一种用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置的制作方法

本发明涉及差速器壳体总成技术领域，具体是一种用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置。

背景技术：

在现有技术中，差速器壳体总成十字轴孔加工时所用的模具存在如下技术缺陷：

1、缺少上下料机构：差速器壳体总成自身质量较重且与模具之间的配合公差较小，在其与模具合装时，无法一次对准，调校次数多，导致差速器壳体总成加工完拆卸不便，存在卡死、轴向定位销断裂等问题；

2、缺少快速夹紧、定位机构：目前差速器壳体总成与模具的夹紧方式为螺栓连接，因多个螺栓连接点，大大增加了非加工时间，操作工的劳动强度大，并且，螺栓的频繁拆装对螺栓孔有一定程度的损坏，导致所用模具需要定期更换，增加了模具的成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置，包括装在机床工作台上的第四轴机构，还包括装在第四轴机构设有分度盘一侧面的定位机构、用以夹紧差速器壳体总成的夹紧机构以及用于上下料的送料机构；

所述第四轴机构、所述定位机构、以及所述送料机构在机床工作台上沿直线依次布置，且装在所述送料机构上的差速器壳体总成回转中心、所述第四轴机构的回转中心、以及所述定位机构的回转中心重合；

所述夹紧机构在使用时依次横向贯穿所述第四轴机构、所述定位机构以及所述差速器壳体总成，所述夹紧机构包括拉杆、设置在拉杆靠近差速器壳体总成一侧端部的限位组件、以及设置在拉杆靠近第四轴机构一侧端部的液压缸总成。

作为本发明进一步的方案：所述定位机构包括定位座、过渡盘、圆心定位套、以及角度定位销；

所述定位座靠近第四轴机构的背面开设有沉孔，所述过渡盘与所述定位座背面的沉孔配合；

所述定位座通过所述过渡盘、以及装在过渡盘中部的所述圆心定位套与第四轴机构相连接。

作为本发明进一步的方案：所述定位座安装差速器壳体总成的正面呈内凹的锥形结构，且所述锥形结构的大端面外侧设有环状的限位盘；

差速器壳体总成一端的外凸面与锥形结构的内凹面接触配合、且差速器壳体总成的圆盘与所述限位盘接触实现横向限位并通过通过角度定位销实现周向限位。

作为本发明进一步的方案：所述定位座的中部横向贯穿的开设有圆柱通孔；

所述圆柱通孔内装有用以辅助支撑夹紧机构的支撑组件。

作为本发明进一步的方案：所述过渡盘的中部横向贯穿的开设有圆心孔、且所述过渡盘靠近第四轴机构的端面开设有键孔；

所述圆心定位套安装于所述圆心孔内、且所述圆心定位套的一端伸出过渡盘与第四轴机构的分度盘相连接。

作为本发明进一步的方案：所述键孔开设有一个以上、且过渡盘中心与各个所述键孔中心之间的距离均相等，其中一所述键孔内装有用以对第四轴机构分度盘进行定位的定位键。

作为本发明进一步的方案：所述夹紧机构还包括装在拉杆上的辅助组件；

所述辅助组件与装在圆柱通孔内的支撑组件配合。

作为本发明进一步的方案：所述夹紧机构的限位组件包括装在拉杆上的快换件、旋合在拉杆端部的压紧螺母、以及设置在压紧螺母与快换件之间的u型压板。

作为本发明进一步的方案：所述送料机构包括固定安装在机床工作台上的滑座、横向设置于滑座上表面中部的导轨、以及沿着导轨横向移动的定心组件；

所述滑座上表面固设有位于导轨两端的挡块、下表面的一端设置有定位块。

作为本发明进一步的方案：所述定心组件包括与导轨配合并沿着导轨横向移动的滑块、以及通过可调过渡板装在滑块上部的定心座；

所述定心座的上部开设有与差速器壳体总成外轮廓相配合的内凹弧形槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）通过将用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置设置成包括第四轴机构、定位机构、夹紧机构以及送料机构，并将第四轴机构、定位机构以及送料机构在机床工作台上沿着直线横向依次组装好，使得第四轴机构、送料机构、定位机构以及夹紧机构在机床工作台上合理布局、相互之间配合工作，实现差速器壳体总成上料、定位与装配、夹紧、十字轴孔快速加工以及下料等操作连续不间断，大大提高了差速器壳体总成十字轴孔的加工效率；

