花键轴叉车止口夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种花键轴叉车止口夹具，包括气缸、推力装置和花键套筒；推力装置包括推力杆，推力杆一端设有气缸连接头；推力杆上设有轴承，轴承外圈过渡配合套设有支承圈；花键套筒设有内花键，花键套筒与机床转动主轴相连接的一端外表面设有锥度部分；花键套筒锥度部分较小一端的直径小于机床转动主轴的内孔直径，锥度部分较大一端的直径大于机床转动主轴的内孔直径。使用本实用新型，止口与花键的同轴度好、加工过程更加稳定、能够减少工人劳动强度。
【专利说明】花键轴叉车止口夹具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械制造【技术领域】，尤其涉及机动车传动轴制造领域，具体涉及花键轴叉的制造技术和加工夹具。
【背景技术】
[0002]随着我国机械制造业的快速发展及机械技术的进步，机械加工领域的竞争也越来越激烈。机械加工业已经进入微利时代，这种现状迫使机械加工行业要不断的创新和进步，摒弃以往的高耗能、高耗材、高劳动强度和低效率的方式，积极推行高质量、高效率的生产方式。这是发展的必经之路，也是工业发展的趋势。但我们要生产出这样的产品，离不开低能耗、高效率、可靠稳定夹具的保证。只有不断改进夹具，并与生产实际结合，才能加速生产的效率化，高质量化。
[0003]如图1和图2所示，待加工的零件为7C花键轴叉，零件止口直径为Φ184.3mm，其相对于花键的同轴度为Φ0.08mm。该花键轴叉上设有外花键1，其大端设有台阶2。该台阶2处外表面上设有止口 3。
[0004]传统加工方法是利用花键轴叉两端中心孔作为加工基准来加工止口的。由于铣花键就是利用两端的中心孔作为加工基准进行加工的，所以利用两端中心孔作为加工基准来车止口，理论上是可以保证止口相对于花键分度圆的同轴度Φ0.08mm。但在实际生产中，由于止口不是一个完整的圆，在车止口的时候会产生断续加工，因而产生断续的切削力。在零件的长度不是很长的情况下，车止口产生的断续切削力不足以使零件在加工过程中产生的振动影响同轴度的要求；但是当零件的长度超过一定的值后，断续的切削力就会使零件在加工过程中产生振动，进而影响止口与花键的同轴度，使同轴度超差，降低零件的合格率，增加能耗。在加工过程中，由于零件的过量振动，使刀具在切削过程中加剧受力的不均匀性，加速刀具的损坏。另一方面，在加工零件时，必须要用手去托住零件进行装夹，大大增加了工人的劳动强动，特别是在零件比较沉重的时候，装夹零件更困难。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种止口与花键的同轴度好、加工过程更加稳定、能够减少工人劳动强度的花键轴叉车止口夹具。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的花键轴叉车止口夹具，包括气缸、推力装置和花键套筒；所述气缸设于机床尾座上；所述推力装置包括推力杆，推力杆一端设有用于连接气缸的连接头，推力杆另一端用于顶压待加工的花键轴叉；推力杆上设有轴承，轴承外圈过渡配合套设有用于与机床转动主轴的内圈相配合的支承圈；
[0007]所述花键套筒设有与花键轴叉的外花键相适配的内花键，花键套筒与机床转动主轴相连接的一端外表面设有用于与机床转动主轴的内孔相配合的锥度部分；花键套筒另一端的形状与待加工的花键轴叉的大端台阶相适配并用于顶压待加工的花键轴叉的大端台阶；
[0008]所述花键套筒锥度部分较小一端的直径小于机床转动主轴的内孔直径，锥度部分较大一端的直径大于机床转动主轴的内孔直径。
[0009]所述推力杆与轴承内圈之间为过渡配合，所述轴承外圈与所述支承圈之间为过渡配合，所述支承圈与机床转动主轴的内圈之间为间隙配合。
[0010]花键套筒锥度部分的锥度为公制80度。
[0011]工作时，本实用新型在机床上的装配是:把气缸固定在机床的尾座上，其不随机床主轴旋转。然后把推力杆5、轴承7与支承圈8通过过渡配合连接在一起组成推力装置，把连接好的推力装置放置在机床转动主轴内孔里面，同时保证支承圈8与机床转动主轴的内圈是小间隙配合；紧接着把推力杆5与气缸通过连接头6连接在一起，并保证气缸在伸缩时，推力杆5、轴承7与支承圈8的结合体(即推力装置)能够在机床主轴内孔里面自由的伸缩。最后花键套筒9与主轴通过公制80的锥度连接在一起(即将花键套筒9的锥度部分11插入机床转动主轴的内孔。由于锥度部分11较大一端的直径大于机床转动主轴的内孔直径，因此可以保证花键套筒9与机床转动主轴的内孔之间为紧配合)，并保证花键套筒9与机床转动主轴有良好的同轴度。
