CN111761142B - 齿轮轴加工的夹具及其齿轮加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种齿轮轴加工的夹具及其齿轮加工工艺,涉及齿轮加工技术领域,其技术方案要点是:夹具包括卡盘,所述卡盘上沿周向设有多个卡爪,所述卡爪沿卡盘的径向滑动设置于卡盘上,每个所述卡爪分别固定有夹座,所述夹座朝向卡盘中轴线的位置设有夹条,所述夹条的长度方向沿卡盘的轴向,所述夹条用于夹持于齿轮的齿槽处。本加工工艺通过夹条对齿轮进行夹持,夹条接触齿轮的位置位于齿轮的齿槽内,则夹座对齿轮轴的夹持十分稳固,即使加工剩余齿轮的受力较大,转轴、卡盘间也不会产生相对转动,使加工出的相邻齿轮的齿位置准确对应。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮加工技术领域,特别涉及齿轮轴加工的夹具及其齿轮加工工艺。
背景技术
齿轮轴指具有齿轮的轴,多用于变速器、减速器等传动机构,现有齿轮与轴一体成型的产品,与轴、齿轮可分离的产品相比,一体成型的齿轮轴具有更高的结合强度。
参照图1,为现有的一种齿轮轴的生产工艺,齿轮轴包括转轴3、同轴固定于转轴3上的多个轮坯32,轮坯32为圆柱形;加工时,先通过夹具夹持住转轴3,然后通过滚齿机或剃齿机逐个加工轮坯32形成齿轮31,夹具为卡盘1,一般指三爪卡盘。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷:为保证产品的一致性,转轴3上的齿轮31需角度对应,其中一种方法是,沿转轴3的轴向所有齿轮31的一个齿必须对齐,这样才能生产出完全相同的齿轮轴产品。但现有技术中对转轴3进行夹持的工艺,加工完第一个齿轮31后,由于转轴3的外壁为圆柱形、加工齿轮31的受力较大,对后续齿轮31加工时转轴3可能与夹具间产生相对转动,导致加工出的相邻齿轮31的齿位置不准确。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的第一目的在于提供一种齿轮轴加工的夹具,通过对齿轮进行夹持,转轴、卡盘间不会产生相对转动,使加工出的相邻齿轮的齿位置准确对应。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种齿轮轴加工的夹具,包括卡盘,所述卡盘上沿周向设有多个卡爪,所述卡爪沿卡盘的径向滑动设置于卡盘上,每个所述卡爪分别固定有夹座,所述夹座朝向卡盘中轴线的位置设有夹条,所述夹条的长度方向沿卡盘的轴向,所述夹条用于夹持于齿轮的齿槽处。
通过上述技术方案,在齿轮轴上加工完一个齿轮后,卡盘能通过夹条对该齿轮进行夹持,夹持完成后,三个夹条沿齿轮周向将齿轮夹紧,齿轮的中心位于卡盘的中轴线上;夹条不会损伤齿轮。由于卡盘通过夹条对齿轮进行夹持,夹条接触齿轮的位置位于齿轮的齿槽内,则夹座对齿轮轴的夹持十分稳固,即使加工剩余齿轮的受力较大,转轴、卡盘间也不会产生相对转动,使加工出的相邻齿轮的齿位置准确对应。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述夹座朝向卡盘中轴线的位置还设有夹持部,所述夹持部用于夹持转轴外侧壁,所述夹持部位于夹条背离卡盘的一侧;沿所述卡盘径向朝内的方向,所述夹条凸出于夹持部。
通过上述技术方案,夹座的夹条用于夹持齿轮,夹座的夹持部用于夹持转轴,夹持部夹持转轴的稳固性比夹条强。人员通过选取夹座的位置对齿轮或转轴进行夹持;对转轴进行夹持时,夹条能够避开转轴。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述夹座、卡爪间通过铰接轴建立转动连接,所述铰接轴的轴向与卡盘的轴向平行,所述夹座上设有用于夹持转轴的夹头,所述夹座固定有滑杆,所述卡盘端面设有供滑杆滑动连接的滑槽,所述滑杆能在滑槽内转动,沿所述卡盘径向朝外的方向,所述滑槽与卡爪的间距渐扩;当所述夹座相互靠近时,所述夹头较夹条离卡盘中轴线更近;当所述夹座相互远离时,所述夹座通过转动使夹条较夹头离卡盘中轴线更近。
