一种大型齿轮通用装夹装置的制作方法

本实用新型涉及一种大型齿轮通用装夹装置，具体涉及一种大型齿轮在机械加工回转工作台上的高刚性装夹技术，属于机械加工技术领域。

背景技术：

现有的大型齿轮在机械加工回转工作台上的装夹，是在齿轮周全的四个或六个方向安装支撑牛腿，大齿轮置于牛腿顶面，牛腿上制有t形槽，使用压板、螺柱将大齿轮压在牛腿顶面固定。现有的装夹方法具有如下缺点：

一是整体刚性差，现有装夹方法大直径大齿轮使用六件牛腿，小直径大齿轮使用六件牛腿支撑，支撑牛腿形成多个支撑柱，整体刚性较差，加工过程中大齿轮抖动明显；

二是支撑面积小，现有装夹方法牛腿与大齿轮为四/六处面接触，总体接触面积小，相邻两支撑点间距大，容易造成大齿轮在加工过程的变形；

三是大齿轮适用性差，现有大齿轮辐板有五等分、六等分、七等分等多种样式，回转工作台均为偶数等分，因此牛腿只能为偶数，例如将五等分大齿轮在六等分牛腿支撑下，装夹不均匀；

四是调整难度大，现有大齿轮牛腿支撑单件体积过大，调整支撑直径时需要使用行车移动各牛腿，工作效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种大型齿轮通用装夹装置及装夹方法，可以保障整套装置的装夹刚性，实现装夹可靠、工件变形小、调整便利、适用范围广等优点。

为了达到以上目的，本实用新型提供一种大型齿轮通用装夹装置，包括装置本体和安装在装置本体上的装夹附件，所述装置本体通过第一双头螺柱组件与机床回转工作台相连接，所述装夹附件主要由过渡块、第一t形块、第一螺钉、第二t形块、第二双头螺柱组件、压板、调整垫块组件和第一双头螺柱组件组成，所述过渡块通过第一t形块和第一螺钉与装置本体相连，所述大齿轮置于过渡块上表面，在所述大齿轮的上表面设置有压板，所述压板通过第二双头螺柱组件与第二t形块相连，所述第二t形块安装于过渡块上，在所述过渡块与压板之间设置有调整垫块组件，所述第一双头螺柱组件安装于装置本体的下端，通过第一双头螺柱组件将装置本体安装于机床回转工作台。

本实用新型的装夹装置包括由下至上依次连接的装置本体、第一双头螺柱组件、第一t形块、过渡块、第一螺钉、第二t形块、大齿轮、第二双头螺柱组件、压板、调整垫块组件。使用装置本体与机床回转工作台相连，采用过渡块调节支撑大齿轮，并能够直接调整过渡块以适用于不同直径的大齿轮加工需要。本实用新型采用一件带有整体圆锥形腔体的装置本体，装夹刚性极好；装置本体可正反两用安装，装夹范围大；小直径范围调整仅需调整过渡块，调整轻便；最多十八组装夹点，工件抗变形能力强。

进一步的，在所述装置本体的顶面装有第一t形块，所述过渡块通过第一t形块和第一螺钉与装置本体相连，在所述过渡块的顶部安装大齿轮，即大齿轮支撑在过渡块上表面，所述压板的前端压在大齿轮的上表面，后端通过调整垫块组件支撑于过渡块上。安装时，压板的后端由调整垫块组件支撑住，然后根据压板的位置将调整垫块组件摆放在过渡块的上表面。

进一步的，所述装置本体采用整体铸件，包括小端连接板、大端连接板以及连接小端连接板与大端连接板的锥形支撑板，在所述锥形支撑板上设有一组分布均匀的加强板，加强板连接小端连接板与大端连接板。

这样，小端连接板与大端连接板之间采用锥形支撑板和加强板支撑，使得整体具有极高的刚性。

进一步的，在所述小端连接板上制有一组沿周向均匀布置的小端t形槽和小端安装开口；在所述大端连接板上制有一组沿周向均匀布置的大端t形槽和大端安装开口。

进一步的，所述第一双头螺柱组件包括第一双头螺柱以及套在第一双头螺柱上的第一垫片和第一螺母，所述第一双头螺柱穿过小端安装开口或大端安装开口后将装置本体固定于机床回转工作台。

