一种插齿夹具的制作方法

本实用新型涉及夹具技术领域，尤其涉及一种插齿夹具。

背景技术：

齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构之一，它可以用来传递空间任意两轴之间的运动和动力，具有传动功率范围大、效率高、传动比准确、使用寿命长、工作安全可靠等特点。随着世界机械工业的高速发展和科学技术的不断进步，齿轮传动装备朝着高速、重载、大功率、高效率、高精尖方向发展。但是齿轮制造工艺复杂，对齿轮加工的精度要求很高，如齿轮的一大用途是作为汽车运动中的核心传动部件，其加工质量的优劣对汽车总成乃至整车的振动噪声以及可靠性等会带来直接影响，有时会成为制约产品水平提高的关键因素。

而插齿是一种广泛应用的齿形加工方法，插齿是利用插齿刀在插齿机上加工工件的内、外齿轮或齿条等的齿面加工方法。从原理上讲，插齿的加工过程相当于一对圆柱齿轮啮合，插齿刀相当于一个变位齿轮。插齿时，有插齿刀上下往复运动，往下是切削。工业上，插齿加工前，需要采用夹具对工件进行准确定位，便于后续加工。但是现有的插齿夹具对工件的夹持定位精度不高，难以达到生产加工的需求，制约插齿加工的精度和齿轮成品的品质。

因此，现有的插齿夹具有待改进。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种新型的插齿夹具，所述插齿夹具对工件的定位精度高，消除了定位间隙的影响，装夹工件方便简单，提高了工件的插齿加工精度，解决了现有夹具对定位不准、使用不便的问题。

本实用新型提供了以下技术方案：

一种插齿夹具，其包括环形底座、固接于环形底座上方的筒形设置的本体、固连于本体上的锥度体、嵌入锥度体内腔的橡胶夹头、位于本体内的与橡胶夹头卡接的传动组件、以及与环形底座固连的工件支撑组件；橡胶夹头呈倒置圆台，其中心设置用于夹持工件的夹孔，锥度体的内壁与橡胶夹头的外壁锥度一致并相互贴合；

传动组件包括与橡胶夹头底部卡接的耦合环、贯穿环形底座设置的拉套，耦合环通过至少两个对称分布的第一导向套与拉套进行螺接，拉套下端设置用于与拉杆连接的螺纹孔；工件支撑组件包括内嵌于橡胶夹头内壁的用于支撑工件的筒形定位块、同轴固定于定位块下方的轴向定位法兰，轴向定位法兰通过自由贯穿拉套的至少两个对称设置的第二导向套螺接于环形底座；第一导向套自由贯穿轴向定位法兰；

在向下拉力作用下，拉杆通过拉套带动耦合环和橡胶夹头向下运动，橡胶夹头在锥度体内壁挤压下进行径向收缩夹紧工件。

可选地，第一导向套的上部贯穿轴向定位法兰后与耦合环底面螺接，第一导向套的外露下端连接拉套顶面；第二导向套的外露上端连接轴向定位法兰，第二导向套的下部贯穿拉套后与环形底座螺接。

可选地，第一导向套与拉套为分体设置并螺接，轴向定位法兰上设置供第一导向套贯穿的第一定位孔；一螺钉的两端分别与耦合环、拉套进行螺接，螺钉中部贯穿第一导向套的导向孔，导向孔内壁为平滑设置或者设置与螺钉配合的内螺纹；

第二导向套与轴向定位法兰为分体设置并螺接，拉套上设置供第二导向套贯穿的第二定位孔，另一螺钉的两端分别与轴向定位法兰、环形底座进行螺接，螺钉中部贯穿第二导向套内导向孔，该导向孔内壁为平滑设置或设置与螺钉配合的内螺纹。

