外齒圈插齒夾具的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種外齒圈插齒夾具，它由拉桿、塞塊、定位套和基座組成。所述基座安裝在插齒機(jī)工作臺(tái)上，朝上的端面設(shè)有軸肩用于安裝定位套。所述塞塊是一件端面設(shè)有開(kāi)口槽的雙節(jié)圓臺(tái)形墊，塞塊內(nèi)置的開(kāi)口槽為雙層結(jié)構(gòu)，上層開(kāi)口槽寬度比下層開(kāi)口槽寬度窄，下層開(kāi)口槽軸向截面為上大下小的錐形槽。所述拉桿貫穿基座，底段的螺桿連接動(dòng)力機(jī)械，上端露出的端部設(shè)有軸向相間的兩只軸肩，上軸肩為圓柱體，下軸肩為圓錐角朝下的錐軸段，該錐軸段與徑向插入的塞塊底部開(kāi)口槽配合構(gòu)成上下隨動(dòng)結(jié)構(gòu)。采用上述結(jié)構(gòu)的夾具，在薄壁外齒圈在定位、夾緊和插齒加工過(guò)程中不受徑向力作用，既能保證加工精度，也做到不變形，加工質(zhì)量達(dá)到轎車(chē)變速器配套要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】外齒圈插齒夾具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種機(jī)械切削加工夾具，具體地講，本實(shí)用新型涉及一種用于插齒的夾具，特別是一種用于外齒圈插齒夾具。

【背景技術(shù)】
[0002]汽車(chē)變速箱中的同步齒輪是一種外齒圈構(gòu)件，此件屬于典型的薄壁傳動(dòng)件，結(jié)構(gòu)剛性較差，對(duì)徑向力很敏感，在成形加工過(guò)程中易受裝夾、插削沖擊力影響而產(chǎn)生變形。為了減小外力對(duì)加工質(zhì)量的影響，制造商十分注重外齒圈插齒夾具設(shè)計(jì)。目前，本行業(yè)用于外齒圈插齒夾具主要有兩種類(lèi)型，一類(lèi)是實(shí)芯軸，另一類(lèi)是脹芯軸。實(shí)芯軸夾具結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，裝夾便捷，制造成本低廉。但是，實(shí)芯軸與配套的外齒圈內(nèi)孔為間隙配合，插削齒部過(guò)程中在插削沖擊力的作用下，工件與芯軸之間易產(chǎn)生偏置，造成插削的外齒圈質(zhì)量精度不夠高。脹芯軸夾具是一種借助內(nèi)置脹套脹緊外齒圈內(nèi)孔而消除配合間隙，由此可以提高插齒精度。盡管如此，用脹芯軸夾具插削的外齒圈質(zhì)量仍然不穩(wěn)定，精度等級(jí)達(dá)不到高檔轎車(chē)配套要求。脹芯軸夾具靠脹套彈性變形而脹緊工件內(nèi)孔，因脹套彈性變形主要受控于外壁上預(yù)置開(kāi)口槽的均勻性和熱處理質(zhì)量。現(xiàn)實(shí)中脹套彈性變形普遍達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，所以脹芯軸夾具仍然不是車(chē)用外齒圈插齒加工的最佳夾具。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型主要針對(duì)薄壁工件結(jié)構(gòu)剛性差，在裝夾和插削加工中對(duì)徑向力很敏感的問(wèn)題，提出一種徑向定位，軸向壓緊的外齒圈插齒夾具，該夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定位準(zhǔn)確、受力合理、裝卸便捷、加工質(zhì)量好且穩(wěn)定。
[0004]本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。