（2）通过设置的送料机构，解决了差速器壳体总成质量较重、差速器壳体总成与定位机构之间配合公差小、操作空间受限等因素导致的差速器壳体总成受损、拆卸不便等问题，并减小了差速器总成在与定位机构合装时出现需要多次对准，发生卡死、轴向定位销断裂等现象发生的可能性，送料机构保证了差速器壳体总成与定位机构之间的精准定位与快速组装，提高了差速器壳体总成的加工质量；

（3）通过设置的定位机构与夹紧机构，改善了现有技术中采用螺栓连接等夹紧方式带来的非加工时间增加、操作工劳动强度大等缺陷，同时，相比于螺栓连接夹紧方式导致的螺栓频繁拆装易损坏、定位机构与夹紧机构使用寿命短、需定期更换导致成本增加等不足，采用液压缸总成实现对差速器壳体总成的夹紧与放松，操作简便、不易损坏，且液压缸总成夹紧可靠，提高了差速器壳体总成加工过程中的使用安全性；

（4）夹紧机构的辅助组件与圆柱通孔内的支撑组件相配合，可有效防止夹紧机构的拉杆因悬伸过长而出现挠性变形；同时，通过将辅助组件设置成包括轴承座以及深沟球轴承的结构，借助深沟球轴承的滚动特性可有效避免干摩擦，减缓辅助组件的损坏速度；

（5）设置在拉杆其中一端端部的限位组件包括快换件、压紧螺母以及u型压板，利用u型压板可快速插拔的特性，实现快换件在拉杆上的快速取换，进而达到对差速器壳体总成快速装拆的目的；旋合紧固在拉杆端部的压紧螺母在整个夹紧机构中既起到力的传递作用，还可通过调节压紧螺母与拉杆之间的旋合长度来实现对拉杆实际工作行程长度的调整；

（6）通过将快换件设置成包括定心轴承座、以及单列圆锥滚子轴承等结构，使得在差速器壳体总成十字轴孔的加工过程中，快换件可实现待加工差速器壳体总成实现360°自由旋转而不会造成拉杆发生扭曲变形，减轻了快换件本身在工作过程中发生干摩擦等问题，提高了整个夹紧机构的使用效果。

附图说明

图1为本发明用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置的结构示意图；

图2为本发明第四轴机构的结构示意图；

图3为本发明定位机构的剖视图；

图4为本发明夹紧机构夹紧时的原理示意图；

图5为本发明夹紧机构的结构示意图；

图6为本发明送料机构的结构示意图；

图7为本发明用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置第一工作状态图；

图8为本发明用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置第二工作状态图；

图9为本发明用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置第三工作状态图。

图中：

1-第四轴机构、11-第四轴本体、12-分度盘；

2-定位机构、21-定位座、22-过渡盘、23-圆心定位套、24-角度定位销、25-支撑组件、26-定位键；

201-沉孔、202-限位盘、203-键孔；

3-夹紧机构、31-拉杆、32-限位组件、321-快换件、322-压紧螺母、323-u型压板、33-液压缸总成、34-辅助组件；

4-送料机构、41-滑座、42-导轨、43-定心组件、431-滑块、432-定心座、433-可调过渡板、44-挡块、45-定位块、401-内凹弧形槽；

5-差速器壳体总成；

6-机床工作台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

请参阅图1，一种用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置，包括装在机床工作台6上的第四轴机构1，还包括装在第四轴机构设有分度盘一侧面的定位机构2、用以夹紧差速器壳体总成5的夹紧机构3以及用于上下料的送料机构4；