上述结构中，当小直径大齿轮安装在装置本体上时，采用第一双头螺柱组件穿过小端连接板上的小端安装开口后固定在机床回转工作台上，实现正面安装；当大直径大齿轮安装在装置本体上时，采用第一双头螺柱组件穿过大端连接板上的大端安装开口后固定在机床回转工作台上，实现反面安装。

进一步的，在所述过渡块的上表面制有过渡块t形槽，在所述过渡块t形槽内制有多个均匀分布的沉孔，在所述过渡块的上表面位于过渡块t形槽两侧分别制有多个均匀分布的起吊孔，并且所述过渡块的一端两侧分别制有斜面。

进一步的，所述第一t形块制有第一t形凸台，在所述第一t形凸台上制有多个均匀分布的第一螺孔，所述第一t形凸台与小端t形槽或大端t形槽相配合，第一t形块通过第一t形凸台与装置本体上的小端t形槽或大端t形槽相连接，过渡块支撑在小端连接板或大端连接板的上表面，第一t形块可在装置本体的小端t形槽或大端t形槽内沿径向移动，从而调整过渡块的支撑直径；所述第一螺钉穿入过渡块内的沉孔与第一t形块上的第一螺孔连接。

上述结构中，装置本体通过其大小端正反安装，以及第一t形块、过渡块的径向调节，在保证刚性的同时使整套装夹装置具有极大的适用范围。当装夹小直径大齿轮时，过渡块的斜面可防止相邻的过渡块干涉。另外，起吊孔只有在装置本体调面时使用，过渡块小幅度调整可以用手推动，完全取下来还是需要起吊保证安全。

进一步的，所述第二t形块制有第二t形凸台，在所述第二t形凸台上制有第二螺孔，所述第二t形凸台与过渡块t形槽相配合，第二t形块通过第二t形凸台与过渡块t形槽连接，第二t形凸台可在过渡块t形槽内移动；在所述压板上制有腰形孔。

进一步的，所述第二双头螺柱组件包括第二双头螺柱以及套在第二双头螺柱上的第二垫片和第二螺母，所述第二双头螺柱穿过压板上的腰形孔后固定于第二螺孔中。

这样，第二双头螺柱组件穿过压板上的腰形孔与第二t形块上的第二螺孔连接。

进一步的，所述调整垫块组件包括支撑柱、调节螺栓和锁紧螺母，所述支撑柱安装于过渡块的上表面，在所述支撑柱的上端部制有内螺纹孔，与所述内螺纹孔配合设置有调节螺栓，在所述调节螺栓上套有锁紧螺母。

上述结构中，调节螺栓可沿内螺纹孔上下移动调整支撑高度，当调节螺栓移动至合适高度时，采用锁紧螺母固定。

本实用新型的优点是装置本体为整体圆锥形腔体，装夹刚性极好；装置本体可正反两用安装，装夹范围大；小直径范围调整仅需调整过渡块，调整轻便；最多十八组装夹点，工件抗变形能力强。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的总体装配示意图。

图2为本实用新型的总体装配剖面示意图。

图3为本实用新型中装置本体的结构示意图。

图4为本实用新型中过渡块的结构示意图。

图5为本实用新型中第一t形块的结构示意图。

图6为本实用新型中第二t形块的结构示意图。

图7为本实用新型中第二双头螺柱组件的结构示意图。

图8为本实用新型中压板的结构示意图。

图9为本实用新型中调整垫块组件的结构示意图。

图10为本实用新型中第一双头螺柱组件的结构示意图。

图11为本实用新型中涉及的大齿轮的结构示意图。

图中：1.装置本体，101.小端连接板，102.大端连接板，103.加强板，104.锥形支撑板，105.小端t形槽，106.大端t形槽，107.小端安装开口，108.大端安装开口，2.过渡块，201.过渡块t形槽，202.起吊孔，203.沉孔，204.斜面，3.第一t形块，301.第一t形凸台，302.第一螺孔，4.第一螺钉，5.第二t形块，501.第二t形凸台，502.第二螺孔，6.第二双头螺柱组件，601.第二双头螺柱，602.第二垫片，603.第二螺母，7.压板，701.腰形孔，8.调整垫块组件，801.支撑柱，802.调节螺栓，803.锁紧螺母，9.第一双头螺柱组件，901.第一双头螺柱，902.第一垫片，903.第一螺母，10.大齿轮。