[0005]外齒圈插齒夾具，它由拉桿、塞塊、定位套和基座組成。所述基座為筒狀構(gòu)件，立置的基座定位安裝在插齒機(jī)工作臺(tái)上，朝上端面設(shè)有的軸肩用于安裝定位套。其改進(jìn)之處在于:所述定位套是一種薄壁套，在其內(nèi)孔中軸向插裝工件，定位套軸向支承工件的齒部底邊，定位套上段套口外徑比工件齒根圓小3?5mm。所述塞塊是一件端面居中設(shè)有開(kāi)口槽的雙節(jié)圓臺(tái)形墊，位于上一節(jié)的圓臺(tái)外徑D等于定位套上段套口外徑，下一節(jié)的圓臺(tái)伸入工件內(nèi)孔中作間隙配合，兩者重合段長(zhǎng)度h大于工件齒寬3?6_，塞塊內(nèi)置的開(kāi)口槽為雙層結(jié)構(gòu)，上層開(kāi)口槽寬度比下層開(kāi)口槽寬度窄，下層開(kāi)口槽軸向截面為上大下小的錐形槽。所述拉桿是一種設(shè)有多節(jié)軸肩的直桿，豎置的拉桿貫穿基座，位于底段的螺桿段用于外連接動(dòng)力機(jī)械，從基座上端露出的拉桿端部設(shè)有軸向相間的兩只軸肩，上軸肩為圓柱體，下軸肩為圓錐角朝下的錐軸段，該錐軸段與徑向插入的塞塊底部開(kāi)口槽配合構(gòu)成上下隨動(dòng)結(jié)構(gòu)。
[0006]作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，定位套的軸向截面壁厚不等，位于上端的套口壁厚較薄，下端壁厚比上端壁厚厚10?14mm，此結(jié)構(gòu)既不影響插齒刀退刀，也顯著增加定位套的結(jié)構(gòu)剛性，提聞抗變形能力。
[0007]作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，塞塊下層開(kāi)口槽的錐度和拉桿下軸肩的錐度相同，其圓錐角度為20°?30°。
[0008]作為進(jìn)一步改進(jìn)方案，塞塊與工件內(nèi)孔配合的軸肩為上大下小的錐軸段，其圓錐角為1°?2°。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果:
[0010]1、工件薄壁外齒圈先由定位套徑向定位，再由隨拉桿而動(dòng)的塞塊軸向壓緊，此結(jié)構(gòu)做到了工件定位準(zhǔn)確，夾緊可靠，最重要的是工件在夾具中僅承受軸向力，沒(méi)有徑向力作用，既能保證薄壁外齒圈的齒部加工精度，也做到薄壁段不變形，加工質(zhì)量完全達(dá)到轎車(chē)變速器配套要求；
[0011]2、套塊內(nèi)置的錐形槽與拉桿的錐度軸配合，具有良好的對(duì)中性，有利于工件定位安裝；
[0012]3、塞塊設(shè)有開(kāi)口槽，易與拉桿配合或拆除，便于工件快裝快卸，大大減少輔助工件，有利于提聞機(jī)加工效率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
[0014]圖2是圖1中塞塊的立體示意圖。
[0015]圖3是圖1中工件剖面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面根據(jù)附圖并結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]圖1所示的外齒圈插齒夾具，它由拉桿1、塞塊2、定位套3和基座4組成。所述基座4是基礎(chǔ)構(gòu)件，呈筒狀的基座4立置在插齒機(jī)工作臺(tái)上并作定位連接。朝上的端面設(shè)有軸肩用于安裝定位套3，薄壁結(jié)構(gòu)的定位套3內(nèi)腔軸向插裝工件5，定位套3軸向支承工件5徑向伸出的外齒邊，使工件5底端呈懸置狀。為了便于插齒刀軸向退刀和提高定位套3的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，將定位套3的軸向截面壁厚設(shè)計(jì)成變截面結(jié)構(gòu)，即定位套3下段為厚壁，上段為薄壁，具體尺寸確定原則有是定位套3上段套口外徑比工件5的齒根圓小，下段壁厚比上段壁厚要厚一些。本實(shí)施例用于插削加工轎車(chē)變速器外齒圈，工件5的齒根圓為86mm，按照上述原則確定定位套3上段套口外徑為82mm，下段外徑為94mm。所述塞塊2用于軸向定位壓緊工件5的構(gòu)件，它是一件端面居中設(shè)有開(kāi)口槽的雙節(jié)圓臺(tái)形墊，位于上一節(jié)的圓臺(tái)外徑D等于定位套3上段套口外徑，下一節(jié)的圓臺(tái)伸入工件5內(nèi)孔中作間隙配合。為了提高工件5的定位精度和工件5安裝的穩(wěn)定性，本實(shí)用新型采用兩條技術(shù)措施，首先將塞塊2與工件5內(nèi)孔配合的軸肩設(shè)計(jì)成上大下小的錐度軸段，錐度軸段的圓錐角為4°。