一种加工带孔轴类零件的磨齿夹具的制作方法

本实用新型属于磨齿夹具技术领域，涉及一种加工带孔轴类零件的磨齿夹具。

背景技术：

输入轴(带孔轴类零件)是传递发动机和变速箱扭矩和转速的主要连接零件，通过输入轴花键与发动机相连，通过输入轴齿圈与变速箱相连，将发动机的输出扭矩传递给变速箱。目前客车、新能源等系列变速箱要求较小的噪音，所以必须要对输入轴齿圈进行磨齿加工，保证磨齿加工的高精度要求，同时磨齿夹具要满足机器人可以自动装卸，并可以实现快速换产。而现有并没有能够将带孔轴类零件夹紧的装置以实现高精度的磨齿加工，针对以上要求，亟需设计一种能够将带孔轴类零件夹紧的装置，方便磨齿设备加工。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种加工带孔轴类零件的磨齿夹具，具有导向机构，能够配合磨齿设备加工，效率高，精度高。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种加工带孔轴类零件的磨齿夹具，包括静压芯轴和导向机构，在静压芯轴上端设有定位座，定位座上部设有导向头，在定位座和导向头之间设有涨套；

导向机构从下至上依次贯穿了静压芯轴、定位座和涨套，并伸至导向头内；导向机构能够将导向头顶起；

定位座与带孔轴类零件的输入轴的定位面为锥面；

加工时，带孔轴类零件的输入轴位于导向头的上部，导向头伸入输入轴的内孔中。

进一步，静压芯轴内开有第一孔，定位座内开有第二孔，导向头内开有第三孔；第一孔、第二孔、涨套的内孔及第三孔相通，形成用于安装导向机构的导向孔。

进一步，导向机构包括导向杆、弹簧和导向座，导向座位于导向孔的底部，导向杆位于导向座的上部，导向杆的上顶尖伸至第三孔中并与导向头固定连接；导向杆下端开有第四孔，导向座上端开有第五孔，第四孔和第五孔形成用于放置弹簧的安装孔。

进一步，在导向杆的侧壁上且靠近导向杆顶尖的位置处开有环形槽，环形槽内设有密封圈。

进一步，在导向头的外圆上均开有螺纹孔，在与螺纹孔对应的导向杆的侧壁上开有槽，在螺纹孔和槽中安装有锁紧螺钉，导向头和导向杆通过锁紧螺钉固定连接。

进一步，定位座外圆上开有螺纹孔，涨套外圆上开有通孔，在螺纹孔和通孔中安装有螺钉，定位座与涨套通过螺钉固定连接；在定位座端面上开有多个台阶孔，定位座与静压芯轴通过锁紧螺钉固定连接。

进一步，涨套采用圆柱面涨套。

进一步，静压芯轴外圆与机床连接的接口采用φ66mm接口。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型公开的加工带孔轴类零件的磨齿夹具，包括静压芯轴、定位座、导向头和导向机构，使用时，带孔轴类零件的输入轴位于导向头的上部，导向头伸入输入轴的内孔中；当导向头被输入轴压紧时，导向机构与导向头一起向下运动，涨套胀紧，将输入轴紧紧地夹持在本磨齿夹具上；加工完成后，涨套收缩，涨套与输入轴之间松动，然后导向机构将导向头顶出，进而把输入轴顶出，方便机械手装卸输入轴，导向机构能够实现自动上下料，效率高，同时保证了磨齿齿圈精度要求。

进一步，导向机构包括导向杆、弹簧和导向座，当导向杆上顶尖被输入轴压紧时，弹簧收缩，涨套胀紧，将输入轴紧紧地夹持在本磨齿夹具上；加工完成后，涨套收缩，涨套与输入轴之间松动，然后弹簧伸张，导向杆弹出，把输入轴顶出，方便机械手装卸输入轴，导向机构能够实现自动上下料。

进一步，在靠近导向杆上顶尖的侧壁上设有密封圈，防止了磨屑进入导向杆和导向头的配合面内。

进一步，导向头与导向杆、定位座与涨套均通过螺钉固定连接，保证各部件之间的位置关系，在加工过程中，各部件不会发生相对转动。

进一步，涨套采用圆柱面涨套，各个点受力均匀，保证了涨紧力的均布。

进一步，磨齿夹具具有统一的夹具接口，可以实现快速换产，无需反复找正。

附图说明

图1为本实用新型的三维结构示意图；

图2为本实用新型的剖视图；

图3为静压芯轴的结构示意图；

其中：1为锁紧螺钉；2为密封圈；3为导向头；4为涨套；5为定位座；6为静压芯轴；61为驱动螺栓；62为活塞；63为密封垫；64为膨胀壁；65为工艺孔；7为导向杆；8为弹簧；9为导向座；10为输入轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