所述第四轴机构1、所述定位机构2、以及所述送料机构4在机床工作台6上沿直线依次布置，且装在所述送料机构4上的差速器壳体总成5回转中心、所述第四轴机构1的回转中心、以及所述定位机构2的回转中心重合；

所述夹紧机构3在使用时依次横向贯穿所述第四轴机构1、所述定位机构2以及所述差速器壳体总成5，所述夹紧机构3包括拉杆31、设置在拉杆靠近差速器壳体总成一侧端部的限位组件32、以及设置在拉杆靠近第四轴机构一侧端部的液压缸总成33。

通过将第四轴机构1、定位机构2以及送料机构4在机床工作台6上沿着直线横向依次布置，定位机构2的一面与第四轴机构1设有分度盘12的一面相连接、定位机构2的另一面用以安装待加工的差速器壳体总成5，在使用时，夹紧机构3的液压缸总成33位于第四轴机构1未设置分度盘12的一侧，且夹紧机构3的拉杆31依次横向贯穿第四轴机构1与定位机构2、并伸出定位机构2的一侧。

将第四轴机构1、定位机构2、以及送料机构4在机床工作台6上依次安装好后，将待加工差速器壳体总成5放置在送料机构4上，使得放置在送料机构4上的带加工差速器壳体总成5的回转中心、定位机构2的回转中心、第四轴机构1的回转中心以及夹紧机构3的回转中心均重合，通过送料机构4将待加工差速器壳体总成5推至定位机构2的一侧，即可实现待加工差速器壳体总成5与定位机构2之间的精准定位与快速安装。

将待加工差速器壳体总成5在定位机构2上装配好之后，送料机构4便返回至初始位置；将夹紧机构3的限位组件32紧固装在其拉杆31的另一端，使得第四轴机构1、定位机构2以及待加工差速器壳体总成5均穿在拉杆31上，并位于液压缸总成33与限位组件32之间；将待加工差速器壳体总成5在定位装夹复合装置上装配好之后，启动夹紧机构3一端的液压缸总成33，利用液压缸总成33的伸缩功能实现对位于限位组件32与定位机构2之间的待加工差速器壳体总成5的拉紧，即通过夹紧机构3的液压缸总成33对待加工差速器壳体总成5施加拉紧力，从而完成对待加工差速器壳体总成5的夹紧。

夹紧机构3将待加工差速器壳体总成5、定位机构2以及第四轴机构1之间进行拉紧后，液压缸总成33停止工作，并启动第四轴机构1，使得第四轴机构1的分度盘12带动定位机构2以及装在定位机构2一侧的待加工差速器壳体总成5实现90°/360°的旋转与定位，进而完成对差速器壳体总成5上十字轴孔的加工。

差速器壳体总成5上的十字轴孔加工好后，第四轴机构1停止工作，送料机构4横向移动至已加工好的差速器壳体总成5处并做好接住已加工差速器壳体总成5的准备；再启动夹紧机构3的液压缸总成33，利用液压缸总成33的伸缩功能实现对已加工差速器壳体总成5的放松；将夹紧机构3一端的限位组件32拆除后，已加工好的差速器壳体总成5即可放置于送料机构4上，已加工差速器壳体总成5在送料机构4带动下实现下料操作。

送料机构4将已加工好的差速器壳体总成5运送至下料位置后，人工或通过其他设备将已加工好的额差速器总成从送料机构4上拆卸下来，送料机构4准备下一个待加工差速器壳体总成5的上料操作，整个定位装夹复合装置重复以上工作。

