一种用于轴齿类产品滚齿加工的夹具的制作方法

本实用新型涉及机械产品轴齿轮加工工装设计领域，具体的涉及一种应用于轴齿类产品滚齿加工的夹具。

背景技术：

随着国家对汽车尾气排放标准的提高，以及汽车市场的发展，产品转型升级更新换代是避免不了的。因此一方面在产品转型升级过程中难免会有结构特殊产品，给夹具设计带来一定的难度；另一方面在产品更新换代的过程中就回出现小批量多品种的混合生产模式。只有缩短换产时间，才能提高加工效率，降低加工成本，因此夹具的通用化设、简易化计成为关注的焦点。

在汽车变速箱传动部分结构设计中，通常会有三种零部件为轴齿结构，即输入轴、输出轴、中间轴。图1为某款变速器输入轴设计结构，该产品若采用传统的上顶尖定位、弹性涨套驱动，不仅造成了夹具钢性不足、齿面加工明显振纹、夹具通用性差、夹具结构复杂，而且当液压拉紧弹性涨套后还存在过定位现象，造成齿轮加工精度不稳定等弊端。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种用于轴齿类产品滚齿加工的夹具，解决传统夹具弊端，实现对不同规格轴齿类产品滚齿加工时的装夹定位。

本实用新型提出的一种用于轴齿类产品滚齿加工的夹具，该轴齿类产品的第一端具有第一中心锥孔、第二端具有轴齿端面并且所述轴齿端面上具有第二中心锥孔，其特征在于，所述夹具包括：驱动座，其顶部具有中心导孔和围绕所述中心导孔的若干拔齿，其中，所述拔齿与所述轴齿类产品的轴齿端面定位配合，用于驱动轴齿类产品。

第一顶尖，设置在所述中心导孔中，与第二中心锥孔定位配合，用于对轴齿类产品进行中心定位；其中，所述驱动座的中心轴、轴齿类产品的中心轴和第二顶尖的中心轴三者同轴共线布置。

进一步地，所述夹具还包括还包括压缩弹簧，其中，所述驱动座上还设有弹簧放置孔，所述压缩弹簧安装在弹簧放置孔内，所述压缩弹簧与第一顶尖的底端接触、迫使第一顶尖在中心导孔内向外滑动。

进一步地，所述第一顶尖中部具有止推台阶，所述中心导孔与弹簧放置孔之间具有台阶面，所述台阶面与所述止推台阶配合，用于限制第一顶尖的移动行程。

进一步地，所述夹具还包括还包括堵盖，其中，所述堵盖位于弹簧放置孔一端并与压缩弹簧接触，且所述堵盖与驱动座固定连接。

进一步地，所述第一顶尖底部具有第一凸台，所述堵盖上具有第二凸台，所述压缩弹簧的一端套在第一凸台上，所述压缩弹簧的另一端套在第二凸台上。

进一步地，所述第二顶尖，与第一中心锥孔同轴并贴合，用于对轴齿类产品进行中心定位。

进一步地，所述第一顶尖的顶端比拔齿的拔齿顶面高出0.5-5mm。

进一步地，所述夹具还包括：夹具体，所述夹具体上开设有腔体，所述驱动座底部具有定位凸起，所述定位凸起与所述腔体相适配，且所述驱动座与夹具体固定连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1、本夹具通过设置驱动座和顶尖，适用于产品端面没有较高使用要求的轴齿类产品滚齿加工，可实现不同规格轴齿类产品装夹定位，具有很好的推广运用价值。通过第二顶尖工作液压压力，使被轴齿类产品端面镶嵌于拔齿里，实现扎紧并驱动，而不采用机床下液压缸功能，降低了设计难度；以轴齿类产品产品的中心轴线，即两端中心孔或60°工艺锥孔定位，使得被轴齿类产品与机床工作台回转中心重合，充分保证了齿轮加工精度，齿轮加工稳定。

2、本夹具通用性很强，可根据被加工齿轮参数及滚齿机床刀架行程进行调节夹具体高度设置。可满足模数≤2.5、齿全高≤8.5mm，齿轮宽度中心距拔齿端面高度≤150mm，被加工齿轮外圆直径与拔齿外径比≤2.5，一次进刀完成加工；当轴齿类产品参数超出上述范围时，可适当调整进给量或进刀次数，以降低切削力，提高加工稳定性。因此在轴齿轮滚齿加工中，通过生产加工线布局，可大大降低换产时间。

3、本夹具适用特殊结构产品装夹定位，如图中所示的端部有锥孔的齿轮轴，若采用传统的涨套夹紧驱动：首先，将大头齿轮端向上装夹，但会造成夹具钢性差、加工振动大，不能满足产品加工精度要求。其次，无法实现大头向下装夹，即无法实现一次装夹完成滚齿加工。

