专利名称：一种插齿夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种插齿夹具，属于齿轮加工工艺装备。
背景技术：
批量生产的齿轮内孔，无论是圆孔还是花键孔，一般都是由拉刀拉削而成。为了让拉刀有足够的使用寿命，新拉刀总是让孔做到最大尺寸。而夹具定位芯轴为了保证合格的零件都能安装，其尺寸总是做到比孔最小尺寸还要小。这样二者之间不可避免就有间隙而产生定位误差，影响加工精度。压紧装置采用普通平垫圈或开口垫圈，对于较长孔工件必然产生过定位而使工件和芯轴变形，影响加工精度，且夹具的使用寿命短。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种插齿夹具，该夹具采用蛇腹套结构，消除了工件孔与芯轴之间的间隙；采用球面压圈和球面垫圈压紧避免了工件夹紧的过定位，使得零件的加工精度高。为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是
一种插齿夹具，该插齿夹具固定于插齿机机床上，包括固定于插齿机机床的芯座、球面垫圈、蛇腹套、球面压圈、拉杆，在所述芯座上有阶梯端，所述球面垫圈固定于阶梯端；在所述芯座阶梯端的上表面向上延伸出一芯轴，所述蛇腹套穿过球面垫圈而紧密套于芯轴上， 所述蛇腹套定位于阶梯端的上表面；所述球面压圈位于蛇腹套的上端面，所述拉杆穿过球面压圈及芯座。所述拉杆的头部与球面压圈以圆弧面配合。在所述球面垫圈下端面有一圈与芯座阶梯端相配合的弧面槽，所述球面垫圈的内圈表面有两个沿其轴线的半圆通孔，所述芯座通过两个防转螺钉与球面垫圈固定连接，所述两个防转螺钉上段的一部分各位于球面垫圈的两个半圆通孔内。所述蛇腹套包括相互间通过六个长凸翼连接的依次排列的三个圆环，在上下两侧的圆环外表面分别有与蛇腹套的下端面、上端面平齐的六个短凸翼，所述两个防转螺钉上段的另一部分各位于蛇腹套下侧圆环外表面的相邻两个短凸翼之间。防转螺钉一端旋在芯座中，另一端插在球面垫圈的半圆通孔内及蛇腹套下侧圆环外表面的两个短凸翼之间，可防止蛇腹套、球面垫圈相对于芯座转动。所述拉杆的头部直径H及球面压圈的外径h皆小于蛇腹套外径D。在所述芯座阶梯端的下端有凸缘，在凸缘的下端有凸台，所述芯座通过凸台在插齿机机床上定心，且通过凸缘固定于插齿机机床上。本发明的工作原理是，将拉杆与插齿机机床的液压油缸连接，在插齿机机床开启工作后能自动下拉，利用蛇腹套轴向受压有微量移动即可迫使其径向膨胀夹紧工件的特点，通过球面压圈压在蛇腹套的上端面，从而使蛇腹套直径方向涨紧，消除了工件孔与芯轴之间的间隙，提高定位精度，从而提高插齿精度。由于球面压圈及球面垫圈都只限定一个自由度，又由于球面垫圈与芯座阶梯端以弧面配合、球面压圈与拉杆的头部以弧面配合，使得夹紧工件的对心性好，拉杆下拉时带动球面压圈下压蛇腹套更加稳定，不会使工件和芯轴过定位而变形，保证了加工精度。由于拉杆的头部直径及球面压圈的外径都比蛇腹套外径(即工件孔)小，又由于蛇腹套采用高弹性材料制成及其特殊的拱形结构，当工件在插削加工好齿后，一旦拉杆松开， 蛇腹套的直径又即刻回复到起始尺寸，工件便可直接从夹具上取下。本发明与传统平垫圈或开口垫圈及不用蛇腹套圆柱芯轴插齿夹具相比，优点是由于采用了蛇腹套而提高了定位精度，从而提高了插齿加工精度；由于采用了球面压圈和球面垫圈避免了工件的过定位，保证了加工精度；由于更换工件时球面压圈并不需要取下，工件安装拆卸非常方便、快捷，缩短了工件加工的辅助时间，提高了加工生产效率，且本夹具的使用寿命长。
图1为本发明装上工件时的结构示意图； 图2为蛇腹套的立体结构示意图3为球面垫圈的立体结构示意图； 图4为球面垫圈的平面结构示意图。图中芯座1、阶梯端1-1、芯轴1-2、凸缘1-3、凸台1_4、球面垫圈2、弧面槽2_1、 半圆通孔2-2、蛇腹套3、圆环3-1、长凸翼3-2、短凸翼3-3、球面压圈4、拉杆5、防转螺钉6、 工件7。