通过将用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置设置成包括第四轴机构1、定位机构2、夹紧机构3以及送料机构4，使得第四轴机构1、送料机构4、定位机构2以及夹紧机构3之间相互配合，实现差速器壳体总成5上料、定位与装配、夹紧、加工以及下料等操作连续不间断，大大提高了差速器壳体总成5十字轴孔的加工效率。

请参阅图2，第四轴机构1包括内部集成有第四轴结构的第四轴本体11、以及设置在第四轴本体11一面的分度盘12，第四轴本体11的下部铣有台阶，第四轴机构1通过第四轴本体11下部铣的台阶与机床工作台6相连接并实现在加床工作台上沿着导轨42方向的限位；分度盘12能够实现差速器壳体总成5在圆周方向上的分度与定位，进而实现差速器壳体总成5上十字轴孔的快速、精准加工。

请参阅图3和图4，所述定位机构2包括定位座21、过渡盘22、圆心定位套23、以及角度定位销24；

所述定位座21靠近第四轴机构的背面开设有沉孔201，所述过渡盘22与所述定位座背面的沉孔201配合；

所述定位座21通过所述过渡盘22、以及装在过渡盘中部的所述圆心定位套23与第四轴机构1相连接。

所述定位座21安装差速器壳体总成5的正面呈内凹的锥形结构，且所述锥形结构的大端面外侧设有环状的限位盘202；

差速器壳体总成5一端的外凸面与锥形结构的内凹面接触配合、且差速器壳体总成5的圆盘与所述限位盘202接触实现横向限位并通过通过角度定位销24实现周向限位。

所述定位座21的中部横向贯穿的开设有圆柱通孔；所述圆柱通孔内装有用以辅助支撑夹紧机构3的支撑组件25。

所述过渡盘22的中部横向贯穿的开设有圆心孔、且所述过渡盘22靠近第四轴机构的端面开设有键孔203；

所述圆心定位套23安装于所述圆心孔内、且所述圆心定位套23的一端伸出过渡盘22与第四轴机构1的分度盘12相连接。

所述键孔203开设有一个以上、且过渡盘22中心与各个所述键孔203中心之间的距离均相等，其中一所述键孔203内装有用以对第四轴机构分度盘12进行定位的定位键26。

定位机构2通过过渡盘22、圆心定位套23以及定位键26等在定位座21上组装而成，使得过渡盘22的一段、圆心定位套23的一段以及定位键26与第四轴机构1的分度盘12相连接，进而实现定位座21的回转中心与第四轴机构分度盘12的回转中心重合；定位座21与过渡盘22之间、过渡盘22与第四轴机构1之间均通过设置的角度定位套以及内六角螺栓进行紧固连接，其中，角度定位套与内六角螺栓对定位座21起到周向限位作用。

定位座21通过与沉孔201凹合的过渡盘22一面与第四轴机构分度盘12一面连接贴合，同时，通过贯穿定位座21与过渡盘22中部的夹紧机构3拉杆31、以及角度定位套等连接件实现与第四轴机构1之间的连接，使得定位机构2与第四轴机构1之间组装后形成一面两销结构，保证了定位机构2与第四轴机构1之间组装的准确度。

请参阅图5，所述夹紧机构3还包括装在拉杆上的辅助组件34；所述辅助组件34与装在圆柱通孔内的支撑组件25配合。

所述夹紧机构3的限位组件32包括装在拉杆上的快换件321、旋合在拉杆端部的压紧螺母322、以及设置在压紧螺母与快换件之间的u型压板323。

夹紧机构3的辅助组件34设置在拉杆31的中部，而定位座21的圆柱通孔内安装有支撑组件25，在将夹紧机构3进行组装时，使得夹紧机构3中部的辅助组件34与圆柱通孔内的支撑组件25相配合；具体的，辅助组件34包括轴承座以及装在轴承座内的深沟球轴承，通过在夹紧机构3的拉杆31上设置辅助组件34并使其与支撑组件25配合使用，可有效防止夹紧机构3的拉杆31因悬伸过长而出现挠性变形，同时，通过将辅助组件34设置为包括轴承座与深沟球轴承组成，借助深沟球轴承的滚动特性可有效避免干摩擦，减缓辅助组件34的损坏速度。