具体实施方式

实施例一

如图1和图2所示，一种大型齿轮通用装夹装置，包括装置本体1和安装在装置本体1上的装夹附件，装置本体1通过第一双头螺柱组件9与机床回转工作台相连接，装夹附件主要由过渡块2、第一t形块3、第一螺钉4、第二t形块5、第二双头螺柱组件6、压板7、调整垫块组件8和第一双头螺柱组件9组成。过渡块2、第一t形块3、第一螺钉4、第二t形块5、第二双头螺柱组件6、压板7、调整垫块组件8和第一双头螺柱组件9均安装在装置本体1上。过渡块2通过第一t形块3和第一螺钉4与装置本体1相连，大齿轮10置于过渡块2上表面，在大齿轮10的上表面设置有压板7，压板7通过第二双头螺柱组件6与第二t形块5相连，第二t形块5安装于过渡块2上，在过渡块2与压板7之间设置有调整垫块组件8，第一双头螺柱组件9安装于装置本体1的下端，通过第一双头螺柱组件9将装置本体1安装于机床回转工作台。在装置本体1的顶面装有第一t形块3，过渡块2通过第一t形块3和第一螺钉4与装置本体1相连，在过渡块2的顶部安装大齿轮10，即大齿轮10支撑在过渡块2上表面，压板7的前端压在大齿轮10的上表面，后端通过调整垫块组件8支撑于过渡块2上。调整垫块组件8支撑住后根据压板7的位置摆放在过渡块2的上表面。

如图3所示，装置本体1采用整体铸件，包括圆环状小端连接板101、圆环状大端连接板102以及连接小端连接板101与大端连接板102的锥形支撑板104，在锥形支撑板104的外圆周面上设有十八件分布均匀的加强板103，加强板103连接小端连接板101与大端连接板102。小端连接板101与大端连接板102之间采用一件锥形支撑板104和十八件加强板103支撑，使得整体具有极高的刚性。在小端连接板101上制有十八件沿周向均匀布置的小端t形槽105和小端安装开口107，小端t形槽105布置于小端连接板101的上表面并沿小端连接板101径向贯穿，小端安装开口107布置于小端连接板101的外圆周并沿小端连接板101厚度方向贯穿。在大端连接板102上制有十八件沿周向均匀布置的大端t形槽106和大端安装开口108，大端t形槽106布置于大端连接板102的下表面并沿大端连接板102径向贯穿，大端安装开口108布置于大端连接板102的外圆周并沿大端连接板102厚度方向贯穿。

如图10所示，第一双头螺柱组件9包括第一双头螺柱901以及套在第一双头螺柱901上的第一垫片902和第一螺母903，第一双头螺柱901穿过小端安装开口107或大端安装开口108后将装置本体1固定于机床回转工作台。当小直径大齿轮10安装在装置本体1上时，采用第一双头螺柱组件9穿过小端连接板101上的小端安装开口107后固定在机床回转工作台上，实现正面安装；当大直径大齿轮10安装在装置本体1上时，采用第一双头螺柱组件9穿过大端连接板102上的大端安装开口108后将装置本体固定在机床回转工作台上，实现反面安装。

如图4所示，过渡块2呈长方体状，在过渡块2的上表面制有过渡块t形槽201，在过渡块t形槽201内制有六个均匀分布的沉孔203，在过渡块2的上表面位于过渡块t形槽201两侧分别制有三个均匀分布的起吊孔202，并且过渡块2的一端两侧分别制有斜面204，当装夹小直径大齿轮10时，斜面204可防止相邻的过渡块2干涉。如图5所示，第一t形块3制有第一t形凸台301，在第一t形凸台301的上表面制有三个均匀分布的第一螺孔302，第一t形凸台301与小端t形槽105或大端t形槽106相配合，第一t形块3通过第一t形凸台301与装置本体1上的小端t形槽105或大端t形槽106相连接，过渡块2通过第一t形凸台301支撑在小端连接板101或大端连接板102的上表面，第一t形块3可在装置本体1的小端t形槽105或大端t形槽106内沿径向移动，从而调整过渡块2的支撑直径。第一螺钉4穿过沉孔203后固定于第一螺孔302中，第一螺钉4穿入过渡块2内的沉孔203与第一t形块3上的第一螺孔302连接。

