专利名称：齿轮板镗铣定位夹具的制作方法
齿轮板镗铣定位夹具技术领域
本发明属于定位夹具设计技术，涉及一种用于加工减速齿轮头中齿轮板的镗铣定位夹具。
背景技术：
被加工的减速齿轮头中的齿轮板的结构示意图参见图1。该图显示的是加工后的齿轮板的结构，被定位的齿轮板9是一个圆片形零件，齿轮板9的外径为D，在齿轮板9的板面上有一个中心孔9a，在中心孔9a的一侧有一个通孔％，在圆周上有一个径向伸展的矩形键槽9c，矩形键槽9c的宽度为t，矩形键槽9c的中心线与中心孔9a和通孔9b中心连线之间的夹角为α，齿轮板9的厚度为δ。在加工前，齿轮板9毛坯的板面上没有中心孔9a和通孔％，仅有矩形键槽9c，需要在齿轮板9毛坯的板面上加工出中心孔9a和通孔％。
现有齿轮板定位加工夹具的结构示意图参见图2。此夹具由基座10、压板11、压紧螺钉12、定位键13组成。基座10是一个矩形板，在基座10的中心有一个与基座10底面垂直的定位圆形凹槽10d，圆形凹槽IOd与齿轮板9直径尺寸D保持间隙配合。在圆形凹槽IOd的槽壁上有一个径向伸展的定位键10a，该定位键IOa与齿轮板9的矩形键槽9c间隙配合，在圆形凹槽IOd的槽底有一个凹槽中心孔10b，凹槽中心孔IOb的内径大于齿轮板 9中心孔9a的内径，在圆形凹槽IOd的槽底凹槽中心孔IOb的一侧有一个凹槽通孔10c，凹槽通孔IOc的位置与齿轮板9通孔9b的位置对应，定位键IOa的中心线与凹槽中心孔IOb 和凹槽通孔IOc中心连线之间的夹角为α。压板11通过压紧螺钉12安装在基座10的上表面。为了便于取零件，在基座10圆形凹槽IOd的圆周上开有两个斜槽，用于加工完成后橇动取出零件。
该夹具的工作原理是将齿轮板9径向伸展的矩形键槽9c对准圆形凹槽IOd的槽壁上径向伸展的定位键10a，并沿基座10与底面垂直的定位圆形凹槽IOd放入齿轮板9。拧动压紧螺钉12使压板11压紧齿轮板9的上端面，并将由基座10和压紧后的齿轮板一同放在镗铣加工中心上找正即可加工。加工完成后，转动压紧螺钉12使压板11松开，可通过在基座10圆形凹槽IOd的圆周上开有的两个斜槽撬动零件。该夹具的缺点是把零件放入定位夹具和从定位夹具取出零件都很困难，特别是加工后从定位夹具中取零件更加困难，造成加工效率下降；同时，很容易导致零件损伤甚至报废。发明内容
本发明的目的是提出一种放入和取出零件方便的用于加工减速齿轮头中齿轮板的镗铣定位夹具，以提高齿轮板的加工效率，避免导致零件损伤和报废。
本发明的技术方案是齿轮板镗铣定位夹具，被定位的齿轮板9是一个圆片形零件，齿轮板9的外径为D，在齿轮板9的板面上有一个中心孔9a，在中心孔9a的一侧有一个通孔％，在圆周上有一个径向伸展的矩形键槽9c，矩形键槽9c的宽度为t，矩形键槽9c的中心线与中心孔9a和通孔9b中心连线之间的夹角为α，齿轮板9的厚度为δ ；其特征在3于，齿轮板镗铣定位夹具由基座1、压板2、压紧螺钉3、顶件柱4、支撑板组件和定位键8组成；
(1)基座1是一个矩形板，在基座1的中心有一个垂直贯穿板面的定位孔la，该定位孔Ia与齿轮板9的外径D保持间隙配合，在定位孔Ia的内圆柱面上有一个平行于定位孔Ia轴线的基座键槽lc，基座键槽Ic贯通基座1的板面，基座键槽Ic的深度方向为定位孔Ia的直径方向；定位键8是一个平键，定位键8位于基座键槽Ic内的部分与基座键槽Ic 保持过盈配合，定位键8位于基座键槽Ic外面的部分与齿轮板9上的矩形键槽9c间隙配合，定位键8的下端与基座1的下表面齐平，定位键8的上端高于基座1的上表面0. 5mm 2mm ；在基座1的上表面有至少一个压紧螺纹孔，当压紧螺纹孔的数量大于1时，压紧螺纹孔沿圆周均布，压紧螺钉3拧在压紧螺纹孔内，压板2套在压紧螺钉3上；在基座1的下表面有2 5个沿圆周均布的安装螺纹孔；