其次是塞塊2與定位套3的重合段長(zhǎng)度h必須大于工件5的齒寬。本實(shí)施例中工件5的齒寬為4.8mm，兩者重合段長(zhǎng)度h取值為9_。塞塊2是拉桿I的配套件，可相互自由裝卸。塞塊2內(nèi)置的開(kāi)口槽為雙層結(jié)構(gòu)，上層開(kāi)口槽寬度比下層開(kāi)口槽寬度窄，下層開(kāi)口槽軸向截面為上大下小的錐形槽。所述拉桿I是一種設(shè)有多節(jié)軸肩的直桿，豎置的拉桿I貫穿基座4，位于底段的螺桿段伸入插齒機(jī)工作臺(tái)內(nèi)直聯(lián)動(dòng)力機(jī)械，由動(dòng)力機(jī)械牽引的拉桿I可上下軸向移動(dòng)。拉桿I從基座4上端露出，該段拉桿I設(shè)有軸向相間的兩只軸肩，上軸肩為圓柱體，下軸肩為圓錐角朝下的錐軸段，此錐軸段與塞塊2內(nèi)的錐形槽相配合，本實(shí)施例中錐軸段的圓錐角為30°。塞塊2從徑向插入拉桿I中作配合，隨拉桿I下行的塞塊2可對(duì)已定位的工件5實(shí)施壓緊，插削加工結(jié)束，拉桿I上行后即可徑向退出塞塊2，便于軸向退出已完工的工件5，再換裝待加工的工件5，按照上述步驟實(shí)現(xiàn)持續(xù)加工。
[0018]采用上述結(jié)構(gòu)的夾具，在薄壁外齒圈在定位、夾緊和插齒加工過(guò)程中不受任何徑向力作用，既能保證薄壁外齒圈的齒部加工精度，也做到薄壁段不變形，加工質(zhì)量完全達(dá)到轎車(chē)變速器配套要求。
【權(quán)利要求】
1.一種外齒圈插齒夾具，它由拉桿(I)、塞塊(2)、定位套(3)和基座(4)組成；所述基座(4)為筒狀構(gòu)件，立置的基座(4)定位安裝在插齒機(jī)工作臺(tái)上，朝上端面設(shè)有的軸肩用于安裝定位套(3);其特征在于:所述定位套(3)是一種薄壁套，在其內(nèi)孔中軸向插裝工件(5),定位套(3)軸向支承工件(5)的齒部底邊，定位套(3)上段套口外徑比工件(5)齒根圓小3?5mm ;所述塞塊(2)是一件端面居中設(shè)有開(kāi)口槽的雙節(jié)圓臺(tái)形墊，位于上一節(jié)的圓臺(tái)外徑D等于定位套(3)上段套口外徑，下一節(jié)的圓臺(tái)伸入工件(5)內(nèi)孔中作間隙配合，兩者重合段長(zhǎng)度h大于工件(5)齒寬3?6mm，塞塊(2)內(nèi)置的開(kāi)口槽為雙層結(jié)構(gòu)，上層開(kāi)口槽寬度比下層開(kāi)口槽寬度窄，下層開(kāi)口槽軸向截面為上大下小的錐形槽；所述拉桿(I)是一種設(shè)有多節(jié)軸肩的直桿，豎置的拉桿(I)貫穿基座(4)，位于底段的螺桿段用于外連接動(dòng)力機(jī)械，從基座(4)上端露出的拉桿(I)端部設(shè)有軸向相間的兩只軸肩，上軸肩為圓柱體,下軸肩為圓錐角朝下的錐軸段，該錐軸段與徑向插入的塞塊(2)底部開(kāi)口槽配合構(gòu)成上下隨動(dòng)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外齒圈插齒夾具，其特征在于:所述定位套(3)的壁為變截面結(jié)構(gòu)，位于上段的套口壁厚較薄，下端壁厚比上端壁厚厚10?14mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外齒圈插齒夾具，其特征在于:所述塞塊(2)下層開(kāi)口槽的錐度和拉桿(I)下軸肩的錐度相同，其圓錐角度為20°?30°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外齒圈插齒夾具，其特征在于:所述塞塊(2)與工件(5)內(nèi)孔配合的軸肩為上大下小的錐軸段，其圓錐角為1°?2°。
【文檔編號(hào)】B23F23/06GK204159985SQ201420686422
【公開(kāi)日】2015年2月18日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】焦繼松, 夏漢關(guān), 茍文星, 徐樹(shù)存 申請(qǐng)人:江蘇太平洋精鍛科技股份有限公司, 江蘇太平洋齒輪傳動(dòng)有限公司