通过上述技术方案,当卡爪移动带动夹座移动时,滑槽与滑杆的配合使夹座自适应转动,夹座的转动角度与卡爪的位置存在一一对应关系。当夹座相互靠近至一定位置时,夹头较夹条离卡盘中轴线更近;当夹座相互远离至一定位置时,夹座通过转动至夹条较夹头离卡盘中轴线更近的状态。
当夹座通过夹头接触转轴时,夹条位于接触不到转轴的位置;当夹座通过夹条接触齿轮时,夹头位于接触不到齿轮的位置。员工在大量重复劳动中可能犯错,这样设置,能防止人员因疏忽大意将夹头夹于齿轮上,防止齿轮被夹坏;能防止人员因疏忽大意将夹条夹于转轴上,防止转轴、夹座间打滑。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述滑槽包括通过端部相接的内滑段、外滑段,所述内滑段较外滑段更靠近卡盘中心;所述内滑段为直段,所述内滑段的长度方向与卡爪的滑动方向平行,沿所述卡盘径向朝外的方向,所述外滑段与卡爪的间距渐扩;当所述滑杆位于内滑段时,所述夹头较夹条离卡盘中轴线更近,所述夹头的夹持面正对卡盘的中轴线。
通过上述技术方案,当滑杆位于内滑段内时,当夹座继续向卡盘的中轴线方向移动时,由于内滑段的长度方向与卡爪的滑动方向平行,则夹座不会产生转动。夹持不同尺寸的转轴时,夹头均能正对转轴的外壁,确保夹持的稳定性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述夹头的夹持面的中部下凹,所述夹头的夹持面上设有防滑纹路。
通过上述技术方案,夹头的形状利于对圆柱形的转轴侧壁进行夹持,转轴被夹头夹紧时不易打滑。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述夹头的位置设置为:当所述滑杆位于内滑段时,所述铰接轴、夹头的连线穿过卡盘的中轴线。
通过上述技术方案,夹头夹持转轴受到的反力方向穿过铰接轴的中心,该反力不会驱使夹座产生转动,利于稳定夹持转轴。
本发明的第二目的在于提供一种齿轮加工工艺,使加工出的相邻齿轮的齿位置准确对应。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种齿轮加工工艺,使用了上述的齿轮轴加工的夹具,包括以下步骤:
步骤S1:取齿轮轴原料,将转轴的一端顶于顶尖上,人员通过操作卡盘,使夹座或夹条夹于转轴另一端的外侧壁上;
步骤S2:通过滚齿机或剃齿机加工出第一个齿轮;
步骤S3:人员通过操作卡盘松开转轴,然后操作卡盘,使夹条夹于齿轮的齿槽内;
步骤S4:通过滚齿机或剃齿机,在剩余轮坯上加工形成齿轮。
通过上述技术方案,能完成齿轮轴上所有齿轮的加工,由于卡盘通过夹条对齿轮进行夹持,夹条接触齿轮的位置位于齿轮的齿槽内,则夹座对齿轮轴的夹持十分稳固,即使加工剩余齿轮的受力较大,转轴、卡盘间也不会产生相对转动,使加工出的相邻齿轮的齿位置准确对应。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述步骤S3时,夹条与齿轮齿槽接触的位置位于齿轮的节圆上。
通过上述技术方案,夹条与齿轮齿槽接触的位置位于齿轮的节圆上时,夹条夹持齿轮较为稳固,齿轮也不易被夹坏。
综上所述,本发明对比于现有技术的有益效果为:
1、通过设置夹条对齿轮进行夹持,转轴、卡盘间不会产生相对转动,使加工出的相邻齿轮的齿位置准确对应;
2、能防止人员因疏忽大意将夹头夹于齿轮上,防止齿轮被夹坏;
3、能防止人员因疏忽大意将夹条夹于转轴上,防止转轴、夹座间打滑。
附图说明
图1为现有的一种齿轮轴的生产工艺的流程图;
图2为实施例一的立体图;
图3为实施例二的机架、顶尖、卡盘与齿轮轴组合的立体图;
图4为实施例二的步骤S1和步骤S3的示意图;
图5为实施例三的立体图;
图6为实施例四的步骤S1的示意图;
图7为实施例四的步骤S1的示意图。
图中,1、卡盘;11、卡爪;2、夹座;21、夹条;22、夹持部;10、机架;101、顶尖;20、铰接轴;23、夹头;24、滑杆;12、滑槽;121、内滑段;122、外滑段;3、转轴;31、齿轮;32、轮坯。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一:
