CN101934480B - 盘类斜齿齿轮定心夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在加工盘类斜齿齿轮中心孔时用于装夹齿轮的盘类斜齿齿轮定心夹具，由定位盘、端定位体、连接座和三只卡爪组成，定位盘的端面边缘沿周向固定有支撑柱，支撑柱上套装有圆柱螺旋弹簧。该定心夹具结构简单、安装装夹方便，将其用于对盘类斜齿齿轮中心孔加工时的装夹，能够提高齿轮的定心精度。

Description

盘类斜齿齿轮定心夹具

技术领域

本发明涉及机械零件的加工夹具，特别是在加工盘类斜齿齿轮中心孔时，用于装夹齿轮的定心夹具。

背景技术

在加工齿轮的中心孔时，必须用齿轮的定心夹具装夹齿轮，以准确确定齿轮的中心位置。现有齿轮的定心夹具主要有两种类型，即齿槽定位型和齿厚定位型。齿槽定位型定心夹具采用圆形滚柱或钢球以齿轮的齿槽进行定位，径向夹紧力施加在滚柱或钢球上将齿轮进行定心夹紧。齿厚定位型节圆夹具采用与工件齿轮参数相同的内齿轮对工件的所有齿(全齿)进行定位，内齿盘圆周上开有均布的6～12条细逢，外部作成外锥与另一夹具零件的内锥配合，经过轴向移动使内齿盘向内收缩，从而实现对齿轮定心夹紧的目的。

上述两种类型的定心夹具存在如下缺陷：

一、对于齿槽定位型定心夹具，从定位精度上看，以圆形滚柱对工件齿槽定位，有两方面不利因素，一是受工件齿轮齿槽自身精度的影响，二是圆形滚柱只能用于直齿齿轮的定心，若用于斜齿齿轮，齿向上无法与齿轮螺旋方向随形，不能起到定位的作用。若以钢球对齿轮齿槽定位，也有两方面不利因素，一是受齿轮齿槽自身精度的影响，二是受齿轮齿宽方向定位位置的影响，齿轮齿向上不同位置处的精度均有差异，因此，无论是滚柱还是钢球定位，其定心精度都不高。并且从结构设计上看，常见的定心夹具结构分散，即卡爪和端定位块独立设计在机床上，而将定位部分设计成手持式的保持架，使用时，先将齿轮装入保持架内，再将齿轮连同保持架一起用手装在机床卡盘上定位夹紧后才进行加工，显然，操作使用极其不便，效率低。再从使用寿命上看，保持架结构本身壁厚较薄，制造和使用时很容易断裂，滚柱或钢球置于保持架上，活动量大，装入齿轮比较困难，滚柱或钢球易脱落、散架。从齿轮加工精度上看，保持架这种自由放置方式导致加工出的齿轮精度不高，特别是齿轮齿向精度很难保证，加工出的齿轮精度均不能满足产品精度要求。

二、对于齿厚定位型定心夹具，其实是一种全齿形定位夹紧式定心夹具，此种夹具实质上是圆周上带破口的具有弹性收缩式的内齿盘，内齿盘的内齿轮制造难度大，不易保证其精度，目前只有国外的全齿形节圆夹具才能满足加工精度要求，国内使用的全齿形节圆夹具均从国外订购，单是更换一个内齿盘就需要5～6万元，制造周期为四个月。

综上所述，全齿形定位夹紧式定心夹具制造难度大，制造周期长且制造成本高，而齿槽定位型定心夹具在国内虽然可以自制，但存在齿轮定心精度低、寿命短、操作不便和效率低等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、装夹方便的盘类斜齿齿轮定心夹具，将其用于对盘类斜齿齿轮中心孔加工时的装夹，能够提高齿轮的定心精度。

本发明所述盘类斜齿齿轮定心夹具，由定位盘、端定位体、连接座和三只卡爪组成，端定位体的端面设置有定位轴台和至少三只定位凸台，并开设有定位孔，定位轴台与定位孔同轴线，定位凸台的端面位于同一平面内并与定位孔轴线垂直；连接座的端面设置有定位轴台，端定位体与连接座固定连接，连接座的定位轴台位于端定位体的定位孔中与定位孔间隙配合；定位盘上开设有中心孔和凸台过孔，定位盘的端面边缘沿周向固定有支撑柱，支撑柱上套装有圆柱螺旋弹簧，定位盘与端定位体固定连接，端定位体的定位轴台位于定位盘的中心孔中与中心孔间隙配合，且所述定位凸台从所述凸台过孔中穿出，突出于定位盘端面；三只卡爪沿定位盘周向均匀布置在定位盘边缘，其夹持面的圆弧直径大于或等于圆柱螺旋弹簧所形成的外公切圆的直径，并可压在圆柱螺旋弹簧上，可以保证尽可能多的圆柱螺旋弹簧被压紧在齿轮齿槽内，圆柱螺旋弹簧在三只卡爪的夹持下，能够沿被夹持齿轮的齿宽方向与齿轮的齿面贴合。

