专利名称：齿轮齿条式长轴零件多键槽铣夹具的制作方法
技术领域：
本发明属于金属加工夹具技术领域，主要涉及的是一种适合用于在铣床上加工长轴零件多键槽的齿轮齿条式长轴零件多键槽铣夹具。
背景技术：
目前，在机加工领域中，一般情况下，各类零件键槽的加工是在立铣床或键槽铣上进行的。但对于长轴类多键槽零件的加工，由于零件较长，键槽之间间隔尺寸较大，在一些中、小型立铣床或键槽铣上加工各键槽时由于工作台移动行程不够，不能实现通过一次装夹完成多个键槽的加工，需要移动零件二次装夹后才能完成所有键槽的加工，由于移动零件使定位基准发生变化，这样就容易造成长轴零件上各键槽的相互的位置度难以保证，影响工件的装配质量和使用效果。
发明内容
本发明的目的即由此产生，提出了一种齿轮齿条式长轴零件多键槽铣夹具，有效解决在铣床上铣削多键槽时机床工作台移动行程不够造成的加工难题，确保此类零件各所有键槽的加工精度。该夹具结构简单、安装调试容易，具有较高的通用性，可满足不同直径长轴类零件多键槽加工的需要。本发明实现上述目的采取的技术方案是齿轮齿条式长轴零件多键槽铣夹具主要由夹具本体、传动机构、压紧机构和辅助压紧机构组成，夹具本体包括固定在工作台上的夹具底板及设置在夹具底板上端面的夹具上板，在夹具底板上设置有贯通的直槽；传动机构设置在夹具底板上的直槽内，带动夹具上板沿夹具底板直线移动，实现工件在机床上加工位置调整的；用于压紧工件的压紧机构和辅助压紧机构设置在夹具上板的上端面上。本发明所述的夹具上板与夹具底板通过限位块连接，即在夹具底板左右两边分别设置有限位块，限位块与夹具底板通过压块连接，由此在两限位块中间也构成了一直槽结构，夹具上板位于该两限位块中间构成的直槽中，其与左右限位块为间隙配合，配合间隙为 O. 03-0. 05mm。本发明所述的传动机构由轴座及轮轴和齿条构成，轴座对称安装在齿轮轴左右两侧并采用螺钉紧固在夹具底板上，齿轮轴两端插入轴座的定位孔中，与轴座为间隙配合，齿轮轴其中一侧与手柄机构连接；在夹具上板上位于夹具底板直槽部位设置有两个凸起台阶，齿条固定在该两个凸起台阶之间形成的直线槽中，该齿条与齿轮轴啮合连接，从而组成齿轮、齿条传动机构。本发明所述的压紧机构主要由V型块、拉杆、蝴蝶紧固螺母及上压板构成，V型块固定在夹具上板上，上端面也为V型结构，上压板的下端面也为V型结构，与V型块对称设置，上压板的一端与固定在夹具上板上端面上的支承杆连接，另一端与拉杆连接，拉杆为螺纹结构，上端连接有蝴蝶紧固螺母、下端与夹具上板上的连接块螺纹连接。本发明所述的辅助压紧机构主要由可调支承座、压板和支座构成，可调支承座和支座I采用螺钉固定在夹具上板上端面上，在支座上通过压紧螺钉固定有压板。本发明采用了主定位夹紧和辅助定位夹紧相结合的方式，既提高了夹具的通用性，又增强了工件的装夹刚性。通过采用齿轮、齿条传动方式，能够迅速调整长轴零件在机床上的加工位置，且重复定位精度较高，有效解决由于铣床工作台移动行程不够难以加工长轴上多键槽的问题，不仅操作简单方便，而且工件装夹容易。由于定位精度非常高，工件与铣刀的对称位置基本上不会产生变化，因此不会影响键槽加工时的对称度精度，即解决了由于机床工作台行程不够的问题，又可确保多键槽的位置加工精度要求。
附图I为本发明可调式长轴类零件键槽铣夹具结构示意图；附图2为图IA-A处剖面结构示意图；附图3为图IB-B处剖面结构示意图。图中1、夹具底板，2、底板紧固螺栓，3、限位块，4、轴座，5、齿轮轴，6、轴座，7、V型块，8、拉杆，9、蝴蝶紧固螺母，10、上压板，11、手柄，12、可调支承座，13、齿条，14、压板，15、 支座，16、压块，17、夹具上板。