设置在拉杆31其中一端端部的限位组件32包括快换件321、压紧螺母322以及u型压板323，在使用时，u型压板323可快速插装在拉杆31上、也可快速从拉杆31上拔出，利用u型压板323可快速插拔的特性，从而可实现快换件321在拉杆31上的快速取换，进而达到对差速器壳体总成5快速装拆的目的；旋合紧固在拉杆31端部的压紧螺母322在整个夹紧机构3中既起到力的传递作用，还可通过调节压紧螺母322与拉杆31之间的旋合长度来实现对拉杆31实际工作行程长度的调整。

快换件321包括定心轴承座、以及设置在定心轴承座内的单列圆锥滚子轴承，由定心轴承座与单列圆锥滚子轴承等组成的快换件321类似于顶针结构，在差速器壳体总成5十字轴孔的加工过程中，可实现待加工差速器壳体总成5实现360°自由旋转而不会造成拉杆31发生扭曲变形，减轻了快换件321本身在工作过程中发生干摩擦等问题，提高了整个夹紧机构3的使用效果。

请参阅图6，所述送料机构4包括固定安装在机床工作台上的滑座41、横向设置于滑座上表面中部的导轨42、以及沿着导轨横向移动的定心组件43；

所述滑座41上表面固设有位于导轨42两端的挡块44、下表面的一端设置有定位块45。

所述定心组件43包括与导轨配合并沿着导轨横向移动的滑块431、以及通过可调过渡板433装在滑块上部的定心座432；

所述定心座432的上部开设有与差速器壳体总成5外轮廓相配合的内凹弧形槽401。

使用时，差速器壳体总成5放置于定心组件43定心座432的内凹弧形槽401内，且差速器壳体总成5的外凸形轮廓与定心座432的内凹形槽相互配合，通过通过设置在滑座41下表面远离定位机构2一端的滑块431，可确保放置在定心座432上的差速器壳体总成5的中心线与定位机构2、第四轴机构1的中心线在同一竖直平面内；定心组件43可带着差速器壳体总成5沿着滑座41上表面的导轨42移动，通过定心组件43的滑块431与导轨42之间的相互配合使用，提高了定心组件43带动差速器壳体总成5沿着导轨42移动的平稳性；通过在导轨42两端分别设置一挡块44，并限定两挡块44的高度均大于导轨42本身的高度，可有效防止定心组件43沿着导轨42移动时超出工作行程而发生从导轨42上掉落等现象，提高了送料机构4在使用时的安全性。

设置在导轨42两端的挡块44呈上小下大的凸字形结构，挡块44的下表面与滑座41的上表面贴合并通过螺栓等紧固件进行紧固，通过将挡块44设置成上小下大的凸字形结构，增加了挡块44下表面与滑座41上表面之间的接触面积，保证了挡块44与滑座41之间连接的牢固性。

在使用时，通过调整定心组件43的可调过渡板433可实现定心座432回转中心的调整，确保放置在定心座432上的差速器壳体总成5回转中心、定位机构2回转中心以及第四轴机构1回转中心相互重合，保证三者之间的重合度，进而实现送料机构4对差速器壳体总成5的精准、快速上料与下料，提高差速器壳体总成5的上料与下料效率。定心组件43的可调过渡板433为两通过调整螺丝相连的块状结构，调整螺丝与可调过渡板433的两块状结构之间为螺纹旋合，在调整时，通过旋转调整螺丝以改变调整螺丝与块状结构之间的旋合长度，进而实现两块状结构之间的间距微调；可调过渡板433与定心座432之间为固定连接，通过微调块状结构垂直于导轨42方向的位置，即可实现定心座432垂直于导轨42方向的位置，通过微调确保放置在定心座432上的差速器壳体总成5回转中心、定位机构2回转中心以及第四轴机构1回转中心三者之间的重合度，实现送料机构4的精准、快速上料操作与下料操作。

