基于內(nèi)孔定心的高精度齒輪定心夾緊裝置及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種基于內(nèi)孔定屯、的高精度齒輪定屯、夾緊裝置及其加工方法，尤其設(shè) 及一種W內(nèi)孔為定屯、基準進行磨齒的高精度齒輪的快速定屯、夾緊裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 選用磨齒工藝加工的齒輪，一般其精度要求都較高，W內(nèi)孔找正定屯、一直是內(nèi)孔 齒輪磨齒加工最基本也是最重要的方法之一，如何在磨齒前準確找正內(nèi)孔的跳動至工藝圖 紙規(guī)定范圍內(nèi)，直接關(guān)系到齒輪磨齒加工的精度和質(zhì)量。
[0003] 在批量生產(chǎn)中，若不能快速準確的對齒輪進行裝夾和找正，必然會對產(chǎn)品的質(zhì)量 及加工效率產(chǎn)生不良影響。目前行業(yè)內(nèi)內(nèi)孔齒輪磨齒找正裝夾最常用方法還是人工找正， 即使用百分表測量內(nèi)孔跳動，配合銅棒不斷敲擊齒頂進行位置微調(diào)，使得百分表顯示的跳 動幅度最終滿足工藝圖紙的技術(shù)要求，最后使用壓板人工壓緊工件，運種方法簡單靈活，工 裝量具的需求較低，找正精度較高，因此在操作者中比較受歡迎。
[0004] 但運種人工找正和裝夾的方法確實存在許多不足：1、人工找正全憑個人的手感和 經(jīng)驗進行操作，需要操作者一遍遍地進行敲擊和打表，其中銅棒敲擊的力度和方位都大有 講究，即便是非常熟練的人也需要花費二十分鐘的時間來完成找正，不熟練的花費一兩個 小時也很正常，費時費力，不適合批量生產(chǎn)。2、當找正完成后，需要使用壓板對工件進行壓 緊，而在運個時候施力很可能使工件的位置變動，破壞已經(jīng)找正的精度，運樣一來又需要松 開壓板重復人工找正的過程，如果壓板壓緊不實還可能發(fā)生磨齒中途，工件移位造成磨齒 精度不合格，穩(wěn)定性較差。正因為人工找正裝夾存在的運些缺點，目前主要是通過購買國外 機床原廠的一些輔助裝置來配合使用，運些裝置雖然精度較高但大多價格昂貴，適用對象 單一且只能配合同型號的機床來使用，維修保養(yǎng)成本極高，對于批量生產(chǎn)不能停頓的現(xiàn)場， 其經(jīng)濟性和可持續(xù)性較差。
[0005] CN202278270U公開了一種齒輪磨齒定位工裝，包括底座、設(shè)置于底座上的定位屯、 軸、設(shè)置于定位屯、軸上端面上用于固定齒輪的壓板，定位屯、軸的外部卡合有倒置的環(huán)形脹 套，脹套的外側(cè)壁上設(shè)置有多個脹縮槽。雖然上述方案能夠?qū)崿F(xiàn)齒輪固定的目的，但是其操 作步驟較為繁瑣且由于人工操作的原因?qū)е卵b置的固定精度不高。最關(guān)鍵的，上述技術(shù)方 案難W保證W內(nèi)孔找正的齒輪在磨齒過程中固定穩(wěn)固，一旦發(fā)生齒輪松動，不僅會導致加 工精度降低，還會造成齒輪損壞，大幅度降低加工企業(yè)的生產(chǎn)效率及良品率。
[0006] 因此，如何設(shè)計和發(fā)明一種能快速準確完成內(nèi)孔齒輪自動定屯、和裝夾的自動化裝 置及方法就成為了各加工企業(yè)所亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在上述缺陷，本發(fā)明的目的是提出一種W內(nèi)孔為定屯、基準進行磨齒的 高精度齒輪的快速定屯、夾緊裝置及其加工方法。
[0008] 本發(fā)明的目的，將通過W下技術(shù)方案得W實現(xiàn)： 一種基于內(nèi)孔定屯、的高精度齒輪定屯、夾緊裝置，包括用于裝置整體驅(qū)動的液壓模塊、 及用于實現(xiàn)齒輪夾緊的脹套定屯、夾緊模塊，所述脹套定屯、夾緊模塊設(shè)置于所述液壓模塊的 上端，所述脹套定屯、夾緊模塊包括一錐臺基座及與其相匹配的彈性脹套，所述彈性脹套可 活動地套設(shè)于所述錐臺基座上、并在所述液壓模塊的帶動下完成軸向運動，所述彈性脹套 能夠?qū)⑵渑c所述錐臺基座的相對軸向運動轉(zhuǎn)化為其自身的徑向形變，W實現(xiàn)對待加工齒輪 的定屯、及夾緊。
[0009] 優(yōu)選地，所述液壓模塊包括一液壓缸，所述液壓缸內(nèi)腔設(shè)置有一活塞及與所述活 塞固定連接的活塞桿，所述活塞與所述液壓缸內(nèi)腔相匹配，所述液壓缸內(nèi)腔借助所述活塞 被劃分為壓入油腔及頂出油腔，所述活塞的周向側(cè)壁上還裝配有至少一個用于隔絕所述壓 入油腔及頂出油腔的活塞環(huán)。