具体实施例方式结合附图，给出本发明的具体实施例如下如图I所示，本实施例所述的齿轮齿条式长轴零件多键槽铣夹具主要由夹具本体、传动机构、压紧机构和辅助压紧机构组成。夹具本体由夹具底板I和夹具上板17构成， 夹具底板I通过紧固螺栓2固定在立铣床工作台上，在夹具底板I中部径向部位设置有贯通的直槽。如图3所示在夹具底板I直槽内安装有由轴座4、6及齿轮轴5构成的传动机构， 轴座4、6对称安装在齿轮轴5左右两侧并采用螺钉紧固在夹具底板I上，齿轮轴5两端插入轴座4、6的定位孔中，与轴座4、6为间隙配合。齿轮轴5其中一侧与手柄机构11连接， 摇动手柄11，齿轮轴5即可沿轴座4、6回转中心旋转。夹具上板17位于夹具底板I的上端面与夹具底板I贴紧配合。在夹具底板I和夹具上板17之间安装有左右两个限位块3，即在夹具底板I的左右两侧分别设置有限位块3，由压块16压紧固定，压块16采用螺钉与限位块3固定连接为一体，其作用是当夹具上板17带动工件移动到机床合适加工位置时，压紧压块16从而将夹具上板17与夹具下板I紧固，将夹具固定为一整体。由此，在左右两个限位块3中间也构成了一直槽结构。夹具上板17位于该两限位块3中间构成的直槽中，其与左右定位块3为间隙配合，夹具上板17与限位块3的最大配合间隙仅为O. 03-0. 05mm，可保证夹具上板17在左右定位块3形成的槽中自由直线滑动。在夹具上板17上位于夹具底板I直槽部位设置有两个凸起台阶，在两个凸起台阶上安装有压块16，通过螺栓压紧可通过压块16将夹具上板17压在夹具下板I上。该两个凸起台阶之间形成的直线槽中固定连接有齿条13，该齿条13与啮齿轮轴5合连接，从而组成了一个齿轮、齿条传动机构。当齿轮轴5旋转时，齿轮轴5就会带动安装在夹具上板的齿条13，从而带动夹具上板17沿固定在夹具下板上左右两边限位块形成的直线槽移动，也就带动工件在机床工作台上移动，从而起到相对加长工作台行程的作用。
如图2所示压紧机构主要由V型块7、拉杆8、蝴蝶紧固螺母9及上压板10构成， 压紧机构设置在夹具上板17上端面上，可为两组，一是可以确保足够的压紧力，同时又可以避免由于零件过长而造成压紧变形。V型块7采用螺钉固定在夹具上板17合适位置上， 以满足夹具上板17运行长度和装夹方便为准，上端面也为V型结构。上压板10的下端面也为V型结构，V型块7与上压板10为对称设置。上压板10的一端与固定在夹具上板17 上端面上的支承杆连接，另一端与拉杆8连接，拉杆8为螺纹结构，上端连接有蝴蝶紧固螺母9、下端与夹具上板17采用螺栓连接。工件安装在V型块7上后，合上上压板10，锁紧蝴蝶紧固螺母9，即可将工件压紧在夹具上，该主压紧机构与辅助压紧机构配合，可有效确保工件在夹具上的装夹刚性和效果。辅助压紧机构由可调支承座12、压板14和支座15构成，起到当工件属于非等直径或工件较长时辅助夹紧作用，该辅助压紧机构支承高度可通过可调支承座12进行调整，可调支承座12和支座15采用螺钉固定在夹具上板17上端面合适位置上，压紧中心保持与前述主压紧机构处于同一中心线上，可调支承座12作用是支承工件.在支座15上通过压紧螺钉固定有压板14，支座15主要用于连接压板14用于压紧工件。上述零件组成了夹具工件的辅助支承、压紧机构，其作用是由于工件较长或直径发生变化时，可将工件相关部位定位在可调支承座12上，可调支承座12通过螺纹传动方式调节支承高度，并通过压板14将工件压紧固定在夹具上，起到增加工件装夹刚性的作用。使用时，先将夹具各零件组装在一起后，用底板紧固螺栓2将夹具固定在机床工作台上(先不能压死)，将千分表安装在铣床动力主轴上，并使表针分别均匀接触V型块7 定位表面，移动工作台，查看千分表跳动情况，以校正V型块的安装位置精度，校正好后，拧紧螺栓将夹具紧固在工作台上。将工件直径较大的部位放置在压紧机构的V型块上，直径细的部位放在辅助压紧机构的可调支承座12上，然后合上上压板10，用蝴蝶紧固螺母9和拉杆8使上压板压紧工件，为提高工件的装夹刚度，工件放在可调支承座12上的部位用压板14将工件压紧，这样就将工件牢牢的固定在夹具上板17上了。压块16将夹具上板17 与夹具下板I及限位块3固定在一起。加工工件时，先按照工作台行程，铣削轴上相邻各处键槽，然后松开四处压块16，摇动夹具上手柄11，使齿轮轴5旋转，齿轮轴与安装在夹具上板的齿条13配合，带动夹具上板17沿两边限位块3移动，从而改变工件在夹具上的位置， 直到调整到满足工件上的键槽加工位置为止，再上紧四处压块16，使整个夹具固定在一起， 按照要求位置铣削剩余键槽即可。