[0012]本实用新型的加工过程如下:把7C花键轴叉4通过花键的啮合关系装入花键套筒9中，然后，利用回转顶尖(回转顶尖为现有技术，图未示)顶住花键轴叉4大端的中心孔，依靠顶尖的推力保证花键轴叉4大端台阶背面与花键套筒9端面贴紧配合，启动机床加工，力口工结束后，把7C花键轴叉4取下工作台。有时候会出现操作人员难以把花键轴叉4从花键套筒9中取出的现象，这时候就可以利用气缸带动推力杆5把花键轴叉4从花键套筒9中推出，然后操作人员就很容易取出花键轴叉。
[0013]通过量测花键轴叉止口相对于花键的同轴度所得的数据，可以清晰判断出，改进后的夹具可以很好地保证花键轴叉与止口的同轴度；而双顶尖夹具加工出来的止口相对于花键的同轴度很难保证图纸要求，所以改进后的夹具可以很好的保证图纸要求。同时花键配合定位相比双顶尖定位，因切削力产生的振动大大减小，在加工稳定性上更可靠，能够减少刀具磨损，降低刀具成本。
[0014]另一方面，使用双顶尖夹具加工花键轴叉4，在装夹和卸载花键轴叉4时，必须要用双手先托住花键轴叉4，才能装夹和卸下花键轴叉4 ;而改进后的夹具(即本实用新型)，工人只要把花键轴叉4放入花键套筒9中，就可以松手了，然后利用回转顶尖的推力把花键轴叉4送入花键套筒9中，同时卸载花键轴叉4时可以利用气缸的力量通过推力杆5把花键轴叉4从花键套筒9中推出，然后就可以取下花键轴叉4。从中可以看出，利用改进后夹具加工零件要比双顶尖夹具稳定性更高，更省人力，特别是在花键轴叉4比较重的情况下，大大减小了工人的劳动强度。
[0015]使用本实用新型中的注意事项:夹具和零件的定位基准直接影响着加工的结果，所以要较好地保证如下要求:
[0016]1.必须保证花键套筒9与花键轴叉4贴合的端面相对于花键部分的垂直度；
[0017]2.必须保证花键轴叉4的大头背端面(台阶)相对于花键部分的垂直度。
[0018]此改进的夹具，由花键定位代替原来的双顶尖定位，在保证形位公差要求上具有较大的改观，大大提高了产品的合格率，降低了消耗成本，同时也减少了工人的劳动强度。
[0019]本实用新型具有如下的优点:
[0020]本实用新型具有如下优点:1.利用花键加工止口可以很容易保证止口与花键的同轴度；2.花键定位代替双顶尖定位可以很好地保证加工过程的稳定性，使断续切削力的影响降到最低，3.利用花键定位装夹花键轴叉，可以减少劳动强度，改善劳动条件。4.本实用新型结构简单，便于制造和使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是花键轴叉的结构示意图；
[0022]图2是图1的左视图；
[0023]图3是推力装置的结构示意图；
[0024]图4是花键套筒的结构示意图；
[0025]图5是推力杆与花键套筒内待加工的花键轴叉相顶压时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]如图3、图4和图5所示，本实用新型的花键轴叉车止口夹具包括气缸、推力装置和花键套筒9。
[0027]所述气缸设于机床尾座(气缸及机床尾座均为现有常规部件，图未示)上；所述推力装置包括推力杆5，推力杆5 —端设有用于连接气缸的连接头6，推力杆5另一端用于顶压待加工的花键轴叉4 ;推力杆5上设有轴承7，轴承7外圈过渡配合套设有用于与机床转动主轴(机床转动主轴为现有技术中的现有部件，图未示)的内圈相配合的支承圈8 ；
[0028]所述花键套筒9设有与花键轴叉4的外花键相适配的内花键10，花键套筒9与机床转动主轴相连接的一端外表面设有用于与机床转动主轴的内孔相配合的锥度部分11;花键套筒9另一端的形状与待加工的花键轴叉4的大端台阶相适配并用于顶压待加工的花键轴叉4的大端台阶。
[0029]所述花键套筒锥度部分11较小一端的直径小于机床转动主轴的内孔直径，锥度部分11较大一端的直径大于机床转动主轴的内孔直径。
[0030]使用连接头6将杆状体与气缸相连，是本领域技术人员的常规技能，具体连接方式不再赘述。
[0031]所述推力杆5与轴承7内圈之间为过渡配合，所述轴承外圈与所述支承圈8之间为过渡配合，所述支承圈8与机床转动主轴的内圈之间为小间隙配合。
[0032]花键套筒9锥度部分11的锥度为公制80度。