可选地，第一导向套与拉套为焊接或一体设置，第二导向套与轴向定位法兰为焊接或一体设置。

可选地，第一导向套和第二导向套的位置交错设置。

可选地，橡胶夹头的下端外侧面沿轴向设置环形凹槽，耦合环的顶面沿轴向向中心延伸形成环形卡台，环形卡台与环形凹槽卡接配合。

可选地，本体侧壁设置至少一个排泄孔，轴向定位法兰和拉套与本体围合形成的排泄腔与排泄孔连通。

可选地，橡胶夹头侧壁设置定位滑槽，锥度体侧壁水平设置头部位于定位滑槽的止动螺钉，所述定位滑槽为沿锥度体侧壁轴向延伸的滑槽。

轴向定位法兰顶面中心向上延伸形成与耦合环内腔卡接的卡台，定位块的底部形成与轴向定位法兰内孔卡接的凸缘。

可选地，本体侧壁对称地固定连接至少两个吊环。

本实用新型实施例提供的插齿夹具具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的插齿夹具为内齿轮插齿夹具，便于对工件的内壁进行插齿加工，其结构设计合理，操作简单，安全可靠，更重要的是提高了工件定位精度，消除了定位间隙的影响，装夹方便简单，装夹后无需再校正，效率高，插齿质量完全达到工艺要求，废品率大为降低，降低了生产成本。

2、通过设置自由贯穿轴向定位法兰的第一导向套和自由贯穿拉套的第二导向套，一方面解决了工件支撑组件和传动组件内部结构间的位阻问题，保证了两种部件内部结构的正常连接，以及两组件间的互不干扰，提高了夹具整体的空间利用率；另一方面，将拉套和轴向定位法兰之间进行分离设置，便于在轴向定位法兰、拉套与本体侧壁之间围合形成排泄腔，利于将插齿加工形成的废料从排泄腔引导至排泄孔，并排出夹具腔体外。

3、通过橡胶夹头侧壁的定位滑槽和止动螺钉的配合，对橡胶夹头进行定位，避免橡胶夹头在工作过程中发生转动，影响工件的定位精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例1中插齿夹具的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例1中插齿夹具的立体剖视示意图；

图3为本实用新型实施例1中插齿夹具的排屑示意图；

图4为本实用新型实施例1中插齿夹具的内部结构的局部爆炸示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”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实用新型和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

一种如图1-3所示的一种插齿夹具，其包括环形底座6、螺接于环形底座6上方的筒形设置的本体5、螺连于本体5上的锥度体3、嵌入锥度体内腔的橡胶夹头2、位于本体5内的与橡胶夹头2卡接的传动组件、以及与环形底座6固连的工件支撑组件；橡胶夹头2呈倒置圆台，其中心设置用于夹持工件1的夹孔，锥度体3的内壁与橡胶夹头2的外壁锥度一致并相互贴合。

位于本体5内腔中的工件支撑组件作为固定组件，用于支撑橡胶夹头夹孔中的工件1，传动组件相对于工件支撑组件进行竖直方向的运动，带动橡胶夹头2外壁沿锥度体3的内壁向下或向上运动，使橡胶夹头在锥度体内壁压力作用下发生径向收缩或者径向扩张，从而实现夹紧工件1或者松开工件1的作用。

其中，传动组件包括与橡胶夹头2底部卡接的耦合环4、贯穿环形底座6设置的拉套8，耦合环4通过至少两个对称分布的第一导向套10与拉套8进行螺接，拉套8下端设置用于与拉杆连接的螺纹孔。通过上述设置将拉杆、拉套8、耦合环4和橡胶夹头2连成一体，实现拉杆到橡胶夹头的轴向传动。上述传动组件结构简单，组件数量少，传动效率高。

工件支撑组件包括内嵌于橡胶夹头2内壁的用于支撑工件的筒形定位块12、同轴固定于定位块12下方的轴向定位法兰11，轴向定位法兰11通过自由贯穿拉套8的至少两个对称设置的第二导向套7螺接于环形底座6，筒形定位块12与轴向定位法兰11螺接；第一导向套10自由贯穿轴向定位法兰11。通过上述设置将筒形定位块12、轴向定位法兰11、环形底座6连成一体，对工件1进行稳定支撑，避免工件1在加工过程中发生竖直方向的位置偏移。

