一种齿轮节圆夹具定位工装的制作方法

本发明涉及齿轮加工技术领域，特别是涉及一种齿轮节圆夹具定位工装。

背景技术：

齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮在传动中的应用很早就出现了。19世纪末，展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现，随着生产的发展，齿轮运转的平稳性受到重视。

齿轮内孔加工是齿轮加工中精度要求的重要指标之一。现有齿轮的内孔加工都是用三爪卡盘夹住齿轮外圆车内孔或磨内孔，但是要保证齿轮分度圆与内孔的径向跳动合格非常困难，特别是奇数齿齿轮更难，如果用百分表找正齿轮的同轴度再加工内孔，这样加工效率很低，人工成本高，不适合大批量生产。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种齿轮节圆夹具定位工装，以解决现有技术的不足。

本发明采用的技术方案为：一种齿轮节圆夹具定位工装，其特征在于，包括夹具体；所述夹具体上端开设有齿轮工件安装槽；所述夹具体在齿轮工件安装槽下端设有齿轮工件端面的定位盘；所述夹具体在齿轮工件安装槽的四周设有多个楔块；所述夹具体在齿轮工件安装槽上部设有保持架，保持架包括压在齿轮工件上的压盘，压盘下端在楔块的对应位置设有滚珠结构，滚珠结构包括与齿轮工件节圆两齿面和楔块端面均接触配合的滚珠；所述保持架上端设有多个固定在夹具体上的弹性压紧结构。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述夹具体的齿轮工件安装槽为圆柱状；所述夹具体在齿轮工件安装槽下端中部开设有通孔。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述定位盘包括与夹具体固定的空心底座，空心底座上端设有与齿轮工件下端面接触配合的环形定位块。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述多个楔块为三个，且沿齿轮工件安装槽中心均匀设置。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述楔块靠近齿轮工件的端面沿齿轮工件的圆周方向呈斜面。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述滚珠结构包括设置在压盘下端的空心筒，空心筒在楔块对应位置由上到下一个以上的滚珠孔，滚珠孔为内大外小的锥形孔，滚珠设在锥形孔内，空心筒内侧设有固定滚珠的固定片；在固定片两侧的滚珠表面与齿轮工件节圆两齿面接触配合，伸出空心筒的滚珠表面与楔块接触配合。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述锥形孔的小孔直接小于滚珠的直径。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述滚珠为钢珠。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述弹性压紧结构包括固定在夹具体上端的压块，压块在齿轮工件安装槽上方开设有上大下小的阶梯通孔，阶梯通孔的大孔内设有弹簧，阶梯通孔在弹簧的上端设有与其螺纹连接的限位杆，阶梯通孔在弹簧的下端设有安装导向块，安装导向块下端设有与阶梯通孔的小孔接触配合的压杆，压杆下端伸出阶梯通孔。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述定位盘与夹具体通过螺钉固定连接，楔块与夹具体通过螺钉固定连接，弹性压紧结构与夹具体通过螺钉固定连接。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述压盘上端面开设有三个倾斜导向槽，且三个倾斜导向槽沿压盘均匀分布，通过倾斜导向槽便于将保持架安装在弹性压紧结构下端，即使压杆沿倾斜导向槽滑入压盘上端，从而对保持架进行向下压紧。

本发明的有益效果是：

本发明通过对齿轮工件的端面和齿轮工件的节圆进行定位固定，保证齿轮内孔和分度圆的跳动及两端面的跳动。本发明首先满足了齿轮的精度要求；然后提高了工效、适合大批量生产；最后该工装装拆方便简单，通俗易懂。

