一种用于大孔径齿轮生产加工的夹具的制作方法

本实用新型属于机械产品机加工工装设计领域，涉及汽车变速器齿轮钻孔、倒角加工，具体是涉及一种用于大孔径齿轮生产加工的夹具。

背景技术：

随着产品精度要求的提升，变速箱盘齿钻孔的要求越来越高，位置度提升到0.15-0.20mm。要想提高钻孔的位置精度，需要设计专用的定位精度高的钻孔夹具，既要便于装夹、而且要保证装夹精度、还要保证钻孔过程的稳定。

然而，传统的光轴式夹具针对大盘齿而言，一方面夹具整体较为笨重；另一方面，装夹间隙的控制较为困难，装夹间隙过大会影响钻孔位置精度，装夹间隙过小会导致装夹不便。因此，亟需设计一种装夹方便且可保证钻孔位置精度的夹具。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于大孔径齿轮生产加工的夹具，以满足大孔径齿轮在钻孔时的装夹方便，同时保证钻孔的位置精度。

为此，本实用新型采用了以下技术方案：

一种用于大孔径齿轮生产加工的夹具，所述夹具为双工位设计，包括底座、钻孔部分和倒角部分；

所述钻孔部分包括钻孔芯轴、钻孔定位座、钻孔压盖以及第一钢球保持架，其中，所述钻孔芯轴连接至底座上、用于钻孔工位定心，钻孔定位座置于底座上、用于钻孔工位工件定位，钻孔压盖用于钻孔工位压紧工件，第一钢球保持架置于钻孔定位座上、用于固定若干钢球，所述若干钢球用于工件自定心；

所述倒角部分包括倒角芯轴、倒角压盖、第二钢球保持架以及插销，其中，所述倒角芯轴连接至底座上、用于倒角工位定心，倒角压盖用于倒角工位压紧工件，所述第二钢球保持架置于倒角芯轴上、用于固定若干钢球，所述若干钢球用于工件自定心，所述插销用于对工件进行周向定位。

进一步地，所述倒角压盖、钻孔压盖均为爪盘结构。

进一步地，所述底座上设有用于与所述插销配合的定位孔，所述插销在对工件进行周向定位时插销穿过工件插入所述定位孔内，所述定位孔内设有衬套。

进一步地，所述钻孔压盖、倒角压盖上均设有压紧螺母，所述压紧螺母通过与钻孔芯轴、倒角芯轴的连接配合使得钻孔压盖、倒角压盖压紧工件。

进一步地，所述钻孔压盖、倒角压盖与其相对应的压紧螺母之间均设有压板，所述压板上开设有便于装夹的装夹槽。

进一步地，所述钻孔定位座上设有多个容纳孔，工件钻孔时钻头穿过工件处于所述容纳孔内，多个所述容纳孔的设置位置一一对应于工件上的待钻孔的孔位设置。

进一步地，所述第一钢球保持架、第二钢球保持架上的若干钢球均沿周向间隔均匀的布置，且均通过铆压方式固定于第一钢球保持架、第二钢球保持架上。

进一步地，所述钻孔芯轴、倒角芯轴的邻近底座的一端均设置有锁紧螺母，所述锁紧螺母还通过紧定螺钉与底座固定连接。

本实用新型具有以下技术效果：

(1)夹具与工件内孔为过渡配合，既保证了定位精度又便于装夹；

(2)夹具采用钢球定位与工件内孔为点接触，致使厚度很薄的工件也能应用；

(3)本实用新型采用钻孔、倒角一体双工位设计，可一次实现钻孔和倒角加工，对于需要正反面加工的工件，一套夹具两个工位，提高了夹具的利用率；

(4)本实用新型通过对钢球定心结构的运用实现工件的定位，具有很好的推广运用价值。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为根据本实用新型一实施例的用于大孔径齿轮生产加工的夹具的结构示意图；

图2为根据本实用新型一实施例的用于大孔径齿轮生产加工的夹具中的底座的结构示意图；

图3为沿图2中A-A线的剖视图；

图4为根据本实用新型一实施例的用于大孔径齿轮生产加工的夹具中的压盖的结构示意图；

图5为沿图4中B-B线的剖视图；

图6为根据本实用新型一实施例的用于大孔径齿轮生产加工的夹具中的定位座的结构示意图；

图7为沿图6中C-C线的剖视图；

图8a为大孔径齿轮工件的结构示意图；以及

图8b示出了图8a中大孔径齿轮工件的侧向结构。

附图标记说明

1、底座； 2、钻孔芯轴；

3、钻孔定位座； 4、锁紧螺母；

7、倒角芯轴； 8、衬套；

9、拉环； 10、插销；

11、压板； 12、压紧螺母；

13、压盖； 13a、倒角压盖；

13b、钻孔压盖； 14、钢球；

15a、第一钢球保持架； 15b、第二钢球保持架；

31、容纳孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

图1～7示出了根据本实用新型的一些实施例。

如图1所示，一种用于大孔径齿轮生产加工的夹具，所述夹具为双工位设计，包括底座1、钻孔部分和倒角部分，所述底座1起到支撑作用并与机床连接。

在一实施例中，如图1所示，所述钻孔部分包括钻孔芯轴2、钻孔定位座3、钻孔压盖13b以及第一钢球保持架15a，其中，所述钻孔芯轴2连接至底座1上、用于钻孔工位定心，钻孔定位座3置于底座1上、用于钻孔工位工件定位，钻孔压盖13b用于钻孔工位压紧工件，第一钢球保持架15a置于钻孔定位座3上、用于固定若干钢球14，所述若干钢球14用于工件自定心。

