证滚齿加工质量的前提下,显著 缩短工件装夹时间,提高生产效率。为了达到以上目的,本实用新型高精度滚齿涨紧工装的技术方案包括涨紧套和插 装在涨紧套内的顶紧轴,以及固定在涨紧套上或与涨紧套做成一体的滚齿胎具;所述顶紧 轴具有内孔和外撑涨锥;所述涨紧套顶部具有可与待装夹工件锥孔相配的外锥部,涨紧套 的内壁具有可与顶紧轴的外撑涨锥相配的内撑涨锥;所述涨紧套远离所述外锥部的一端具 有与机床相配的安装面;所述滚齿胎具位于涨紧套远离所述外锥部的一端;所述涨紧套的 包含外锥部在内的套身上开有一组轴向延伸槽(最好是均布的轴向延伸槽);所述滚齿胎 具有工件支撑面。使用时,先将涨紧套装入机床锥孔就位,再将顶紧轴插入涨紧套内孔,然后在涨紧 套的定位凸缘上固定好滚齿胎具,其高度与工件高度之和同机床压装高度一致。最后放上 预先加工好工艺锥孔的工件。压装时,机床中心杆插入顶紧轴,其下部被机床抱死,紧紧拉 住压头,压紧工件。此时工件与涨紧套有适当的过盈,且工件底面刚好压在滚齿胎具顶面。 压紧后,顶紧轴的外撑涨锥与涨紧套的内撑涨锥紧密配合,使涨紧套的外圆锥呈现撑涨趋 势,产生径向压紧力,工件被压下后,其锥孔与涨紧套紧密结合,从而具有理想的定位精度 和刚度。本实用新型用于滚齿加工时,尤其是大批量、小模数有孔齿轮的装夹。装夹过程中 不需使用扳手拧紧螺丝,省时省力,压装完毕仅需复检端面跳动、径向跳动各一次,确定工 装状态,即可进行本批次工件的加工。工件、工装、机床多配合面的紧定,使工件位置精确、 重复性高,加工精度具有极好的一致性。得益于良好的设计,拆卸过程也极为简单,方便,卸压后的工件可直接取出。本实用新型完善是,所述涨紧套上设有固定滚齿胎具的定位凸缘,所述涨紧套的 定位凸缘与滚齿胎具通过螺钉固定连接。本实用新型进一步的完善是,所述轴向延伸槽沿涨紧套的外锥部周向均布。本实用新型更进一步的完善是,所述轴向延伸槽填充密封胶。本实用新型又进一步的完善是,所述顶紧轴的台阶外圆具有定位槽,所述涨紧套 具有与顶紧轴定位槽相对应的紧定螺钉孔,对应部位装有紧定螺钉。本实用新型进再一步的完善是所述顶紧轴的大端开有端面槽。本实用新型下进一步的完善是,所述涨紧套远离外锥部的一端、可与机床相配的 安装面为可与机床安装锥孔锥度相配的定位锥。

  图1实施例中顶紧轴的结构示意图。图4为图3的A-A剖面结构示意图。图5为

  图1所示,主要由涨紧套2和插装在涨紧套内的顶紧轴1 组成。顶紧轴如图3和图4所示,其中心通孔具有与机床拉紧杆外径相配的两段15、14,其 台阶外圆13、12与涨紧套2的台阶内孔24、23相配(参见图5)。台阶外圆13具有圆周均 布的三处定位槽17,台阶外圆的大端具有撑涨锥11,大端的端头开有端面一字槽16。涨紧套2如图5和图6所示,其台阶内孔的大端具有与外撑涨锥11相配的内撑涨 锥21,涨紧套2对应内撑涨锥21处的外圆27具有与待装夹工件工艺锥孔相配的外圆锥22。 涨紧套2远离外圆锥22的一端具有与机床安装锥孔锥度相配的定位锥25以及滚齿胎具法 兰盘状定位凸缘。涨紧套2的外圆锥面起开有周向均布的轴向延伸细长通槽,从而形成弹 性爪结构,其中填充密封胶。涨紧套2对应定位槽17的部位具有径向的紧定螺钉孔26。台 阶处有三组孔,其中孔系30用于将涨紧套定位在机床上,孔系29用于固定胎具,孔系28用 于顶出涨紧套(与机床的锥孔配合很紧,无法直接取出)。工装使用时,先将涨紧套2装入机床锥孔,使涨紧套定位锥的锥面25与机床锥孔 紧密配合,再将顶紧轴1插入涨紧套2内孔。顶紧轴1台阶外圆的两段配合面12、13分别 与涨紧套2的对应配合面23、24接触,从而加强定位刚度,提高定位精度。然后,旋转顶紧 轴端面槽16,使其下部三个定位槽17之一对准涨紧套的紧定螺钉孔26,并借助旋入的紧定 螺钉,略微顶紧,实现限位。之后,在涨紧套2上固定好滚齿胎具4,其高度与工件高度之和 同机床压装高度一致。最后放上预先加工好工艺锥孔的工件3,其锥孔满足压装后工件能与 涨紧套有适当的过盈配合,且工件底面刚好压在胎具4顶面(参见