[0033]在机床上装配本实用新型的方法是:把气缸固定在机床的尾座上，其不随机床主轴旋转。然后把推力杆5、轴承7与支承圈8通过过渡配合连接在一起组成推力装置，把连接好的推力装置放置在机床转动主轴内孔里面，同时保证支承圈8与机床转动主轴的内圈是小间隙配合；紧接着把推力杆5与气缸通过连接头6连接在一起，并保证气缸在伸缩时，推力杆5、轴承7与支承圈8的结合体(即推力装置)能够在机床主轴内孔里面自由的伸缩。最后花键套筒9与主轴通过公制80的锥度连接在一起(即将花键套筒9的锥度部分11插入机床转动主轴的内孔。由于锥度部分11较大一端的直径大于机床转动主轴的内孔直径，因此可以保证花键套筒9与机床转动主轴的内孔之间为紧配合)，并保证花键套筒9与机床转动主轴有良好的同轴度。
[0034]本实用新型的加工过程如下:把7C花键轴叉4通过花键的啮合关系装入花键套筒9中，然后，利用回转顶尖(回转顶尖为现有技术，图未示)顶住花键轴叉4大端的中心孔，依靠顶尖的推力保证花键轴叉4大端台阶背面与花键套筒9端面贴紧配合，启动机床加工，力口工结束后，把7C花键轴叉4取下工作台。有时候会出现操作人员难以把花键轴叉4从花键套筒9中取出的现象，这时候就可以利用气缸带动推力杆5把花键轴叉4从花键套筒9中推出，然后操作人员就很容易取出花键轴叉。
[0035]通过量测花键轴叉止口相对于花键的同轴度所得的数据，可以清晰判断出，改进后的夹具可以很好地保证花键轴叉与止口的同轴度；而双顶尖夹具加工出来的止口相对于花键的同轴度很难保证图纸要求，所以改进后的夹具可以很好的保证图纸要求。同时花键配合定位相比双顶尖定位，因切削力产生的振动大大减小，在加工稳定性上更可靠，能够减少刀具磨损，降低刀具成本。
[0036]另一方面，使用双顶尖夹具加工花键轴叉4，在装夹和卸载花键轴叉4时，必须要用双手先托住花键轴叉4，才能装夹和卸下花键轴叉4 ;而改进后的夹具(即本实用新型)，工人只要把花键轴叉4放入花键套筒9中，就可以松手了，然后利用回转顶尖的推力把花键轴叉4送入花键套筒9中，同时卸载花键轴叉4时可以利用气缸的力量通过推力杆5把花键轴叉4从花键套筒9中推出，然后就可以取下花键轴叉4。从中可以看出，利用改进后夹具加工零件要比双顶尖夹具稳定性更高，更省人力，特别是在花键轴叉4比较重的情况下，大大减小了工人的劳动强度。
[0037]使用本实用新型中的注意事项:夹具和零件的定位基准直接影响着加工的结果，所以要较好地保证如下要求:
[0038]1.必须保证花键套筒9与花键轴叉4贴合的端面相对于花键部分的垂直度；
[0039]2.必须保证花键轴叉4的大头背端面(台阶)相对于花键部分的垂直度。
[0040]此改进的夹具，由花键定位代替原来的双顶尖定位，在保证形位公差要求上具有较大的改观，大大提高了产品的合格率，降低了消耗成本，同时也减少了工人的劳动强度。
[0041]研发说明:
[0042]为了改善加工精度，提高零件的合格率和稳定性，降低工人的劳动强度，通过试验对比，采用花键和花键轴叉4大端背面定位加工止口，其主要考虑了两个方面:一、利用花键加工止口可以很容易保证止口与花键的同轴度；二、花键定位代替双顶尖定位可以很好地保证加工过程的稳定性，使断续切削力的影响降到最低，三、利用花键定位装夹花键轴叉4，可以减少劳动强度，改善劳动条件。
[0043]以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.花键轴叉车止口夹具，其特征在于:包括气缸、推力装置和花键套筒； 所述气缸设于机床尾座上；所述推力装置包括推力杆，推力杆一端设有用于连接气缸的连接头，推力杆另一端用于顶压待加工的花键轴叉；推力杆上设有轴承，轴承外圈过渡配合套设有用于与机床转动主轴的内圈相配合的支承圈； 所述花键套筒设有与花键轴叉的外花键相适配的内花键，花键套筒与机床转动主轴相连接的一端外表面设有用于与机床转动主轴的内孔相配合的锥度部分；花键套筒另一端的形状与待加工的花键轴叉的大端台阶相适配并用于顶压待加工的花键轴叉的大端台阶； 所述花键套筒锥度部分较小一端的直径小于机床转动主轴的内孔直径，锥度部分较大一端的直径大于机床转动主轴的内孔直径。
2.根据权利要求1所述的花键轴叉车止口夹具，其特征在于:所述推力杆与轴承内圈之间为过渡配合，所述轴承外圈与所述支承圈之间为过渡配合，所述支承圈与机床转动主轴的内圈之间为间隙配合。
3.根据权利要求1或2所述的花键轴叉车止口夹具，其特征在于:花键套筒锥度部分的锥度为公制80度。
【文档编号】B23Q3/12GK204053599SQ201420539722
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】付浩峰, 刘金檑, 郭要闯, 雷务然, 刘鹏雷, 李松建, 张抚林, 黄俊龙, 赵贺, 张永得, 尚向辉, 唐记敏, 李磊 申请人:许昌远东传动轴股份有限公司, 许昌中兴锻造有限公司