一种齿轮的工装夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机械工装技术领域，特别涉及一种齿轮的工装夹具。
【背景技术】
[0002]现有的一些齿轮采用铸造工艺制造而成，为了达到设计的精度，对齿轮的铸造模具的要求非常高。尤其是，齿轮的中心一般设有中心孔，且齿轮中心孔与齿轮分度圆之间的同轴度要求很高，现有的铸造齿轮一般无法满足该同轴度的要求，要求采用车削等加工方式再次加工中心孔才能实现。在车削加工齿轮中心孔，需要采用工装夹具将齿轮装夹紧固定。
[0003]现有的工装夹具多采用三爪卡盘卡住齿轮的分度圆，对齿轮的中心圆孔内表面进行磨削。三爪卡盘由卡盘体、活动卡爪和卡爪驱动机构组成。三爪卡盘利用均布在卡盘体上的三个活动卡爪的径向移动，把工件夹紧和定位的机床附件。三爪卡盘上三个卡爪导向部分的下面，有螺纹与碟形伞齿轮背面的平面螺纹相啮合，当用扳手通过四方孔转动小伞齿轮时，碟形齿轮转动，背面的平面螺纹同时带动三个卡爪向中心靠近或退出，用以夹紧不同直径的工件。用在三个卡爪上换上三个反爪，用来安装直径较大的工件。三爪卡盘的自行对中精确度为0.05-0.15_。然而，用三爪卡盘加工工件的精度受到卡盘制造精度和使用后磨损情况的影响。主要是表现在两个方面:1、三爪卡盘内部采用螺纹传动机构，从而使三爪卡盘在径向进行调节，然而，这样螺纹在传动过程中会产生磨损，要定期对其进行更换，增加了维修成本。2、同时，通过螺纹传动来调节三个卡爪的径向距离，从而对齿轮的分度圆进行夹紧，然而，这样夹紧的方式，力度不容易控制，从而影响了其定位精度。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种齿轮的工装夹具，其定位精度高，且传动机构不产生磨损，降低了维修成本。
[0005]本发明提供了一种基础方案:一种齿轮的工装夹具，包括定位盘和卡爪，定位盘中心设有用于装夹定位齿轮的定位孔，定位孔的下端面设置有气缸；定位盘沿中心向外延伸的周向设置有用于安装卡爪的安装座，安装座与定位盘固定连接。
[0006]工作原理及有益效果为:首先将卡爪安装在安装座上面，然后用气缸的活塞推动定位盘的定位孔，使定位孔周围的部分发生形变，从而使得卡爪远离定位孔。此时，将齿轮固定在定位孔处，卡爪卡住齿轮的分度圆，同时，气缸远离定位盘运动，定位孔周围的部分恢复原来的形状，卡爪与齿轮的分度圆过盈配合。夹紧定位完成后，将定位盘固定在机器上面，对齿轮的中心孔内表面进行车削。
[0007]本发明中采用气缸对定位盘的中部进行局部变形，使得与定位盘固定连接的安装座被胀开，位置发生暂时的变化，此时，卡爪刚好卡住齿轮的分度圆。当撤销气缸的推力，定位盘恢复原状，卡爪与齿轮的分度圆过盈配合，从而提高了定位盘的定位精度，基本控制在0.02mm以内。同时，传统的齿轮定位夹紧工装采用三爪卡盘，其中主要通过螺纹与碟形伞齿轮背面的平面螺纹相啮合，进行螺纹传动，从而来调节卡爪的径向位置，然而其会出现磨损。为此，现在采用气缸推动定位盘的中部，使其周围产生局部变形，这里气缸推动定位盘的次数可以达到上万次，使用寿命长，且对定位盘本身没有磨损。同时，在使用过程中，卡爪会出现喇叭口状，卡爪会慢慢偏离主轴中心，使得齿轮的形位公差增大，为此，安装座用于安装卡爪，可以对其进行定时更换，且比较方便。
[0008]针对基础方案的进一步优化方案一:定位盘的上面位于定位孔周围设有定位销。为了对
齿轮进行更好地定位，使其在产生形变过程中，不会偏离定位孔的位置，为此，在定位盘上面设置定位销，对齿轮其他部分进行定位。
[0009]针对优化方案一的进一步优化方案二:定位盘的边缘沿周向均匀设置有固定孔。由于对齿轮的中心孔内表面进行车削，一般需要将定位盘固定在竖直面上，然后用砂轮对其进行磨削。为了便于固定定位盘，在定位盘的边缘设置固定孔，同时，周向均匀设置固定孔，可以使其固定的更牢固。
[0010]针对基础方案的进一步优化方案三:安装座上面开设有T形的滑动槽，滑动槽与卡爪滑动连接。在使用过程中，卡爪会出现喇叭口状，卡爪会慢慢偏离主轴中心，使得齿轮的形位公差增大，为此，安装座上面开设有T形的滑动槽，滑动槽与卡爪滑动连接，可以对其进行定时更换，且拆卸比较方便。
[0011]针对优化方案三的进一步优化方案四:安装座上面开设有楔形槽，楔形槽之间均匀并排排列。由于安装座上面的滑动槽与卡爪滑动连接，为了防止卡爪位置不断变化，影响夹紧效果。为此，在安装座上面开设并排排列的楔形槽，可以增大卡爪上部与安装座的接触面的摩擦。