附图说明

图1是本发明实施例提供的齿轮节圆夹具定位工装的结构示意图；

图2是保持架的结构示意图；

图3是夹具体的结构示意图；

图4是定位盘的结构示意图；

图5是弹性压紧结构的结构示意图；

图6是三个楔块的分布示意图；

图7是楔块靠近齿轮工件的端面为斜面的结构示意图；

图8是楔块倾斜设置后的楔块靠近齿轮工件的端面呈斜面的结构示

意图。

图中，1-夹具体、2-定位盘、3-楔块、4-保持架、5-齿轮工件、6-弹性压紧结构、11-通孔、12-齿轮工件安装槽、21-空心底座、22-环形定位块、41-压盘、42-空心筒、43-滚珠、44-固定片、45-倾斜导向槽、61-压块、62-限位杆、63-弹簧、64-安装导向块、65-压杆及31-楔块靠近齿轮工件的端面。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1-8所示，本发明提供了一种齿轮节圆夹具定位工装，包括夹具体1；所述夹具体1上端开设有齿轮工件安装槽12；所述夹具体1在齿轮工件安装槽12下端设有齿轮工件5端面的定位盘2；所述夹具体1在齿轮工件安装槽12的四周设有多个楔块3；所述夹具体1在齿轮工件安装槽12上部设有保持架4，保持架4包括压在齿轮工件5上的压盘41，压盘41下端在楔块3的对应位置设有滚珠结构，滚珠结构包括与齿轮工件5的节圆两齿面和楔块3的端面均接触配合的滚珠43；所述保持架4上端设有多个固定在夹具体1上的弹性压紧结构6。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述夹具体1的齿轮工件安装槽12为圆柱状；所述夹具体1在齿轮工件安装槽12下端中部开设有通孔11，便于齿轮内孔加工时，废屑从夹具体排出。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述定位盘2包括与夹具体1固定的空心底座21，空心底座21上端设有与齿轮工件5下端面接触配合的环形定位块22；所述空心底座21与环形定位块22中心重合，且空心底座21和环形定位块22一体成型，通过环形定位块22对齿轮工件5端面定位，从而保证齿轮工件5的加工精度。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述多个楔块3为三个，且沿齿轮工件安装槽12中心均匀设置；所述楔块靠近齿轮工件的端面31沿齿轮工件5的圆周方向呈斜面；所述斜面的夹角为0-10°，优选的，斜面的夹角为5°；为了使楔块靠近齿轮工件的端面31沿齿轮工件5的圆周方向呈斜面，一种方法是将楔块靠近齿轮工件的端面31加工成倾斜面(如图7所示)，另一种方法是将楔块3和夹具体1之间垫一个支撑块，使楔块3与夹具体1呈倾斜设置，从而实现楔块靠近齿轮工件的端面31呈斜面。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述滚珠结构包括设置在压盘41下端的空心筒42，空心筒42位于压盘41下端的外侧，安装后，空心筒42伸入齿轮工件5的外圆面与楔块3之间；所述空心筒42在楔块3对应位置由上到下一个以上的滚珠孔，滚珠孔为内大外小的锥形孔，滚珠43设在锥形孔内，空心筒42内侧设有固定滚珠43的固定片44；在固定片44两侧的滚珠43的表面与齿轮工件5的节圆两齿面接触配合，伸出空心筒42的滚珠43的表面与楔块3接触配合；所述锥形孔的小孔直接小于滚珠43的直径；所述滚珠孔为2个；所述滚珠43为钢珠。本工装安装后，在固定片44两侧的滚珠43的表面与齿轮工件5的节圆两齿面接触配合，伸出空心筒42的滚珠43的表面与楔块3接触配合。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述弹性压紧结构6包括固定在夹具体1上端的压块61，压块61在齿轮工件安装槽12上方开设有上大下小的阶梯通孔，阶梯通孔的大孔内设有弹簧63，阶梯通孔在弹簧63的上端设有与其螺纹连接的限位杆62，阶梯通孔在弹簧63的下端设有安装导向块64，安装导向块64下端设有与阶梯通孔的小孔接触配合的压杆65，压杆65下端伸出阶梯通孔。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述定位盘2与夹具体1通过螺钉固定连接，楔块3与夹具体1通过螺钉固定连接，弹性压紧结构6与夹具体1通过螺钉固定连接。

根据本发明所述的齿轮节圆夹具定位工装，所述压盘41上端面开设有三个倾斜导向槽45，且三个倾斜导向槽45沿压盘41均匀分布，通过倾斜导向槽45便于将保持架4安装在弹性压紧结构6下端，即使压杆65沿倾斜导向槽45滑入压盘41上端，从而对保持架4进行向下压紧。

本工装安装后，齿轮工件5下端通过定位盘2进行接触定位，齿轮工件5上端通过压盘41进行压紧，同时在固定片44两侧的滚珠43的表面与齿轮工件5的节圆两齿面接触配合，伸出空心筒42的滚珠43的表面与楔块3接触配合，由于楔块3靠近齿轮工件5的端面沿齿轮工件5的圆周方向呈斜面，加工机床正转在加工时，会给齿轮工件5沿正转方向的车削力，车削力与楔块的斜面31和滚珠43形成的锁紧方向一致，从而保证工件在夹具体中能保持稳定、可靠的定位和锁紧。

本发明通过对齿轮工件5的端面和齿轮工件5的节圆进行定位固定，保证齿轮内孔和分度圆的跳动及两端面的跳动。本发明首先满足了齿轮的精度要求；然后提高了工效、适合大批量生产；最后该工装装拆方便简单，通俗易懂。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本发明的较优实施例用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，当更不是限制本发明的专利范围；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；另外，将本发明的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。