而采用本夹具，可实现大头齿轮端向下装夹、加工齿面无振纹、两档一次装夹完成滚齿加工，克服了弹性涨套驱动的多个难题。因此在特殊产品结构滚齿加工中，极大的降低了夹具设计难度、提高了加工效率。

4、本夹具解决了传统夹具中涨套夹紧驱动产生过定位的弊端，以及加工齿轮精度不稳定的缺陷。本夹具以轴齿类产品两端中心孔定位，使得被轴齿类产品与机床工作台回转中心重合，齿轮加工精度更加稳定。

5、本夹具保证了齿轮加工的精度，齿轮加工精度稳定，满足齿轮设计要求；实现夹紧、松开动作；通过机床第二顶尖液压压紧轴齿端面驱动，降低设计难度；且该端面驱动夹具结构简单、成本低；可以实现不同齿轮参数的产品加工。

6、本夹具结构简单，组装方便，其中，多个部件为标准件，仅有四个非标零部件，从而不需要大量加工零部件，减小制作成本，有很好的推广运用价值。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为被加工的轴齿类产品的结构示意图；

图2为根据本实用新型一实施例的用于轴齿类产品滚齿加工的夹具装夹轴齿类产品时的结构示意图；

图3为根据本实用新型一实施例的用于轴齿类产品滚齿加工的夹具的立体结构示意图；

图4为根据本实用新型一实施例的用于轴齿类产品滚齿加工的夹具的剖视结构示意图；

图5为根据本实用新型一实施例的用于轴齿类产品滚齿加工的夹具中驱动座的剖视结构示意图；

图6为图5中I处的展开结构示意图；

图7为根据本实用新型一实施例的用于轴齿类产品滚齿加工的夹具中驱动座的俯视结构示意图；

图8为根据本实用新型一实施例的用于轴齿类产品滚齿加工的夹具中第一顶尖的结构示意图；

图9为根据本实用新型一实施例的用于轴齿类产品滚齿加工的夹具中端盖的结构示意图；

图10为图3的局部放大图。

附图标记说明

1、夹具体；2、驱动座；3、第一顶尖；4、压缩弹簧；5、堵盖；6、轴齿类产品；7、第二顶尖；11、腔体；21、中心导孔；22、拔齿；23、弹簧放置孔；24、定位凸起；25、拔齿顶面；31、定位锥面；32、止推台阶；33、第一凸台；51、第二凸台；61、轴齿端面；62、第二中心锥孔；63、第一中心锥孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

参照图1-10，在一实施例中，本实用新型的用于轴齿类产品滚齿加工的夹具，其中，该轴齿类产品6第一端具有第一中心锥孔63，轴齿类产品6第二端具有轴齿端面61，所述轴齿端面61上具有第二中心锥孔62，所述夹具包括：夹具体1、驱动座2、第一顶尖3、压缩弹簧4、堵盖5、以及第二顶尖7。

如图2-图5所示，所述驱动座2为中空圆柱体，所述驱动座2上设有中心导孔21，所述第一顶尖3安装在中心导孔21内，所述第一顶尖3贯穿所述中心导孔21，且所述第一顶尖3的外圆与中心导孔21相适配。所述第一顶尖3一端设有定位锥面31，所述定位锥面31与第一顶尖3中心轴线成30°夹角；所述定位锥面31可以与被轴齿类产品6的第二中心锥孔62贴合，用于对轴齿类产品6进行轴向定位。

如图2-图7所示，所述驱动座2远离夹具体1一端的端面上设有若干拔齿22，轴齿类产品6的轴齿端面61与所述拔齿22贴合，轴齿类产品6的第一中心锥孔63与第二顶尖7配合，当第二顶尖7对轴齿类产品6施加压力，拔齿22与轴齿端面61压紧贴合。当驱动座2在滚齿机床的带动下发生转动时，拔齿22可以对轴齿类产品6进行周向定位，进而带动轴齿类产品6发生转动，方便滚齿机床对轴齿类产品6进行滚齿加工。

在一实施例中，如图2-图5所示，所述驱动座2上设有弹簧放置孔23，所述弹簧放置孔23与中心导孔21同轴且连通，所述压缩弹簧4置于弹簧放置孔23内，所述压缩弹簧4与第一顶尖3底端接触，并可以推动第一顶尖3在中心导孔21内向外滑动，在第二顶尖未对轴齿类产品施加压力时，使定位锥面31的顶点高出拔齿顶面25，进而可以在拔齿22未对轴齿类产品6进行周向定位时，即拔齿22与轴齿端面61接触前，第一顶尖3先通过定位锥面31对齐第二中心锥孔62实现轴向定位。