该定心夹具的连接座通过螺栓连接在机床主轴上，三只卡爪通过螺钉连接在机床主轴的卡爪座上。

连接座端面的定位轴台是连接座用螺栓连接在机床主轴上后自加工而成，故该定位轴台与机床主轴同轴线。三只卡爪的夹持面(夹紧圆弧面)是卡爪用螺栓连接在机床主轴上后自加工而成，故三只卡爪的夹持面所形成的圆柱面与机床主轴同轴线。端定位体端面的定位凸台端面也是在端定位体与连接座固定连接后自加工而成，故定位凸台端面与机床主轴轴线垂直。

装夹斜齿齿轮时，将斜齿齿轮的端面与定位凸台端面接触，并使圆柱螺旋弹簧位于斜齿齿轮的齿槽中，然后按下机床液压夹紧按钮，三只卡爪通过圆柱螺旋弹簧对齿轮进行自动定心夹紧，启动机床就可对齿轮中心孔进行加工。

本发明所述盘类斜齿齿轮定心夹具采用可弯曲变形的圆柱螺旋弹簧对齿轮螺旋齿槽进行全程定位，克服了直线型滚柱或钢球不能随形定位的缺点，从而避免齿轮齿形局部精度误差对定心精度的影响，故提高了齿轮的定心精度；而采用多根圆柱螺旋弹簧定位，能够更加准确地获得实际的齿轮中心，使加工出的中心孔能够与齿轮齿圈中心达到很高的同轴度，以加工出的中心孔为基准计量齿轮时，能够达到很高的齿轮齿距累积、齿圈径向跳动、齿廓误差和螺旋线误差等精度；定位和夹紧构件的精度由机床自加工保证，无安装误差；齿轮的装夹方便快捷，夹具的结构简单，安装方便，制造成本低。

现结合附图对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1为本发明所述盘类斜齿齿轮定心夹具的立体示意图；

图2为连接座的主视图；

图3为图2的右视图；

图4为端定位体的主视图；

图5为图4的右视图；

图6为定位盘的主视图；

图7为图6的右视图(去掉了支撑柱和圆柱螺旋弹簧)，

图8为定位盘(去掉了支撑柱和圆柱螺旋弹簧)与端定位体连接后的主视图。

具体实施方式

如图1至图7所示，该盘类斜齿齿轮定心夹具由定位盘3、端定位体6、连接座5和三只卡爪1组成，端定位体6的端面设置有定位轴台9和八只弧形定位凸台4，并开设有定位孔10，定位轴台9与定位孔10同轴线，定位凸台4的端面位于同一平面内并与定位孔10轴线垂直。连接座5的端面设置有定位轴台8，端定位体6与连接座5固定连接，连接座5的定位轴台8位于端定位体6的定位孔10中与定位孔10间隙配合。定位盘3上开设有中心孔11和八个凸台过孔12，凸台过孔12与定位凸台4位置相对应。定位盘3的端面边缘沿周向固定有支撑柱2，支撑柱2上套装有圆柱螺旋弹簧7，定位盘3与端定位体6固定连接，端定位体6的定位轴台9位于定位盘3的中心孔11中与中心孔11间隙配合，并且八只定位凸台4从八个凸台过孔12中穿出，突出于定位盘3端面。三只卡爪1沿定位盘3周向均匀布置在定位盘3边缘，其夹持面为弧形面，其圆弧直径大于圆柱螺旋弹簧7所形成的外公切圆的直径，夹持面可压在圆柱螺旋弹簧7上，圆柱螺旋弹簧7在三只卡爪1的夹持下，能够沿被夹持齿轮的齿宽方向与齿轮的齿面贴合。

所述三只卡爪1夹持面的圆弧直径亦可等于圆柱螺旋弹簧7所形成的外公切圆的直径。

Claims (1)

1.一种盘类斜齿齿轮定心夹具，其特征在于：由定位盘(3)、端定位体(6)、连接座(5)和三只卡爪(1)组成，端定位体的端面设置有定位轴台(9)和至少三只定位凸台(4)，并开设有定位孔(10)，定位轴台与定位孔同轴线，定位凸台的端面位于同一平面内并与定位孔轴线垂直；连接座的端面设置有定位轴台(8)，端定位体与连接座固定连接，连接座的定位轴台位于端定位体的定位孔中与定位孔间隙配合；定位盘上开设有中心孔(11)和凸台过孔(12)，定位盘的端面边缘沿周向固定有支撑柱(2)，支撑柱上套装有圆柱螺旋弹簧(7)，定位盘与端定位体固定连接，端定位体的定位轴台位于定位盘的中心孔中与中心孔间隙配合，且所述定位凸台从所述凸台过孔中穿出，突出于定位盘端面；三只卡爪沿定位盘周向均匀布置在定位盘边缘，其夹持面的圆弧直径大于或等于圆柱螺旋弹簧(7)所形成的外公切圆的直径，并可压在圆柱螺旋弹簧上圆柱螺旋弹簧在三只卡爪的夹持下，能够沿被夹持齿轮的齿宽方向与齿轮的齿面贴合。

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