上述插齿夹具的工作原理为：受到向下拉力时，拉杆通过拉套8带动耦合环4和橡胶夹头2向下运动，橡胶夹头在锥度体3内壁挤压下进行径向收缩固定工件1，便于插齿刀对工件内壁进行齿面加工；反之，拉杆向上运动，带动橡胶夹头2发生径向扩张恢复形变，释放工件1。

本实施例中，第一导向套10的上部自由贯穿轴向定位法兰11后与耦合环4底面螺接，第一导向套10的外露下端连接拉套8顶面；第二导向套7的外露上端连接轴向定位法兰11，第二导向套11的下部自由贯穿拉套8后与环形底座6螺接。可选地，本体5侧壁设置至少一个排泄孔13，轴向定位法兰11和拉套8与本体5围合形成的排泄腔16与排泄孔13连通。

通过设置自由贯穿轴向定位法兰11的第一导向套10和自由贯穿拉套8的第二导向套7，一方面解决了工件支撑组件和传动组件内部结构间的位阻问题，保证了两种部件内部结构的正常连接，以及两个组件间的互不干扰，提高了夹具整体的空间利用率。另一方面，将拉套8和轴向定位法兰11之间进行分离设置，便于轴向定位法兰11、拉套8与本体5侧壁围合形成的排泄腔16，便于将插齿加工形成的废料从排泄腔16引导至排泄孔13从而排出夹具腔体外。

加工废料的排屑原理如下：如图3所示，工件进行内壁插齿加工时，形成的屑料从工件内壁顺着筒形定位块12内腔、轴向定位法兰11内腔落入排泄腔16，随后顺着本体5侧壁的排泄孔13排出夹具体外，避免积累废料堵塞夹具内腔，影响插齿夹具的正常使用。

本实施例中，轴向定位法兰11顶面中心向上延伸形成与耦合环4内腔卡接的卡台，定位块12的底部形成与轴向定位法兰11内孔卡接的凸缘。这些设置加强零件之间的相互配合或连接，避免上述零件间发生径向位置偏移。

可选地，第一导向套10与拉套8为分体设置并螺接，轴向定位法兰11上设置供第一导向套10贯穿的第一定位孔。具体地，一螺钉的两端分别与耦合环4、拉套8进行螺接，螺钉中部贯穿第一导向套10的导向孔，导向孔内壁为平滑设置或者设置与螺钉配合的内螺纹。

本实施例中，第二导向套7与轴向定位法兰11为分体设置并螺接，拉套8上设置供第二导向套7自由贯穿的第二定位孔。一螺钉的两端分别与轴向定位法兰11、环形底座6进行螺接，螺钉中部贯穿第二导向套7内导向孔，该导向孔内壁为平滑设置或者设置与螺钉配合的内螺纹。通过上述第一导向套10和第二导向套7的活动设置，便于零件的加工、拆卸和组装，便于独立零件的维修和更换，降低维修成本，延长插齿夹具的使用寿命。

其他实施例中，第一导向套10与拉套8为焊接或一体设置，第二导向套7与轴向定位法兰11为焊接或一体设置，其他结构设置与本实施例相同。这种设置有助于提高结构连接稳定性。

可选地，第一导向套10和第二导向套7的位置交错设置。

本实施例中，橡胶夹头2的下端外侧面沿轴向设置环形凹槽，耦合环4的顶面沿轴向向中心延伸形成环形卡台，通过环形卡台与环形凹槽卡接配合，实现橡胶夹头2与耦合环4的传动连接。

为了避免橡胶夹头2在工作过程中发生转动，影响工件的定位精度，进行了以下设置：橡胶夹头2侧壁设置定位滑槽15，锥度体3侧壁水平设置头部位于定位滑槽的止动螺钉14。所述定位滑槽15的数量为至少一个，多个定位滑槽15沿橡胶夹头侧壁对称分布。

本实施例中，如图4所示，定位滑槽15为沿锥度体侧壁轴向延伸的滑槽。橡胶夹头2在进行竖直移动时，止动螺钉14的尾部沿着定位滑槽15滑动，避免橡胶夹头2在移动过程中发生转动。

此外，为了便于搬运所述插齿夹具，本体5侧壁对称地固定设置至少两个吊环9。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及本实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。