权利要求
1.一种齿轮齿条式长轴零件多键槽铣夹具，其特征是其主要由夹具本体、传动机构、 压紧机构和辅助压紧机构组成，夹具本体包括固定在工作台上的夹具底板(I)及设置在夹具底板上端面的夹具上板(17)，在夹具底板上设置有贯通的直槽；传动机构设置在夹具底板上的直槽内，带动夹具上板(17)沿夹具底板(I)直线移动，实现工件在机床上加工位置的调整；用于压紧工件的压紧机构和辅助压紧机构设置在夹具上板(17)的上端面上。
2.根据权利要求I所述的齿轮齿条式长轴零件多键槽铣夹具，其特征是所述的夹具上板(17)与夹具底板(I)通过限位块(3)连接，即在夹具底板左右两边分别设置有限位块(3)，限位块与夹具底板通过压块(16)连接，由此在两限位块中间也构成了一直槽结构，夹具上板(17)位于该两限位块中间构成的直槽中，其与左右限位块(3)为间隙配合，配合间隙为 O. 03-0. 05mm。
3.根据权利要求I所述的齿轮齿条式长轴零件多键槽铣夹具，其特征是所述的传动机构由轴座(4、6)及轮轴(5)和齿条(13)构成，轴座对称安装在齿轮轴左右两侧并采用螺钉紧固在夹具底板(I)上，齿轮轴两端插入轴座的定位孔中，与轴座为间隙配合，齿轮轴其中一侧与手柄机构(11)连接；在所述夹具上板(17)上位于夹具底板(I)直槽部位设置有两个凸起台阶，齿条(13)固定在该两个凸起台阶之间形成的直线槽中，该齿条与齿轮轴(5)啮合连接，从而组成齿轮、齿条传动机构。
4.根据权利要求I所述的齿轮齿条式长轴零件多键槽铣夹具，其特征是所述的压紧机构主要由V型块(7)、拉杆(8)、蝴蝶紧固螺母(9)及上压板(10)构成，V型块固定在夹具上板(17)上，上端面也为V型结构，上压板10的下端面也为V型结构，V型块与上压板对称设置，上压板的一端与固定在夹具上板上端面上的支承杆连接，另一端与拉杆连接，拉杆为螺纹结构，上端连接有蝴蝶紧固螺母、下端与夹具上板上的连接块螺纹连接。
5.根据权利要求I所述的齿轮齿条式长轴零件多键槽铣夹具，其特征是所述辅助压紧机构主要由可调支承座(12)、压板(14)和支座(15)构成，可调支承座和支座采用螺钉固定在夹具上板上端面上，在支座上通过压紧螺钉固定有压板。
全文摘要
本发明公开的齿轮齿条式长轴零件多键槽铣夹具主要由夹具本体、传动机构、压紧机构和辅助压紧机构组成，夹具本体包括固定在工作台上的夹具底板(1)及设置在夹具底板上端面的夹具上板(17)，在夹具底板上设置有贯通的直槽；传动机构设置在夹具底板上的直槽内，带动夹具上板(17)沿夹具底板(1)直线移动，实现工件在机床上加工位置的调整；用于压紧工件的压紧机构和辅助压紧机构设置在夹具上板(17)的上端面上。有效解决在铣床上铣削多键槽时机床工作台移动行程不够造成的加工难题，确保此类零件各所有键槽的加工精度。该夹具结构简单、安装调试容易，具有较高的通用性，可满足不同直径长轴类零件多键槽加工的需要。
文档编号B23Q3/06GK102581664SQ201210078658
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月16日 优先权日2012年3月16日
发明者王珂, 聂福全, 胡青峰, 陈爱玖, 雷斌 申请人:华北水利水电学院