如图1～2所示，本实用新型的一种加工带孔轴类零件的磨齿夹具，包括静压芯轴6，在静压芯轴6上端设有定位座5，定位座5上部设有导向头3，在定位座5和导向头3之间设有涨套4；静压芯轴6内开有第一孔，定位座5内开有第二孔，导向头3内开有第三孔；第一孔、第二孔、涨套4的内孔及第三孔相通，形成用于安装导向机构的导向孔；加工时，带孔轴类零件的输入轴10位于导向头3的上部，导向头3伸入输入轴10的内孔中。

导向机构包括导向杆7、弹簧8和导向座9，导向座9位于导向孔的底部，导向杆7位于导向座9的上部，导向杆7的上顶尖伸至导向头3内的第三孔中并与导向头3固定连接；导向杆7下端开有第四孔，导向座9上端开有第五孔，第四孔和第五孔形成用于放置弹簧8的安装孔。

在导向杆7的侧壁上且靠近导向杆7上顶尖的位置处开有环形槽，环形槽内装有密封圈。

导向头3上端为尖部，易伸入输入轴10的内孔中。在导向头3外圆上开有螺纹孔，在导向杆7上与螺纹孔对应的位置上开有槽，锁紧螺钉安装在螺纹孔和该槽中，通过锁紧螺钉1把导向头3和导向杆7固定起来。

输入轴10齿圈磨齿加工不同于一般的工序加工，为高精度加工，所以将定位座5与带孔轴类零件的输入轴10的定位面设计为锥面。

在定位座5的上开有螺纹孔，相应地在圆柱面涨套外圆上开有通孔，定位座5与涨套4通过锁紧螺钉固定连接，防止工作时涨套4相对于定位座5发生转动。

在定位座5端面上开有多个台阶孔，定位座5与静压芯轴6通过锁紧螺钉固定连接。

为了保证涨紧力的均布，涨套4采用无锥度涨套，选用圆柱面涨套，各个点受力均匀；涨套4上设有导向角度，方便零件自动装卸，靠静压芯轴6的静压力分布，涨紧输入轴10内孔。同时，导向机构能够实现自动上下料，当导向杆7的上顶尖被输入轴10压紧时，弹簧8收缩，涨套4胀紧；加工完成后，涨套4收缩，输入轴10的连接孔与涨套4存在间隙，弹簧8伸张，将导向杆7顶起，把输入轴10顶出，方便了快速装卸，满足了批量化的生产需求。

在加工使用时，静压芯轴6外圆与机床连接的接口采用统一φ66mm接口，方便与其他设备连接，实现高精度快速换产。

静压芯轴采用的是进口的雄克静压膨胀芯轴，芯轴重复定位精度和回转精度较高。如图3所示，静压膨胀芯轴是根据液体静压力传递原理即巴斯加原理设计的芯轴，通过旋转驱动螺栓61推动活塞62和密封垫63向芯轴内部移动，利用具有流动性的压力传递介质，介质一般采用凡士林油，通过工艺孔65使油腔内油压升高，迫使膨胀壁64膨胀产生弹性变形对工件进行定位夹紧。该芯轴具有结构简单，定心准确，夹紧适度均匀，使用方便以及因夹紧和定心同时达到而节省辅助时间等许多优点。

加工前，机械手把输入轴10装入本夹具，通过导向头3的导向作用，输入轴10的内孔与导向头3外圆间隙配合，输入轴10自上向下运动，使得导向头3也向下运动，压缩弹簧8；机械手松开输入轴10，导向杆7上顶尖向下运动，施加一个向下的力；当输入轴10内孔锥面与定位座5锥面完全贴合时，完成定位，导向杆7上顶尖停止向下运动。机床反馈静压芯轴6，通过驱动活塞62和密封垫63向静压芯轴6内部移动，利用具有流动性的压力传递介质，通过工艺孔65使油腔内油压升高，迫使膨胀壁64膨胀产生弹性变形，使涨套4和输入轴10内孔夹紧，完成夹紧。机床反馈砂轮架，砂轮对输入轴10开始磨齿加工。加工完成后，机床反馈静压芯轴6，通过驱动活塞62和密封垫63向静压芯轴6外部移动，利用具有流动性的压力传递介质，通过工艺孔65使油腔内油压下降，消除膨胀壁64膨胀产生的弹性变形，从而涨套4和输入轴10内孔松开，夹具与输入轴10松开；导向头3受到弹簧8的作用，带动导向杆7抬起，驱动输入轴10向上运动，输入轴10内孔锥面与定位座5锥面脱离，机械手抓取加工完成的零件。

本实用新型设计的加工带孔轴类零件的磨齿夹具，实现了高精度定位装夹，还可满足机械手可以自动装卸零件，能够保证磨齿工序加工的高精度要求，同时具有导向机构，能够实现自动上下料。静压芯轴6采用统一的尺寸接口，快速定位夹紧，方便装卸零件。