(2)支撑板组件由支撑板5、安装螺钉5b、开槽圆柱头轴位螺钉6组成和摇臂7组成；支撑板5是一个带有支撑板中心孔fe的矩形板，支撑板中心孔fe的直径小于基座1上定位孔Ia的直径，支撑板5上有数量与基座1下表面的安装螺纹孔数量相等并且位置对应的螺钉过孔，通过安装螺钉恥将支撑板5固定在基座1的下表面上，支撑板中心孔fe与基座1上定位孔Ia同轴；在支撑板5的下表面上有一个由两个凸耳5d组成的双耳，两个凸耳 5d之间形成双耳槽5c，在一侧的凸耳5d上有螺钉过孔，在另一侧凸耳5d上有螺纹孔k，该螺纹孔k与上述螺钉过孔同轴；摇臂7是一个条形板件，在摇臂7的左端有一个向上的弯头7b，在弯头7b的上端焊接有一个圆柱销7a，圆柱销7a的轴线与摇臂7的板面垂直，在摇臂7的板面上、靠近弯头7b的位置有一个摇臂轴孔，摇臂7带有摇臂轴孔的部位位于支撑板5下表面的双耳槽5c内，开槽圆柱头轴位螺钉6穿过一侧的凸耳5d上的螺钉过孔和摇臂7的摇臂轴孔后拧进另一侧凸耳5d上的螺纹孔k内，使摇臂7与两个凸耳5d组成的双耳形成铰链连接，摇臂7的弯头7b位于支撑板中心孔fe的中心部位，圆柱销7a的轴线与基座1的下表面平行；
(3)顶件柱4是一个圆柱体，顶件柱4的外径与基座1的定位孔Ia间隙配合，在顶件柱4的外圆柱面上有一个平行于顶件柱4轴线的顶件柱键槽如，顶件柱键槽如贯通顶件柱4的上下表面，顶件柱键槽如的深度方向为顶件柱4的直径方向，顶件柱键槽如的宽度等于齿轮板9上矩形键槽9c的宽度t，顶件柱键槽如的深度大于定位键8位于基座键槽 Ic外面部分的径向高度，顶件柱4的轴向长度小于基座1定位孔Ia的轴向长度，两者之差 Ah = O. 3 δ 0.6 δ ；在顶件柱4上有一个贯通上下表面的顶件柱中心孔如，该顶件柱中心孔如的内径大于齿轮板9中心孔9a的内径，在顶件柱中心孔如的一侧有一个顶件柱通孔4b，顶件柱键槽如的中心线与顶件柱中心孔如和顶件柱通孔4b中心连线之间的夹角为 α ο
本发明的优点是把零件放入定位夹具和从定位夹具取出零件都非常方便，特别是加工后从定位夹具中取零件更加方便，大大提高了加工效率；同时，避免了零件损伤和报废，降低了加工成本。本发明的一个实施例，经试验证明，放入、取出零件的时间缩短了 5倍以上，零件的划伤降至为零，保证了产品质量，提高了生产效率。
图1是被加工齿轮板成品件的结构示意图。
图2是现有齿轮板定位加工夹具的结构示意图。
图3是本发明的结构示意图。
图4是图3的D-D剖视图。
图5是图3的N-N剖视图。
具体的实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图3、图4、图5。齿轮板镗铣定位夹具，被定位的齿轮板9是一个圆片形零件，齿轮板9的外径为D，在齿轮板9的板面上有一个中心孔9a，在中心孔9a的一侧有一个通孔％，在圆周上有一个径向伸展的矩形键槽9c，矩形键槽9c的宽度为t，矩形键槽9c的中心线与中心孔9a和通孔9b中心连线之间的夹角为α， 齿轮板9的厚度为δ ；其特征在于，齿轮板镗铣定位夹具由基座1、压板2、压紧螺钉3、顶件柱4、支撑板组件和定位键8组成；
(1)基座1是一个矩形板，在基座1的中心有一个垂直贯穿板面的定位孔la，该定位孔Ia与齿轮板9的外径D保持间隙配合，在定位孔Ia的内圆柱面上有一个平行于定位孔Ia轴线的基座键槽lc，基座键槽Ic贯通基座1的板面，基座键槽Ic的深度方向为定位孔Ia的直径方向；定位键8是一个平键，定位键8位于基座键槽Ic内的部分与基座键槽Ic 保持过盈配合，定位键8位于基座键槽Ic外面的部分与齿轮板9上的矩形键槽9c间隙配合，定位键8的下端与基座1的下表面齐平，定位键8的上端高于基座1的上表面0. 5mm 2mm ；在基座1的上表面有至少一个压紧螺纹孔，当压紧螺纹孔的数量大于1时，压紧螺纹孔沿圆周均布，压紧螺钉3拧在压紧螺纹孔内，压板2套在压紧螺钉3上；在基座1的下表面有2 5个沿圆周均布的安装螺纹孔；
