用于凸轮轴滚齿的定位工装的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于凸轮轴滚齿的定位工装，包括第一底座、第二底座、回转气缸、主动齿轮、密封圈、从动齿轮、螺杆、顶尖定位座、下顶尖、角度定位套、端面定位盘、伸缩顶柱、压缩弹簧、钢球和定位销，在第一底座、密封圈上设置有两个回转气流通道与第二底座上的第二通气孔连通，所述螺杆的轴向盲孔中装有压缩弹簧和钢球，与从动齿轮上的沉孔构成差动装置。该工装通过差动装置自动调整以实现工件预紧，防止了因为端面加工误差而影响装夹精度，并创造性的实现了凸轮轴滚齿加工时，工件旋转、刀具固定的加工方式，且定位精度高，产品质量好。
【专利说明】用于凸轮轴滚齿的定位工装
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种机械加工工装，具体涉及一种用于凸轮轴滚齿的定位工装结构。
【背景技术】
[0002]现有的凸轮轴滚齿都是在滚齿机上进行，通常都是工件不动、滚刀转动，由于凸轮轴本身的端面不平整，加工后的凸轮轴滚齿普遍存在加工精度低的情况，严重影响了产品的质量。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种滚刀不动、工件旋转的用于凸轮轴滚齿的定位工装，加工精度显著提高。
[0004]为此，本实用新型提供的一种用于凸轮轴滚齿的定位工装，包括第一底座(I)、第二底座(2)、回转气缸(3)、主动齿轮(4)、顶尖定位座(8)、下顶尖(9)、角度定位套(10)和端面定位盘(11)，且均同轴设置，所述第一底座(I)位于第二底座(2)的下方，且第一底座(O与第二底座(2)通过螺钉固连在一起，第一底座(I)的下部周向向外延伸形成安装盘(la)，在第一底座(I)的上部套装有密封圈(5)，所述密封圈(5)的外壁上设置有防转挡拨块(5b)；
[0005]在所述第一底座(I)的外壁上设置有两个上下间隔的第一、第二环形槽(lb、ld)和两个“L”形连接孔(lc)，在密封圈(5)的侧壁上开有四个第一通气孔(5a)，其中两个第一通气孔(5a)位于同一圆周上并正对第一环形槽(lb)，另外两个第一通气孔(5a)也位于同一圆周上并正对第二环形槽(ld)，在第二底座(2)上开有两个径向盲孔(2a)，两个径向盲孔(2a)分别与各自对应的“L”形连接孔(Ic)连通，在所述第二底座(2)的侧壁上开有两个第二通气孔(2b)；
[0006]所述回转气缸(3)位于第二底座(2)的内腔中，且回转气缸(3)的上端插入主动齿轮(4)的中心孔内，回转气缸(3)的下端插入第一底座(I)的中心孔内，在主动齿轮(4)的外周均布有至少三个与主动齿轮(4)啮合的从动齿轮(6 )，每个从动齿轮(6 )套装在对应的螺杆(7)的下端，螺杆(7)的上端插入顶尖定位座(8)内设置的贯通孔中，且螺杆(7)与所述贯通孔螺纹连接，在所述贯通孔中还安装有伸缩顶柱(12)，伸缩顶柱(12)的下端由螺杆(7 )支撑，所述下顶尖(9 )通过螺钉固定在顶尖定位座(8 )上，所述角度定位套(IO )套装在下顶尖(9)上，在角度定位套(10)内装有定位销(16)，所述端面定位盘(11)套装在角度定位套(10)上，且端面定位盘(11)的下端面压在顶尖定位座(8)上，所述螺杆(7)的中部轴颈上开有上端封闭的轴向盲孔(7a)，在从动齿轮(6)的上端面上开有与轴向盲孔(7a)位置对应的沉孔(6a)，所述轴向盲孔(7a)中装有压缩弹簧(14)和钢球(15)，且钢球(15)的下端压在沉孔(6a)上。
[0007]优选为，所述第一环形槽(Ib)与第二环形槽(Id)之间，第一环形槽(Ib)的上方、第二环形槽(Id)的下方、“L”形连接孔(Ic)的上端均设置有O型圈(18)，以提高工装的密封性。
[0008]工作原理:
[0009](I)气体通过密封圈上的第一通气孔进入，依次经过第一底座上的第一环形槽、“L”形连接孔再进入第二底座上的径向盲孔接出，再经第二底座上的第二通气孔接入回转气缸，回转气缸可做顺、逆时针往复旋转，由回转气缸带动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动。从动齿轮套装在螺杆上，通过从动齿轮的顺、逆时针旋转带动螺杆的转动，再由螺杆推动伸缩顶柱上下移动，以此来实现工件的预紧；
[0010](2)螺杆的中部轴颈上开有上端封闭的轴向盲孔，在从动齿轮上开有与轴向盲孔位置对应的沉孔，轴向盲孔中装有压缩弹簧和钢球，且钢球的下端压在沉孔上，构成差动装置，以此来保证每根伸缩顶柱都能接触凸轮轴的端面，从而消除端面跳动差对装具精度的影响；差动装置的工作原理是:当凸轮轴端面存在不平整的现象时，端面的最低点首先与伸缩顶柱接触，从而使从动齿轮与螺杆之间出现打滑现象，从动齿轮转动，螺杆停止旋转，而其余未接触凸轮轴端面的伸缩顶柱继续由螺杆带动向上移动，当所有的凸轮轴端面均与对应的伸缩顶柱接触时，所有螺杆均停止旋转；
[0011](3)由于螺杆与顶尖定位座之间通过螺纹连接，可有效减小工作过程中的震动，凸轮轴的上下两端分别由顶尖定位，定位精度高。
[0012]本实用新型的有益效果是:该工装通过差动装置自动调整以实现工件预紧，防止了因为端面加工误差而影响装夹精度，并创造性的实现了凸轮轴滚齿加工时，工件旋转、刀具固定的加工方式，且定位精度高，产品质量好。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的主视图(包括凸轮轴和上顶尖)。
[0014]图2是图1的A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0016]结合图1—图2所示，一种用于凸轮轴滚齿的定位工装，由第一底座1、第二底座
2、回转气缸3、主动齿轮4、密封圈5、六个从动齿轮6、六个螺杆7、顶尖定位座8、下顶尖9、角度定位套10、端面定位盘11、六个伸缩顶柱12、六个压缩弹簧14、六个钢球15、定位销16和若干螺钉组成。
[0017]第一底座1、第二底座2、回转气缸3、主动齿轮4、顶尖定位座8、下顶尖9、角度定位套10和端面定位盘11,同轴设置。第一底座I位于第二底座2的下方,且第一底座I与第二底座2通过螺钉固连在一起，第一底座I的下部周向向外延伸形成安装盘la，安装盘Ia用于将整个工装安装到工作台上，第一底座I和第二底座2随工作台一起转动。在第一底座I的上部套装有密封圈5，密封圈5的外壁上设置有防转挡拨块5b固定，通过防转挡拨块5b限制密封圈5的转动，所以密封圈5不随工作台一起转动。
[0018]在第一底座I的外壁上设置有两个上下间隔的第一、第二环形槽lb、ld和两个“L”形连接孔lc，其中一个“L”形连接孔Ic与第一环形槽Ib连通，另一个“L”形连接孔Ic与第二环形槽Id连通。在密封圈5的侧壁上开有四个第一通气孔5a，其中两个第一通气孔5a位于同一圆周上并正对第一环形槽lb，另外两个第一通气孔5a也位于同一圆周上并正对第二环形槽Id。由于密封圈5不随第一底座1、第二底座2 —起转动，因此第一底座I上设置第一、第二环形槽lb、Id以保证第一通气孔5a与对应的“L”形连接孔Ic连通。
[0019]在第二底座2上开有两个径向盲孔2a，两个径向盲孔2a分别与各自对应的“L”形连接孔Ic连通，在第二底座2的侧壁上开有两个第二通气孔2b。位于同一圆周的两个第一通气孔5a,与一个第一环形槽lb、一个“L”形连接孔lc、一个径向盲孔2a构成一个回转气流通道，一个第一通气孔5a、一个第二环形槽Id、一个“L”形连接孔lc、一个径向盲孔2a构成另一个回转气流通道；两个回转气流通道，交替作为进气回转通道和出气回转通道。两个回转气流通道分别通过一根塑料软管与其中一个第二通气孔2b连通，从而作为回转气缸的进出气口。设置回转气流通道，主要是为了避免工作台旋转时，塑料软管缠绕在第二底座2上。