在一实施例中，如图1所示，所述倒角部分包括倒角芯轴7、倒角压盖13a、第二钢球保持架15b以及插销10，其中，所述倒角芯轴7连接至底座1上、用于倒角工位定心，倒角压盖13a用于倒角工位压紧工件，所述第二钢球保持架15b置于倒角芯轴7上、用于固定若干钢球14，所述若干钢球14用于工件自定心，所述插销10用于对工件进行周向定位。

本实用新型对于孔径大于100mm的盘形零件更为适合，装夹更方便。

在本实用新型中，倒角压盖13a、钻孔压盖13b统称为压盖13。

在一实施例中，如图1及图4、5所示，所述倒角压盖13a、钻孔压盖13b均为爪盘结构。通过这样的设计既保证了压盖13对齿轮工件的压盖面积(提高压紧效果)，又能够避免对齿轮工件的钻孔、倒角造成干扰。

在一实施例中，如图1～3所示，所述底座1上设有用于与所述插销10配合的定位孔，所述插销10在对工件进行周向定位时插销10穿过工件上的成型钻孔插入所述定位孔内；所述定位孔内设有衬套8，以防止插销10长期使用后对所述定位孔造成磨损，从而影响定位精度。

在一实施例中，如图1所示，所述钻孔压盖13b、倒角压盖13a上均设有压紧螺母12，所述压紧螺母12通过与钻孔芯轴2、倒角芯轴7的螺纹连接配合使得钻孔压盖13b、倒角压盖13a压紧工件。

在一实施例中，如图1所示，所述钻孔压盖13b、倒角压盖13a与其相对应的压紧螺母12之间均设有压板11，所述压板11能够很好的起到支撑压紧螺母12的作用，有助于提高压紧效果，所述压板11上开设有便于装夹的装夹槽，所述压板11呈开口状。

在一实施例中，如图1及图6、7所示，所述钻孔定位座3上设有多个容纳孔31，工件钻孔时钻头穿过工件处于所述容纳孔31内，多个所述容纳孔31的设置位置一一对应于工件上的待钻孔的孔位设置。通过这样的设计使得钻孔定位座3还能对工件起到很好的支撑作用，可以有效避免工件的待钻孔位出现变形，同时也能避免对工件的钻孔造成干扰。

在一实施例中，所述第一钢球保持架15a、第二钢球保持架15b上的若干钢球14均沿周向间隔均匀的布置，且均通过铆压方式固定于第一钢球保持架15a、第二钢球保持架15b上。本实施例中，第一钢球保持架15a、第二钢球保持架15b上均铆压有12个所述钢球14。

在一实施例中，如图1所示，所述钻孔芯轴2、倒角芯轴7的邻近底座1的一端均设置有锁紧螺母4，所述锁紧螺母4还通过紧定螺钉与底座1固定连接。

在一实施例中，所述钻孔芯轴2为分段式结构，共分为三段，相邻两段通过内六角圆柱头螺钉紧固连接，第一段用于与底座1配合，第二段用于与钻孔定位座3以及第一钢球保持架15a配合，第三段用于安装钻孔压盖13b、压板11以及压紧螺母12。

在一实施例中，所述倒角芯轴7为分段式结构，共分为三段，相邻两段通过内六角圆柱头螺钉紧固连接，第一段用于与底座1配合，第二段用于与第二钢球保持架15b配合，第三段用于安装倒角压盖13a、压板11以及压紧螺母12。

在一实施例中，如图1所示，所述底座1上设置有拉环9，以便于搬运转移夹具。

本实用新型的工作原理如下：

利用钢球定心原理，在第一钢球保持架15a上铆压一定数量的钢球14后，将第一钢球保持架15a置于钻孔定位座3上，通过设计计算定位尺寸，使夹具和工件内孔过渡配合定位，通过钻孔压盖13b、压板11以及压紧螺母12压紧，实现工件的装夹。

实现工件装夹过渡配合的计算包括，

基本尺寸计算：钻孔定位座定位档外径+2倍的钢球直径＝工件内孔尺寸

所述钻孔定位座定位档外径是指钻孔定位座3上的与第一钢球保持架15a配合段的外径

钻孔定位座定位档公差：根据工件内孔公差，按照过渡配合H6/js5来确定

钢球直径公差：±0.003mm

本实用新型的夹具与工件内孔为过渡配合，既保证了定位精度又便于装夹；另外，夹具采用钢球定位与工件内孔为点接触，致使厚度很薄的工件也能应用。

本实用新型共有两个工位，钻孔工位和反身倒角工位，通过倒角芯轴7、第二钢球保持架15b、若干钢球14以及插销10的设计，实现反身倒角的位置确定，每次加工时装夹两个工件，一个钻孔一个倒角。

本实用新型采用钻孔、倒角一体双工位设计，可一次实现钻孔和倒角加工，对于需要正反面加工的工件，一套夹具两个工位，提高了夹具的利用率；另外，倒角工位插销式结构，使倒角工位能准确定位。

本实用新型的工作流程如下：

①拧松钻孔工位压紧螺母12—②取下钻孔压盖13b—③放置待钻孔工件—④拧松倒角工位压紧螺母12—⑤取下倒角压盖13a—⑥放置已钻孔待倒角的工件—⑦将两个工位的压盖13均压上工件—⑧拧紧两个工位的压紧螺母12，装夹完成—⑨启动加工程序，两个工位一起加工—⑩加工结束后拧松压紧螺母12，取下压盖13后拿出工件。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。