(2)支撑板组件由支撑板5、安装螺钉5b、开槽圆柱头轴位螺钉6组成和摇臂7组成；支撑板5是一个带有支撑板中心孔fe的矩形板，支撑板中心孔fe的直径小于基座1上定位孔Ia的直径，支撑板5上有数量与基座1下表面的安装螺纹孔数量相等并且位置对应的螺钉过孔，通过安装螺钉恥将支撑板5固定在基座1的下表面上，支撑板中心孔fe与基座1上定位孔Ia同轴；在支撑板5的下表面上有一个由两个凸耳5d组成的双耳，两个凸耳 5d之间形成双耳槽5c，在一侧的凸耳5d上有螺钉过孔，在另一侧凸耳5d上有螺纹孔k，该螺纹孔k与上述螺钉过孔同轴；摇臂7是一个条形板件，在摇臂7的左端有一个向上的弯头7b，在弯头7b的上端焊接有一个圆柱销7a，圆柱销7a的轴线与摇臂7的板面垂直，在摇臂7的板面上、靠近弯头7b的位置有一个摇臂轴孔，摇臂7带有摇臂轴孔的部位位于支撑板5下表面的双耳槽5c内，开槽圆柱头轴位螺钉6穿过一侧的凸耳5d上的螺钉过孔和摇臂7的摇臂轴孔后拧进另一侧凸耳5d上的螺纹孔k内，使摇臂7与两个凸耳5d组成的双耳形成铰链连接，摇臂7的弯头7b位于支撑板中心孔fe的中心部位，圆柱销7a的轴线与基座1的下表面平行；圆柱销7a的作用是使弯头7b与顶件柱4的下表面形成线接触。
(3)顶件柱4是一个圆柱体，顶件柱4的外径与基座1的定位孔Ia间隙配合，在顶件柱4的外圆柱面上有一个平行于顶件柱4轴线的顶件柱键槽4c，顶件柱键槽如贯通顶件柱4的上下表面，顶件柱键槽如的深度方向为顶件柱4的直径方向，顶件柱键槽如的宽度等于齿轮板9上矩形键槽9c的宽度t，顶件柱键槽如的深度大于定位键8位于基座键槽 Ic外面部分的径向高度，顶件柱4的轴向长度小于基座1定位孔Ia的轴向长度，两者之差Ah = O. 3 δ 0.6 δ ；在顶件柱4上有一个贯通上下表面的顶件柱中心孔如，该顶件柱中心孔如的内径大于齿轮板9中心孔9a的内径，在顶件柱中心孔如的一侧有一个顶件柱通孔4b，顶件柱键槽如的中心线与顶件柱中心孔如和顶件柱通孔4b中心连线之间的夹角为 α ο
本发明的使用方法是将该夹具装于镗铣加工中心，找正基座1上定位圆孔la，使夹具旋转中心与机床坐标重合，将其固定。
(1)按动摇臂7的右端，在弯头7b的推动下使顶件柱4在基座1定位孔Ia中向上移动。
(2)将齿轮板9毛坯上的矩形键槽9c对准定位键8，并使齿轮板9下端面与顶件柱4上端面贴合，向下与顶件柱4 一同放入基座1的定位圆孔Ia中，使顶件柱4下端面与支撑板5上端面贴合。
(3)转动压紧螺钉3使压板2压紧齿轮板9的上表面，即可进行中心孔9a和通孔 9b的加工。
(4)加工完成后，转动压紧螺钉3使压板2松开，按动顶件板7右端，在弯头7b的推动下使顶件柱4在基座1定位孔Ia中向上移动，使齿轮板9和顶件柱4 一同向上运动， 当顶件柱4上端面高于基座1上端面时，齿轮板9即可轻松取出。
权利要求
1.齿轮板镗铣定位夹具，被加工后的齿轮板[9]的成品件是一个圆片形零件，齿轮板 [9]的外径为D，在齿轮板[9]的板面上有一个中心孔[9a]，在中心孔[9a]的一侧有一个通孔[9b]，在圆周上有一个径向伸展的矩形键槽[9c]，矩形键槽[9c]的宽度为t，矩形键槽 [9c]的中心线与中心孔[9a]和通孔[9b]中心连线之间的夹角为α，齿轮板[9]的厚度为 δ ；其特征在于，齿轮板镗铣定位夹具由基座[1]、压板[2]、压紧螺钉[3]、顶件柱[4]、支撑板组件和定位键[8]组成；(1)基座[1]是一个矩形板，在基座[1]的中心有一个垂直贯穿板面的定位孔[la]，该定位孔[la]与齿轮板[9]的外径D保持间隙配合，在定位孔[la]的内圆柱面上有一个平行于定位孔[la]轴线的基座键槽[lc]，基座键槽[lc]贯通基座[1]的板面，基座键槽[lc] 