[0020]回转气缸3位于第二底座2的内腔中，且回转气缸3的上端插入主动齿轮4的中心孔内，回转气缸3的下端插入第一底座I的中心孔内，由回转气缸3带动主动齿轮4转动，主动齿轮4通过轴承19安装固定。在主动齿轮4的外周均布有六个与主动齿轮4啮合的从动齿轮6，每个从动齿轮6套装在对应的螺杆7的下端，从动齿轮6与螺杆7之间有间隙。螺杆7的上端插入顶尖定位座8内设置的贯通孔中，且螺杆7与贯通孔螺纹连接，在贯通孔中还安装有伸缩顶柱12，伸缩顶柱12的下端由螺杆7支撑，螺杆7旋转的同时上下移动,从而推动伸缩顶柱12上下移动。下顶尖9通过螺钉固定在顶尖定位座8上，角度定位套10套装在下顶尖9上，在角度定位套10内装有定位销16，定位销16的端头插入凸轮轴20对应的定位孔中，实现了凸轮轴20的角度定位。在凸轮轴20的上端还设直有上顶尖21(不属于工装的组成部分)，凸轮轴20通过上顶尖21和下顶尖9定位。端面定位盘11套装在角度定位套10上，且端面定位盘11的下端面压在顶尖定位座8上，伸缩顶柱12推动端面定位盘向上移动，从而实现端面预紧。
[0021]每个螺杆7的中部轴颈上开有上端封闭的轴向盲孔7a，在从动齿轮6的上端面上开有与轴向盲孔7a位置对应的沉孔6a，轴向盲孔7a中装有压缩弹簧14和钢球15，钢球15的下端压在沉孔6a上。
[0022]除此之外，第一环形槽Ib与第二环形槽Id之间，第一环形槽Ib的上方、第二环形槽Id的下方均设置有O型圈18。
[0023]从动齿轮6、螺杆7、伸缩顶柱12、压缩弹簧14、钢球15的数量相等，不限于六个，但至少为三个，以保证凸轮轴端面的预紧。
【权利要求】
1.一种用于凸轮轴滚齿的定位工装，其特征在于:包括第一底座(I)、第二底座(2)、回转气缸(3)、主动齿轮(4)、顶尖定位座(8)、下顶尖(9)、角度定位套(10)和端面定位盘(11)，且均同轴设置，所述第一底座(I)位于第二底座(2)的下方，且第一底座(I)与第二底座(2)通过螺钉固连在一起，第一底座(I)的下部周向向外延伸形成安装盘(la)，在第一底座(I)的上部套装有密封圈(5)，所述密封圈(5)的外壁上设置有防转挡拨块(5b)； 在所述第一底座(I)的外壁上设置有两个上下间隔的第一、第二环形槽(lb、ld)和两个“L”形连接孔(lc)，在密封圈(5)的侧壁上开有四个第一通气孔(5a)，其中两个第一通气孔(5a)位于同一圆周上并正对第一环形槽(lb)，另外两个第一通气孔(5a)也位于同一圆周上并正对第二环形槽(ld)，在第二底座(2)上开有两个径向盲孔(2a)，两个径向盲孔(2a)分别与各自对应的“L”形连接孔(Ic)连通，在所述第二底座(2)的侧壁上开有两个第二通气孔(2b)； 所述回转气缸(3)位于第二底座(2)的内腔中，且回转气缸(3)的上端插入主动齿轮(4)的中心孔内，回转气缸(3 )的下端插入第一底座(I)的中心孔内，在主动齿轮(4)的外周均布有至少三个与主动齿轮(4)啮合的从动齿轮(6)，每个从动齿轮(6)套装在对应的螺杆(7)的下端，螺杆(7)的上端插入顶尖定位座(8)内设置的贯通孔中，且螺杆(7)与所述贯通孔螺纹连接，在所述贯通孔中还安装有伸缩顶柱(12)，伸缩顶柱(12)的下端由螺杆(7)支撑，所述下顶尖(9 )通过螺钉固定在顶尖定位座(8 )上，所述角度定位套(IO )套装在下顶尖(9)上，在角度定位套(10)内装有定位销(16)，所述端面定位盘(11)套装在角度定位套(10)上，且端面定位盘(11)的下端面压在顶尖定位座(8)上，所述螺杆(7)的中部轴颈上开有上端封闭的轴向盲孔(7a),在从动齿轮(6)的上端面上开有与轴向盲孔(7a)位置对应的沉孔(6a)，所述轴向盲孔(7a)中装有压缩弹簧(14)和钢球(15)，且钢球(15)的下端压在沉孔(6a)上。
2.按照权利要求1所述的用于凸轮轴滚齿的定位工装，其特征在于:所述第一环形槽(Ib)与第二环形槽(Id)之间，第一环形槽(Ib)的上方、第二环形槽(Id)的下方、“L”形连接孔(Ic)的上端均设置有O型圈(18)。
【文档编号】B23F23/06GK203636117SQ201320756898
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】何根浩 申请人:重庆金桥机器制造有限责任公司