在一实施例中，如图2-图4所示，所述第一顶尖3中部具有止推台阶32，所述中心导孔与弹簧放置孔之间的台阶面与所述止推台阶32配合，用于限制第一顶尖的移动形成，防止第一顶尖3从中心导孔21中滑出。其中，第一顶尖3杆部外圆与中心导孔21相适配，且配合间隙为0.003-0.006mm，满足第一顶尖3在中心导孔21里可以自由滑动和高精度定位的功能。

在一实施例中，如图2和图4所示，所述堵盖5安装在弹簧放置孔23一端，并通过若干个螺钉将堵盖5与驱动座2固定连接，所述堵盖5与压缩弹簧4一端接触，用于对压缩弹簧4进行轴向定位。

在一实施例中，如图8-图9所示，所述第一顶尖3远离定锥面一端具有第一凸台33，所述堵盖5上具有第二凸台51，所述压缩弹簧4的两端分别套在第一凸台33和第二凸台51上，使其在工作状态下不歪斜。

在一实施例中，如图3所示，所述拔齿22的截面呈等腰梯形，梯形的上底边宽度约0.3-0.5mm，梯形的上底边拉伸形成拔齿顶面25。在第二顶尖7工作压力下，所述拔齿顶面25被镶嵌于轴齿端面61内，拔齿22与轴齿端面61扎紧，使得轴齿端面61产生不大于0.1mm深度的塑性变形；当机床工作台旋转时，轴齿类产品6也就跟着一起旋转。

在本实施例中，所述拔齿22的侧面均呈锥面设置，其目的是为了增强拔齿22强度和提高拔齿22使用寿命。

在一实施例中，如图2-图4所示，所述第一顶尖3的顶点高出拔齿顶面25约2mm左右，具体高出部分以被轴齿类产品6装夹时放置稳当为宜。这样的设置可以在拔齿22对轴齿类产品6进行周向定位前，即拔齿顶面25与轴齿端面61接触前，先通过定位锥面31对齐第二中心锥孔62实现轴向定位。防止第一顶尖3直接对轴齿类产品6轴向定位时，不能使产品的中心轴线处于设定位置。

在一实施例中，如图2和图4所示，所述夹具体1设有腔体11，驱动座2下部具有定位凸起24，所述驱动座2的定位凸起24采用H7/h6配合置于所述腔体11内，并通过螺栓将驱动座2与夹具体1固定连接。所述夹具体1上还具有若干定位孔，通过定位孔和螺钉紧固件，所述夹具体1与滚齿机床连接。

在一实施例中，在压缩弹簧4的工作压力为被轴齿类产品6自重的3-6倍，其工作压力太大会使得机床第二顶尖7作用在轴齿上的压力降低，工作压力过小会导致加工后产品不能与拔齿顶面25脱离，造成产品不便于取下。

在一实施例中，所述驱动座2的材料采用工具钢T10A材料，硬度控制在HRC55-58，达到耐磨和较好韧性的效果。

本实用新型的夹具装夹轴齿类产品的过程如下：

第一，通过夹具体1上的若干定位孔，将夹具与滚齿机床连接。

第二，将轴齿类产品6直接放置在驱动座2上，将第二中心锥孔62与第一顶尖3对齐，同时将第一中心锥孔63与第二顶尖7对齐，使轴齿类产品6的中心轴线与第一顶尖、第二顶尖之间的连线同轴。

第三，通过控制机床程序运行，机床第二顶尖7在下移过程中对轴齿类产品6形成定位，即轴齿类产品6中心线与机床上、第一顶尖3之间连线重合，从而保证了齿圈径跳与机床回转中心同心、齿轮加工精度稳定。

第四，在机床第二顶尖7下压的过程中，首先第二顶尖7锥面与轴齿锥面贴合，其次，轴齿类产品6下中心孔与下夹具顶尖锥面贴合，第一顶尖3外圆与中心导孔21相适配滑动下移，最后轴齿类产品6的轴齿端面61与若干拔齿顶面25接触并形成较小的塑性变形，从而实现轴齿类产品6随机床工作台旋转而驱动的目的。

第五，加工结束后，按下机床停止按钮，机床第二顶尖7自动回程，此时轴齿类产品6在压缩弹簧4的伸展弹力作用下被第一顶尖3顶起，即轴齿类产品6轴齿端面与拔齿顶面25脱离。而后取下轴齿类产品6，即可完成轴齿滚齿加工的完整操作。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。