请参阅图7-图9，用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置设置成包括第四轴机构1、定位机构2、夹紧机构3以及送料机构4，并将第四轴机构1、定位机构2以及送料机构4在机床工作台6上沿着直线横向依次组装好，使得第四轴机构1、定位机构2以及送料机构4在机床工作台6上合理布局、组装牢固，确保差速器壳体总成5的上料、定位组装、十字轴孔快速加工以及下料过程的连续性，提高了差速器壳体总成5十字轴孔的加工效率。

如图7为用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置的第一工作状态，将待加工差速器壳体总成5装在送料机构4的定心组件43上，必要时微调待加工差速器壳体总成5的回转中心，使其与定位机构2的回转中心、第四轴机构1的回转中心均重合。

如图8为用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置的第二工作状态，定心组件43带动待加工差速器壳体总成5沿着滑座41上表面中部的导轨42移动至安装位置处，将待加工差速器壳体总成5精准定位于定位机构2，并将待加工差速器壳体总成5快速安装于定位机构2。待加工差速器壳体总成5安装好后，将夹紧机构3的限位组件32快速安装至其拉杆31的一端端部，并启动夹紧机构3的液压缸总成33对待加工差速器壳体总成5进行夹紧，保证待加工差速器壳体总成5与定位机构2之间的组装牢固性。

如图9为用于加工差速器壳体总成的定位装夹复合装置的第三工作状态，将待加工差速器壳体总成5在定位机构2上装配好之后，送料机构4的定心组件43沿着导轨42移动返回至初始位置处，等待待加工差速器壳体总成5十字轴孔的加工好后再将进行差速器壳体总成5的下料操作。若差速器壳体总成5十字轴孔加工完成后，夹紧机构3将差速器壳体总成5放松时，人工直接将已加工差速器壳体总成5从定位机构2取出，则初始位置处的送料机构4等待下一个待加工差速器壳体总成5的上料操作。

通过设置的送料机构4，解决了差速器壳体总成5质量较重、差速器壳体总成5与定位机构2之间配合公差小、操作空间受限等因素导致的差速器壳体总成5受损、拆卸不便等问题，并消除了差速器总成在与定位机构2合装时出现需要多次对准，发生卡死、轴向定位销断裂等现象的发生，送料机构4保证了差速器壳体总成5与定位机构2之间的精准定位与快速组装，并保证了差速器壳体总成5的加工质量；

通过设置的定位机构2与夹紧机构3，改善了现有技术中采用螺栓连接等夹紧方式带来的非加工时间增加、操作工劳动强度大等缺陷，同时，相比于螺栓连接方式导致的螺栓频繁拆装易损坏，定位机构2使用寿命短、需定期更换导致成本增加等不足，通过采用夹紧机构的液压缸总成33实现对差速器壳体总成5的夹紧与放松，操作简便、不易损坏，且液压缸总成33夹紧可靠，提高了差速器壳体总成5加工过程中的使用安全性；

夹紧机构3一端设置的液压缸总成33用于差速器壳体总成5的夹紧与放松、另一端设置的限位组件32实现差速器壳体总成5的快速限位，进一步提高了差速器壳体总成5的加工效率。

另外，当差速器壳体总成规格不同，需要切换不同差速器壳体总成的十字轴孔加工时，只需要调整定位机构的定位座、角度定位销以及送料机构的定心座等零部件的位置，即可兼容实现不同规格差速器壳体总成上十字轴孔的精准上料操作、快速定位与装配、可靠夹紧与放松以及快速下料等操作，扩大了定位装夹复合装置的适用范围，满足于多种规格差速器壳体总成上十字轴孔的加工，有利于推广使用。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。