参照图2,为本发明公开的一种齿轮轴加工的夹具,包括卡盘1,卡盘1上沿周向设有三个卡爪11,卡爪11沿卡盘1的径向滑动设置于卡盘1上,本实施例的卡盘1为市面上常见的三爪卡盘,卡盘1能绕中轴线进行转动,人员能通过工具驱使卡爪11同步移动,以对工件进行夹紧或松开。每个卡爪11上分别固定有夹座2。
夹座2朝向卡盘1中轴线的位置固定有夹条21和夹持部22,其中夹条21的长度方向沿卡盘1的轴向,夹条21的外壁包括圆柱面,夹条21的圆柱面用于抵接齿轮31的齿槽。夹持部22位于夹条21背离卡盘1的一侧,沿卡盘1径向朝内的方向,夹条21凸出于夹持部22。夹持部22用于夹持转轴3的圆柱外侧壁,夹条21用于夹持于齿轮31的齿槽处,人员可通过沿齿轮轴的轴向移动齿轮轴的位置,来切换夹持部22夹于转轴3、夹条21夹于齿轮31齿槽的两种状态。
实施例二:
参照图3,一种齿轮加工工艺,使用了实施例一的齿轮轴加工的夹具,本工艺还需配合机架10、顶尖101、滚齿机或剃齿机(图中未示出)进行实施,顶尖101和卡盘1设置于机架10上,顶尖101和卡盘1相互正对,顶尖101能够朝向卡盘1进行移动。加工工艺包括以下步骤:
步骤S1:参照图3和图4,取齿轮轴原料,将转轴3的一端中心顶于顶尖101上(转轴3端部的中心设有工艺孔),人员通过操作卡盘1,使夹座2的夹持部22夹于转轴3另一端的外侧壁上(在另一种实施方式中,也可通过夹条21夹于转轴3的外侧壁)。操作完成后,齿轮轴被顶尖101、夹座2夹紧。
步骤S2:通过滚齿机或剃齿机加工出第一个齿轮31;该齿轮31位于最接近卡盘1的位置。
步骤S3:人员通过操作卡盘1松开转轴3,然后操作卡盘1、顶尖101,使夹条21夹于齿轮31的齿槽内;通过预先设计夹条21的尺寸,使夹条21与齿轮31齿槽接触的位置位于齿轮31的节圆上,夹条21与齿轮31的该位置接触时对齿轮31的夹持较为稳固。操作完成后,三个夹条21沿齿轮31周向将齿轮31夹紧,齿轮31的中心位于卡盘1的中轴线上,齿轮轴被顶尖101、夹条21夹紧。
步骤S4:通过滚齿机或剃齿机,在剩余轮坯32上加工形成齿轮31。由于卡盘1通过夹条21对齿轮31进行夹持,夹条21接触齿轮31的位置位于齿轮31的齿槽内,则夹座2对齿轮轴的夹持十分稳固,即使加工剩余齿轮31的受力较大,转轴3、卡盘1间也不会产生相对转动,使加工出的相邻齿轮31的齿位置准确对应。
上述步骤操作完成后,取下齿轮轴,完成生产。
实施例三:
参照图5,一种齿轮轴加工的夹具,实施例三与实施例一的区别点在于:
夹座2、卡爪11间通过铰接轴20建立转动连接,铰接轴20的轴向与卡盘1的轴向平行,夹座2上固定有用于夹持转轴3的夹头23、用于夹持齿轮31的夹条21,夹头23、夹条21均位于夹座2朝向卡盘1中轴线的一侧,其中夹头23紧靠铰接轴20,夹条21远离铰接轴20。夹座2固定有滑杆24,卡盘1端面设有供滑杆24滑动连接的滑槽12,滑槽12的宽度恰好能供滑杆24滑动,滑杆24为圆柱形杆,滑杆24能在滑槽12内绕自身的轴线进行转动。
滑槽12包括通过端部相接的内滑段121、外滑段122,内滑段121较外滑段122更靠近卡盘1中心。内滑段121、外滑段122均为直段,内滑段121、外滑段122的夹角为钝角,其中内滑段121的长度方向与卡爪11的滑动方向平行,沿卡盘1径向朝外的方向,外滑段122与卡爪11的间距渐扩。当卡爪11移动带动夹座2移动时,滑槽12与滑杆24的配合使夹座2自适应转动,夹座2的转动角度与卡爪11的位置存在一一对应关系。
当夹座2相互靠近至滑杆24位于内滑段121内时,夹头23较夹条21离卡盘1中轴线更近;当夹座2继续向卡盘1的中轴线方向移动时,由于内滑段121的长度方向与卡爪11的滑动方向平行,则夹座2不会产生转动。夹头23具有用于接触转轴3的夹持面,夹头23的位置设置为:当滑杆24位于内滑段121时,铰接轴20、夹头23的连线穿过卡盘1的中轴线,夹头23的夹持面正对卡盘1的中轴线;夹头23的夹持面的中部下凹,夹头23的夹持面上设有防滑纹路。这样设置,夹头23夹持转轴3受到的反力方向穿过铰接轴20的中心,该反力不会驱使夹座2产生转动,利于稳定夹持转轴3;另一方面,夹持不同尺寸的转轴3时,夹头23均能正对转轴3的外壁,确保夹持的稳定性。