具体实施例方式下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明。如图1 图4所示，一种插齿夹具，包括芯座1、球面垫圈2、蛇腹套3、球面压圈4、 拉杆5。蛇腹套3包括三个圆环3-1，圆环3-1之间通过六个周向均布的长凸翼3-2连接， 在上下两侧的圆环3-1外表面分别有与蛇腹套3的下端面、上端面平齐的六个周向均布的短凸翼3-3，本实施例蛇腹套3采用碳素钢65Mn材料；在芯座1上有阶梯端1_1，在阶梯端 1-1的上表面向上延伸出一芯轴1-2，蛇腹套3穿过球面垫圈2而紧密套于芯轴1-2上；在球面垫圈2下端面有一圈与芯座1的阶梯端1-1相配合的弧面槽2-1，在球面垫圈2的内圈表面有两个沿其轴线的半圆通孔2-2，本实施例芯座1通过2XM5防转螺钉6与球面垫圈2 固定连接，防转螺钉6上段的一部分位于球面垫圈2的半圆通孔2-2内，防转螺钉6上段的另一部分位于蛇腹套3下侧圆环3-1外表面的相邻两个短凸翼3-3之间。球面压圈4位于蛇腹套3的上端面，拉杆5穿过球面压圈4及芯座1，且拉杆5的头部与球面压圈4以圆弧面配合；拉杆5的头部直径H及球面压圈4的外径h皆小于蛇腹套3的外径D (即工件孔)。在芯座1阶梯端1-1的下端有凸缘1-3，在凸缘1-3的下端有凸台1_4。本发明在工作时，首先通过芯座1的凸台1-4在插齿机机床上定心及凸缘1-3的下端面在插齿机机床上定位，通过3XM10螺栓(图中未示)穿过凸缘1-3将芯座1紧固在插齿机机床的工作台上，将拉杆5旋入插齿机机床工作台面下的液压油缸连接环中；机床调整好后，将待插齿的工件7直接套到蛇腹套3的外圆定心，压到球面垫圈2上端面定位后， 开启插齿机启动按钮，随即拉杆5被液压油缸下拉，蛇腹套3轴向受压后径向涨紧，实现工件7的夹紧。插齿加工的主运动是插齿刀的上下往复插削运动，进给运动之一便是插齿刀与工件7的啮合运动。插齿机工作台转动带动芯座1转动，装在芯座1上的蛇腹套3由于摩擦力及防转螺钉6的作用转动后带动工件7转动。在工件7插削加工好齿后，机床自动松开拉杆5，蛇腹套3的直径又即刻回复到起始尺寸，工件7便可直接从本夹具上取下。
本发明不仅加工精度高，而且工件安装拆卸非常方便、快捷，缩短了工件加工的辅助时间，提高了加工生产效率。
权利要求
1.一种插齿夹具，该插齿夹具固定于插齿机机床上，其特征在于包括固定于插齿机机床的芯座、球面垫圈、蛇腹套、球面压圈、拉杆，在所述芯座上有阶梯端，所述球面垫圈固定于阶梯端；在所述芯座阶梯端的上表面向上延伸出一芯轴，所述蛇腹套穿过球面垫圈而紧密套于芯轴上，所述蛇腹套定位于阶梯端的上表面；所述球面压圈位于蛇腹套的上端面， 所述拉杆穿过球面压圈及芯座。
2.根据权利要求1所述的插齿夹具，其特征在于所述拉杆的头部与球面压圈以圆弧面配合。
3.根据权利要求1所述的插齿夹具，其特征在于在所述球面垫圈下端面有一圈与芯座阶梯端相配合的弧面槽，所述球面垫圈的内圈表面有两个沿其轴线的半圆通孔，所述芯座通过两个防转螺钉与球面垫圈固定连接，所述两个防转螺钉上段的一部分各位于球面垫圈的两个半圆通孔内。
4.根据权利要求3所述的插齿夹具，其特征在于所述蛇腹套包括相互间通过六个长凸翼连接的依次排列的三个圆环，在上下两侧的圆环外表面分别有与蛇腹套的下端面、上端面平齐的六个短凸翼，所述两个防转螺钉上段的另一部分各位于蛇腹套下侧圆环外表面的相邻两个短凸翼之间。
5.根据权利要求1或2所述的插齿夹具，其特征在于所述拉杆的头部直径H及球面压圈的外径h皆小于蛇腹套外径D。
6.根据权利要求1所述的插齿夹具，其特征在于在所述芯座阶梯端的下端有凸缘，在凸缘的下端有凸台，所述芯座通过凸台在插齿机机床上定心，且通过凸缘固定于插齿机机床上。
全文摘要
本发明涉及一种插齿夹具，该插齿夹具固定于插齿机机床上，包括固定于插齿机机床的芯座、球面垫圈、蛇腹套、球面压圈、拉杆，在所述芯座上有阶梯端，所述球面垫圈固定于阶梯端；在所述芯座阶梯端的上表面向上延伸出一芯轴，所述蛇腹套穿过球面垫圈而紧密套于芯轴上，所述蛇腹套定位于阶梯端的上表面；所述球面压圈位于蛇腹套的上端面，所述拉杆穿过球面压圈及芯座。本发明定位精度高，提高了插齿加工精度，工件安装拆卸非常方便、快捷，缩短了工件加工的辅助时间，提高了加工生产效率；且本夹具的使用寿命长。
文档编号B23F23/06GK102489789SQ20111042514
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者周正元, 巢雨苍, 王军 申请人:周正元