  图1)。正常压紧后,机床中心杆穿过顶紧轴,被机床抱爪抱紧,而上面的压头同时压住工 件3顶面及顶紧轴1顶面,顶紧轴的外撑涨锥11与涨紧套的内撑涨锥21紧密配合,使涨紧 套2出现撑开趋势,产生径向压紧力。工件被压下后,其锥孔与涨紧套紧密结合,涨紧套同时产生轴向及径向支撑作用。同时,工件底面与胎具4顶面贴合,以抵消滚齿过程中对工件 的强大扭力。结果,工件的定位精度和刚度足以满足5级内高精度的滚齿加工。在拆卸工 件时,机床抱爪松脱,中心杆抬起。由于中心杆头部与顶紧轴内孔有一定配合,会将顶紧轴 带出,顶紧轴的锥面大端则会顶出工件,同时有限位螺钉的保护,顶紧轴的位移有限,不至 于完全脱出。实践证明,本实施例的有益效果主要体现在1、工件的定位由机床自动完成,定位方式简单、可靠,节省装夹工件辅助时间、降 低工人劳动强度;2、工件定位精度高、刚度高,配合相应的机床及滚刀可加工高精度齿轮;3、重复定位精度高,在首件检查跳动后,后续产品可以仅做抽样检查,适合大批量 生产。

  权利要求一种高精度滚齿涨紧工装,其特征是包括涨紧套和插装在涨紧套内的顶紧轴,以及固定在涨紧套上或与涨紧套做成一体的滚齿胎具;所述顶紧轴具有内孔和外撑涨锥;所述涨紧套顶部具有可与待装夹工件锥孔相配的外锥部,涨紧套的内壁具有可与顶紧轴的外撑涨锥相配的内撑涨锥;所述涨紧套远离所述外锥部的一端具有与机床相配的安装面;所述滚齿胎具位于涨紧套远离所述外锥部的一端;所述涨紧套的包含外锥部在内的套身上开有一组轴向延伸槽;所述滚齿胎具有工件支撑面。

  2.根据权利要求1所述的高精度滚齿涨紧工装,其特征在于所述涨紧套上设有固定 滚齿胎具的定位凸缘,所述涨紧套的定位凸缘与滚齿胎具通过螺钉固定连接。

  3.根据权利要求1所述的高精度滚齿涨紧工装,其特征在于所述轴向延伸槽沿涨紧 套的外锥部周向均布。

  4.根据权利要求1或2所述的高精度滚齿涨紧工装,其特征在于所述轴向延伸槽填 充密封胶。

  5.根据权利要求3所述的高精度滚齿涨紧工装,其特征在于所述顶紧轴的台阶外圆 具有定位槽,所述涨紧套具有与顶紧轴定位槽相对应的紧定螺钉孔,对应部位装有紧定螺 钉。

  6.根据权利要求4所述的高精度滚齿涨紧工装,其特征在于所述顶紧轴的大端开有端面槽。

  7.根据权利要求1所述的高精度滚齿涨紧工装,其特征在于所述涨紧套远离外锥部 的一端、可与机床相配的安装面为可与机床安装锥孔锥度相配的定位锥。

  专利摘要本实用新型涉及一种高精度滚齿涨紧工装,属于机械加工技术领域。该工装包括涨紧套和插装在涨紧套内的顶紧轴,以及由涨紧套凸缘朝上延伸的胎具;顶紧轴具有与机床拉紧杆外径相配的通孔,以及与涨紧套顶部内壁相配的外撑涨锥;涨紧套顶部具有与待装夹工件的工艺锥孔相配的外圆锥,其内壁具有与顶紧轴外撑涨锥相配的内撑涨锥;涨紧套远离外圆锥的一端具有与机床安装锥孔锥度相配的定位锥以及滚齿胎具定位凸缘;涨紧套的外圆锥端开有周向分布的轴向延伸细长槽;胎具高度与工件高度之和处于机床压装范围。本实用新型尤其适合大批量、小模数有孔齿轮的装夹,具有装夹、拆卸简便,定位精确、支撑刚度高、定位重复性好等显著优点。

  发明者刘忠伟, 杨斌, 王鸿森, 贾鹏, 颜力 申请人:南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司香港黄大仙论坛资料

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