当夹座2相互远离至滑杆24位于外滑段122内时,随着卡爪11不断远离卡盘1的中轴线,夹座2通过转动至夹条21较夹头23离卡盘1中轴线更近的状态。在此状态下,卡爪11通过移动能使夹条21靠近或远离卡盘1的中轴线,从而实现对齿轮31的夹紧、松开,而夹头23不会接触到齿轮31。
实施例四:
一种齿轮加工工艺,使用了实施例三的齿轮轴加工的夹具,加工工艺的步骤与实施例二相同。
参照图6和图7,通过采用实施例三的夹具,当夹座2通过夹头23接触转轴3时,夹条21位于接触不到转轴3的位置;当夹座2通过夹条21接触齿轮31时,夹头23位于接触不到齿轮31的位置。
员工在大量重复劳动中可能犯错,也可能会有神志不清的时候,这样设置,能防止人员因疏忽大意将夹头23夹于齿轮31上,防止齿轮31被夹坏;能防止人员因疏忽大意将夹条21夹于转轴3上,防止转轴3、夹座2间打滑。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种齿轮轴加工的夹具,包括卡盘(1),所述卡盘(1)上沿周向设有多个卡爪(11),所述卡爪(11)沿卡盘(1)的径向滑动设置于卡盘(1)上,其特征是:每个所述卡爪(11)分别固定有夹座(2),所述夹座(2)朝向卡盘(1)中轴线的位置设有夹条(21),所述夹条(21)的长度方向沿卡盘(1)的轴向,所述夹条(21)用于夹持于齿轮(31)的齿槽处;
所述夹座(2)、卡爪(11)间通过铰接轴(20)建立转动连接,所述铰接轴(20)的轴向与卡盘(1)的轴向平行,所述夹座(2)上设有用于夹持转轴(3)的夹头(23),所述夹座(2)固定有滑杆(24),所述卡盘(1)端面设有供滑杆(24)滑动连接的滑槽(12),所述滑杆(24)能在滑槽(12)内转动,沿所述卡盘(1)径向朝外的方向,所述滑槽(12)与卡爪(11)的间距渐扩;当所述夹座(2)相互靠近时,所述夹头(23)较夹条(21)离卡盘(1)中轴线更近;当所述夹座(2)相互远离时,所述夹座(2)通过转动使夹条(21)较夹头(23)离卡盘(1)中轴线更近;
所述滑槽(12)包括通过端部相接的内滑段(121)、外滑段(122),所述内滑段(121)较外滑段(122)更靠近卡盘(1)中心;所述内滑段(121)为直段,所述内滑段(121)的长度方向与卡爪(11)的滑动方向平行,沿所述卡盘(1)径向朝外的方向,所述外滑段(122)与卡爪(11)的间距渐扩;当所述滑杆(24)位于内滑段(121)时,所述夹头(23)较夹条(21)离卡盘(1)中轴线更近,所述夹头(23)的夹持面正对卡盘(1)的中轴线。
2.根据权利要求1所述的齿轮轴加工的夹具,其特征是:所述夹座(2)朝向卡盘(1)中轴线的位置还设有夹持部(22),所述夹持部(22)用于夹持转轴(3)外侧壁,所述夹持部(22)位于夹条(21)背离卡盘(1)的一侧;沿所述卡盘(1)径向朝内的方向,所述夹条(21)凸出于夹持部(22)。
3.根据权利要求1所述的齿轮轴加工的夹具,其特征是:所述夹头(23)的夹持面的中部下凹,所述夹头(23)的夹持面上设有防滑纹路。
4.根据权利要求1所述的齿轮轴加工的夹具,其特征是:所述夹头(23)的位置设置为:当所述滑杆(24)位于内滑段(121)时,所述铰接轴(20)、夹头(23)的连线穿过卡盘(1)的中轴线。
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Denomination of invention: Fixture for gear shaft processing and its gear processing technology Effective date of registration: 20221109 Granted publication date: 20210709 Pledgee: Zhejiang Tyrone commercial bank Limited by Share Ltd. Taizhou Wenling branch Pledgor: Zhejiang Sanhuan Gear Co.,Ltd. Registration number: Y2022980021168 |
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