[0010] 優(yōu)選地，所述液壓缸側(cè)壁開設(shè)有壓入進油孔及頂出進油孔，所述壓入進油孔與所 述壓入油腔相連通，所述頂出進油孔，與所述頂出油腔相連通。
[0011] 優(yōu)選地，所述活塞桿頂端的周向側(cè)壁開設(shè)有螺紋，借助螺紋配合與頂出板固定連 接;所述活塞桿的頂端端面上還開設(shè)有內(nèi)螺孔，借助螺紋配合與拉桿固定連接，所述活塞桿 與所述拉桿借助第二螺栓完成鎖死。
[0012] 優(yōu)選地，所述拉桿頂端的周向側(cè)壁開設(shè)有螺紋，所述拉桿穿過所述錐臺基座的內(nèi) 孔與壓入板固定連接，所述拉桿頂端旋接固定有第一螺栓，所述拉桿與所述壓入板借助所 述第一螺栓完成鎖死。
[0013] 優(yōu)選地，所述錐臺基座借助第Ξ螺栓固定設(shè)置于所述液壓缸的上端面，所述錐臺 基座的上端為錐面直徑從上到下遞增的錐臺部，所述彈性脹套的內(nèi)壁與所述錐臺部相匹 配，所述彈性脹套套設(shè)于所述錐臺部上，所述彈性脹套可活動地設(shè)置于所述頂出板與所述 壓入板之間，所述彈性脹套在未擴張狀態(tài)下的外徑小于所述待加工齒輪內(nèi)孔的直徑。
[0014] 優(yōu)選地，所述錐臺基座的底面開設(shè)有用于進油的進油孔，所述錐臺基座錐臺部的 外側(cè)面上開設(shè)有與所述進油孔相匹配的、用于存油的存油腔，所述進油孔與所述存油腔貫 通，所述液壓缸的側(cè)壁開設(shè)有注油口，所述注油口借助油管與所述進油孔相連通。
[0015] 優(yōu)選地，所述錐臺基座的底端為帶有臺階面的底座，所述臺階面上固定設(shè)置有至 少Ξ根彈黃，所述彈黃等距分布，所述彈黃的上方設(shè)置有一支撐板，在齒輪的定屯、夾緊過程 中，所述待加工齒輪的下端面與所述支撐板的上端面觸接。
[0016] 優(yōu)選地，所述彈性脹套的周向外側(cè)壁上沿軸向方向開設(shè)有多條相互對稱的細縫 槽，所述細縫槽的寬度為1.0mm~2.0mm，所述細縫槽上開設(shè)有多個圓弧過渡的卸載孔，所述 卸載孔的直徑是所述細縫槽的寬度的2~3倍，所述彈性脹套外徑較大一端端面的周向邊緣 位置設(shè)置有便于齒輪裝卸的圓弧倒角。
[0017] 本發(fā)明還掲示了一種基于內(nèi)孔定屯、的高精度齒輪定屯、夾緊方法，包括如下步驟： 51、 設(shè)備安裝步驟，根據(jù)具體的設(shè)備規(guī)格及待加工齒輪的尺寸選擇與之相匹配的部件， 隨后將裝置整體安裝于磨齒機的回轉(zhuǎn)盤上，完成錐臺基座的找正，使其跳動誤差小于等于 0.002mm，并完成固定； 52、 初始化步驟，彈性脹套保持壓出狀態(tài)，液壓缸中壓入油腔及頂出油腔的油壓一致， 所述彈性脹套在活塞的自重作用下回落至所述錐臺基座上； 53、 工件上料步驟:將待加工齒輪W基準面向下的方式吊裝至裝置上方，保持所述待加 工齒輪內(nèi)孔軸線沿垂直方向，將所述待加工齒輪的內(nèi)孔沿所述彈性脹套上端面倒角慢慢套 入，使所述待加工齒輪被穩(wěn)定放置于支撐板上； 54、 定屯、脹緊步驟:工件裝填完畢后，打開壓入控制開關(guān)，所述頂出油腔中被注入液壓 油，所述壓入油腔及頂出油腔之間形成一定的正差值，使活塞桿產(chǎn)生壓入力，隨著與所述活 塞桿連接的壓入板不斷對所述彈性脹套的上端面加力，所述彈性脹套將沿軸向方向向下移 動，移動過程中，所述彈性脹套發(fā)生均勻膨脹，所述待加工齒輪的內(nèi)孔與彈性脹套的周向外 側(cè)面間的隙逐漸減小，直至為零，此時所述待加工齒輪的內(nèi)孔與彈性脹套軸線的同軸度接 近為零，所述待加工齒輪完成定屯、，當所述彈性脹套在壓入力的作用下繼續(xù)下移時，所述彈 性脹套與待加工齒輪內(nèi)孔間形成過盈配合，當達到該壓入力下的最大盈量時彈性脹套8停 止移動，此時所述待加工齒輪被脹緊，隨后可對所述待加工齒輪進行磨齒加工； 55、 工件退卸步驟:所述壓入油腔中被注入液壓油，所述壓入油腔及頂出油腔之間形成 一定的正差值，使所述活塞產(chǎn)生合適的推力，同時通過所述液壓缸上的注油孔在所述彈性 脹套與錐臺基座的結(jié)合面產(chǎn)生油壓，隨著與所述活塞桿連接的壓出板不斷對所述彈性脹套 下端面加力，所述彈性脹套將沿軸向方向向上移動，移動過程中，所述彈性脹套發(fā)生均勻緊 縮，所述待加工齒輪的內(nèi)孔與所述彈性脹套的周向外側(cè)面間的間隙逐漸增大，直至所述彈 性脹套完全回復到活動狀態(tài)，所述待加工齒輪也恢復至脹緊前的活動狀態(tài)。
[0018] 優(yōu)選地，所述彈性脹套的選擇應(yīng)滿足下列公式， 所述彈性脹套的最小圓錐面直徑堿=日.|巧:礦- 3， 所述彈性脹