的深度方向为定位孔[la]的直径方向；定位键[8]是一个平键，定位键[8]位于基座键槽 [lc]内的部分与基座键槽[lc]保持过盈配合，定位键[8]位于基座键槽[lc]外面的部分与齿轮板[9]上的矩形键槽[9c]间隙配合，定位键[8]的下端与基座[1]的下表面齐平， 定位键[8]的上端高于基座[1]的上表面0.5mm 2mm;在基座[1]的上表面有至少一个压紧螺纹孔，当压紧螺纹孔的数量大于1时，压紧螺纹孔沿圆周均布，压紧螺钉[3]拧在压紧螺纹孔内，压板[2]套在压紧螺钉[3]上；在基座[1]的下表面有2 5个沿圆周均布的安装螺纹孔；(2)支撑板组件由支撑板[5]、安装螺钉[恥]、开槽圆柱头轴位螺钉[6]组成和摇臂 [7]组成；支撑板[5]是一个带有支撑板中心孔[5a]的矩形板，支撑板中心孔[5a]的直径小于基座[1]上定位孔[la]的直径，支撑板[5]上有数量与基座[1]下表面的安装螺纹孔数量相等并且位置对应的螺钉过孔，通过安装螺钉[5b]将支撑板[5]固定在基座[1]的下表面上，支撑板中心孔[5a]与基座[1]上定位孔[la]同轴；在支撑板[5]的下表面上有一个由两个凸耳[5d]组成的双耳，两个凸耳[5d]之间形成双耳槽[5c]，在一侧的凸耳[5d] 上有螺钉过孔，在另一侧凸耳[5d]上有螺纹孔Be]，该螺纹孔[5e]与上述螺钉过孔同轴； 摇臂[7]是一个条形板件，在摇臂[7]的左端有一个向上的弯头[7b]，在弯头[7b]的上端焊接有一个圆柱销[7a]，圆柱销[7a]的轴线与摇臂[7]的板面垂直，在摇臂[7]的板面上、 靠近弯头[7b]的位置有一个摇臂轴孔，摇臂[7]带有摇臂轴孔的部位位于支撑板[5]下表面的双耳槽[5c]内，开槽圆柱头轴位螺钉W]穿过一侧的凸耳[5d]上的螺钉过孔和摇臂 [7]的摇臂轴孔后拧进另一侧凸耳[5d]上的螺纹孔[5e]内，使摇臂[7]与两个凸耳[5d] 组成的双耳形成铰链连接，摇臂[7]的弯头[7b]位于支撑板中心孔[5a]的中心部位，圆柱销[7a]的轴线与基座[1]的下表面平行；(3)顶件柱[4]是一个圆柱体，顶件柱[4]的外径与基座[1]的定位孔[la]间隙配合， 在顶件柱[4]的外圆柱面上有一个平行于顶件柱[4]轴线的顶件柱键槽[如]，顶件柱键槽 [4c]贯通顶件柱[4]的上下表面，顶件柱键槽Wc]的深度方向为顶件柱[4]的直径方向， 顶件柱键槽Wc]的宽度等于齿轮板[9]上矩形键槽[9c]的宽度t，顶件柱键槽Wc]的深度大于定位键[8]位于基座键槽[lc]外面部分的径向高度，顶件柱[4]的轴向长度小于基座[1]定位孔[la]的轴向长度，两者之差Ah = 0.3S 0.6δ ；在顶件柱[4]上有一个贯通上下表面的顶件柱中心孔[如]，该顶件柱中心孔Wa]的内径大于齿轮板[9]中心孔 [9a]的内径，在顶件柱中心孔Ba]的一侧有一个顶件柱通孔[4b]，顶件柱键槽Wc]的中心线与顶件柱中心孔Wa]和顶件柱通孔Wb]中心连线之间的夹角为α。
全文摘要
本发明属于定位夹具设计技术，涉及一种用于加工减速齿轮头中齿轮板的镗铣定位夹具。其特征在于，齿轮板镗铣定位夹具由基座[1]、压板[2]、压紧螺钉[3]、顶件柱[4]、支撑板组件和定位键[8]组成。本发明的优点是把零件放入定位夹具和从定位夹具取出零件都非常方便，特别是加工后从定位夹具中取零件更加方便，大大提高了加工效率；同时，避免了零件损伤和报废，降低了加工成本。
文档编号B23Q3/00GK102501095SQ20111036216
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者万在京 申请人:北京曙光航空电气有限责任公司