如图6所示，第二t形块5制有第二t形凸台501，在第二t形凸台501的上表面制有第二螺孔502，第二t形凸台501与过渡块t形槽201相配合，第二t形块5通过第二t形凸台501与过渡块t形槽201连接，第二t形凸台501可在过渡块t形槽201内移动。如图7所示，第二双头螺柱组件6包括第二双头螺柱601以及套在第二双头螺柱601上的第二垫片602和第二螺母603，第二双头螺柱601穿过压板7上的腰形孔701后固定于第二螺孔502中，第二双头螺柱组件6穿过压板7上的腰形孔701与第二t形块5上的第二螺孔502连接。如图8所示，在压板7上制有贯穿的腰形孔701。如图9所示，调整垫块组件8包括支撑柱801、调节螺栓802和锁紧螺母803，支撑柱801安装于过渡块2的上表面，在支撑柱801的上端部制有内螺纹孔，与内螺纹孔配合设置有调节螺栓802，在调节螺栓802上套有锁紧螺母803，调节螺栓802可沿内螺纹孔上下调整支撑高度，当调节螺栓802移动至合适高度时，采用锁紧螺母803固定。

一种大型齿轮通用装夹方法，包括以下步骤：

s1、将装置本体1置于加工设备的机床回转工作台上，使装置本体1的小端连接板101或大端连接板102与机床回转工作台接触式连接。

s2、机床回转工作台点动，行车配合调整装置本体1使其与机床回转工作台基本同心。

s3、使用十八套第一双头螺柱组件9，穿过装置本体1上的小端安装开口107或大端安装开口108，拧紧各第一双头螺柱组件9上的第一螺母903将装置本体1固定在加工设备的机床回转工作台上。

s4、将十八件第一t形块3装入大端t形槽106或小端t形槽105中，然后将十八件过渡块2沿大端t形槽106或小端t形槽105均匀布置于大端连接板102或小端连接板101的顶面，并按照大齿轮10的支撑直径手动调整十八件过渡块2的位置。

s5、每件过渡块2使用三件第一螺钉4穿过过渡块2上的沉孔203，第一螺钉4与第一t形块3上的三个第一螺孔302连接固定；过渡块2上有六个沉孔203，但是只有三个孔用于安装，也就是说过渡块2与第一t形块3是可以错位安装的，第一t形块3可以与过渡块2的任意连续三个沉孔203对接，这样可以让过渡块2在直径上突出装置本体1，扩大直径调节范围。

s6、将大齿轮10置于十八件过渡块2的顶面，机床回转工作台点动，以校正大齿轮10使其与机床回转工作台同心。

s7、将第二t形块5装入过渡块t形槽201内，再将调整垫块组件8置于过渡块2的顶面，然后将压板7的一端压住大齿轮10，另一端压在调整垫块组件8的调节螺栓802顶部，最后将第二双头螺柱组件6中的第二双头螺柱601穿过压板7的腰形孔701后，使第二双头螺柱601的底部螺纹与第二t形块5的第二螺孔502连接。

s8、调整各压板7压在大齿轮10顶面的位置后，使各压点沿大齿轮10的外圆周均布，拧紧第二螺母603压紧大齿轮10，本实施例的大齿轮10为五等分，故可使用十组压点均布压紧，实现装夹装置的反面或正面安装。

当大齿轮10的直径超过装置本体1小端装夹范围时，在步骤s1中使用小端连接板101与机床回转工作台接触式连接；在步骤s3中使用十八套第一双头螺柱组件9穿过小端安装开口107固定；在步骤s4中将十八件第一t形块3装入大端t形槽106中，过渡块2均布在大端连接板102的顶面；按照步骤s5至s8依次安装固定，实现装夹装置的反面安装使用。

当大齿轮10的直径未超过装置本体1小端装夹范围时，在步骤s1中使用大端连接板102与机床回转工作台接触式连接；在步骤s3中使用十八套第一双头螺柱组件9穿过大端安装开口108固定；在步骤s4中将十八件第一t形块3装入小端t形槽105中，过渡块2均布在小端连接板101的顶面；按照步骤s5至s8依次安装固定，实现装夹装置的正面安装使用。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。