[0012]针对基础方案或优化方案三的进一步优化方案五:安装座下端设有脚柱。在存放安装座时，为了防止安装座下端面被磨损，可以在安装座下端设置脚柱，可以隔离安装座与水平面。
[0013]针对基础方案或优化方案一或优化方案二的进一步优化方案六:定位盘的厚度为30?50毫米。由于该夹紧工装主要是通过气缸给予定位盘中部推力，从而使其变形胀开。这时，需要定位盘的抗疲劳性能很好，为此，可以设置定位盘的厚度为30?50毫米。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明的结构示意图。
[0015]上述图中的标记均为:定位盘1，脚柱2，定位孔3，气缸4，支架5，定位销6，固定孔7，安装座8，滑动槽9，楔形槽10。
【具体实施方式】
[0016]实施例1，如图1所示，一种齿轮的工装夹具，包括定位盘1，定位盘1的直径20cm，定位盘1的厚度为30mm，且采用钢制材料制成，抗疲劳性能很好。定位盘1的下端设有四个脚柱2，通过螺栓与定位盘1固定连接，防止其下端面磨损。同时，定位盘1的上端面与水平面平行，保证齿轮定位面的水平度。定位盘1中心设有定位孔3，用于装夹定位齿轮，使齿轮的中心孔与定位盘1的定位孔3同轴。同时，定位孔3的下端面设置有气缸4，气缸4下端设置有支架5，用于固定气缸4。气缸4的活塞的横截面比定位孔3的横截面的面积大，便于推动定位盘1时，对定位孔3周围的其他部分产生局部变形。定位盘1的上面位于定位孔3周围设有定位销6，用于对齿轮的其他部分进行定位。定位盘1的边缘沿周向均匀设置有固定孔7，用于将定位盘1进行竖向固定，便于对齿轮的中心孔内表面进行车削。定位盘1沿中心向外延伸的周向设置有的三个安装座8，安装座8与定位盘1通过螺钉固定连接，用于安装卡爪。安装座8上面开设有T形的滑动槽9，滑动槽9与卡爪滑动连接，便于其更换和拆卸。安装座8上面开设有楔形槽10，楔形槽10之间均匀并排排列，增大卡爪与安装座8上端面的摩擦力。
[0017]实施例2，与实施例1的不同之处在于，定位盘1的厚度为40毫米。
[0018]实施例3，与实施例1的不同之处在于，定位盘1的厚度为50毫米。
[0019]首先将卡爪安装在安装座8上面，然后用气缸4的活塞推动定位盘1的定位孔3，使定位孔3周围的部分发生形变，从而使得卡爪远离定位孔3。此时，将齿轮固定在定位孔3处，卡爪卡住齿轮的分度圆，同时，气缸4远离定位盘1运动，定位孔3周围的部分恢复原来的形状，卡爪与齿轮的分度圆过盈配合。夹紧定位完成后，将定位盘1固定在机器上面，对齿轮的中心孔内表面进行车削。
[0020]以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
【主权项】
1.一种齿轮的工装夹具，包括定位盘和卡爪，其特征在于，所述定位盘中心设有用于装夹定位齿轮的定位孔，定位孔的下端面设置有气缸；定位盘沿中心向外延伸的周向设置有用于安装卡爪的安装座，安装座与定位盘固定连接。2.根据权利要求1所述的齿轮的工装夹具，其特征在于:所述定位盘的上面位于定位孔周围设有定位销。3.根据权利要求2所述的一种齿轮的工装夹具，其特征在于:所述定位盘的边缘沿周向均匀设置有固定孔。4.根据权利要求1所述的一种齿轮的工装夹具，其特征在于:所述安装座上面开设有T形的滑动槽，滑动槽与卡爪滑动连接。5.根据权利要求4所述的一种齿轮的工装夹具，其特征在于:所述安装座上面开设有楔形槽，楔形槽之间均匀并排排列。6.根据权利要求1或4所述的一种齿轮的工装夹具，其特征在于:所述安装座下端设有脚柱。7.根据权利要求1或2或3所述的一种齿轮的工装夹具，其特征在于:所述定位盘的厚度为30?50毫米。
【专利摘要】本发明涉及机械工装技术领域，特别涉及一种齿轮的工装夹具，包括定位盘和卡爪，定位盘中心设有用于装夹定位齿轮的定位孔，定位孔的下端面设置有气缸；定位盘沿中心向外延伸的周向设置有用于安装卡爪的安装座，安装座与定位盘固定连接。本发明通过气缸推动定位盘进行局部变形，然后使齿轮和卡爪过盈配合，其定位精度高，且传动机构不产生磨损，降低了维修成本。
【IPC分类】B23B31/02
【公开号】CN105345051
【申请号】CN201510901790
【发明人】王建权
【申请人】重庆顺淮机械制造有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月9日