一种用于齿轮轴加工的相位控制装置及方法与流程

1.本发明属于齿轮轴加工工具领域，特别是涉及一种用于齿轮轴加工的相位控制装置。


背景技术：

2.传统的齿轮加工机床在齿轮轴加工时采用三爪卡盘对齿轮轴进行手动装夹，它最大的缺点是三爪卡盘对零件进行装夹时，零件重复装夹时不能保证在圆周上的固定位置，即不能保证被加工齿与齿轮轴上平台的相位要求，手动装夹还不能保证零件装夹精度，每次装夹要手动进行找正，操作十分麻烦。


技术实现要素：

3.为解决以上技术问题，本发明提供一种用于齿轮轴加工的相位控制装置，通过采用相位控制装置，只需将齿轮轴插入上定位套和下定位套中，利用齿轮轴两端中心孔在上顶尖和下顶尖上定位，齿轮轴上的平台与限位轴上的斜平面贴合控制齿轮轴圆周方向的位置，齿轮轴通过上顶尖下压将齿轮轴下端面压在上定位套上带动零件加工时的旋转，整个过程操作简单、使用方便，定位精度高，相位控制准确，节约了装夹时间，本结构加工、装配简单，稳定可靠。
4.为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种用于齿轮轴加工的相位控制装置，它包括工作台体，所述工作台体的中心孔套装有下定位套，所述工作台体的顶部，并位于下定位套的外围设置有支撑座，所述支撑座的中心孔支撑安装有上定位套；所述下定位套的内部安装有下顶尖，所述下顶尖与上顶尖相配合，并将待加工的齿轮轴定位在两者之间；所述下定位套的侧边，并位于工作台体的顶部固定有直线驱动机构，所述直线驱动机构的活塞杆末端安装有限位轴，所述限位轴与加工在下定位套的上筒体上的斜通孔相配合；所述限位轴和齿轮轴之间设置有斜面配合结构。
5.所述支撑座通过底座螺栓固定安装在工装台体的顶部。
6.所述下顶尖安装在下定位套的中心孔，在下顶尖的底端设置有弹簧定位柱，所述弹簧定位柱上套装有压缩弹簧，所述压缩弹簧的底端与螺母的顶端相接触配合，所述螺母安装在下定位套的底部螺纹孔上，所述螺母的中心部位加工有用于穿过弹簧定位柱的通孔。
7.所述下定位套包括下筒体，所述下筒体定位在工作台体的中心孔，所述底部螺纹孔加工在下筒体的底部中心位置；所述下筒体的外部加工有定位法兰，所述定位法兰通过螺栓与工作台体固定相连。
8.所述直线驱动机构包括油缸体，所述油缸体的腔体内部安装有活塞，所述活塞的端面设置有活塞杆，所述油缸体的尾部固定安装有法兰盘，所述法兰盘的中心部位设置有第一通油孔，并与油缸体的无杆活塞腔相连通，所述油缸体上加工有第二通油孔，并与油缸体的有杆活塞腔相连通。
9.所述斜面配合结构包括加工在限位轴头部末端的斜面，所述斜面与齿轮轴上的平台相配合；所述斜通孔沿着上筒体的径向方向，并偏离其最大径向面。
10.所述限位轴的尾部一端设置有连接座，所述连接座上加工有用于和活塞杆的头部相连的卡槽。
11.所述第二通油孔采用l型通孔。
12.所述限位轴和斜通孔都采用矩形截面。
13.采用所述用于齿轮轴加工的相位控制装置进行齿轮轴定位装夹的方法，包括以下步骤：步骤一，相位控制装置的装配：将上顶尖、上定位套、支撑座、下顶尖、下定位套、压缩弹簧、螺母、限位轴、油缸体、法兰盘、活塞杆和工作台体进行组装；步骤二，齿轮轴的端部定位装夹：将齿轮轴插入上定位套和下定位套中，利用齿轮轴两端中心孔在上顶尖和下顶尖定位，上定位套安装在支撑座上，支撑座安装在工作台体上；下定位套安装在工作台体上，其内部装有下顶尖，下顶尖通过压缩弹簧和螺母调节其支撑力大小；步骤三，齿轮轴的周相定位：油缸体安装在工作台体上，其内部装有活塞杆，活塞杆通过卡槽与限位轴连接，当齿轮轴插入上定位套和下定位套后，第一通油孔进油，活塞杆前移推进限位轴向前运动，限位轴在下定位套上的斜通孔内导向，直到齿轮轴上的平台与限位轴的斜面贴合，齿轮轴的圆周方向位置被控制；步骤四，齿轮轴的加工：齿轮轴通过上顶尖下压将齿轮轴下端面压在上定位套上带动零件加工时的旋转；步骤五，齿轮轴的卸载：齿轮轴加工完成后，第二通油孔进油，活塞杆后移推进限位轴向后运动，齿轮轴上的平台与限位轴的斜面脱开，上顶尖上移，齿轮轴取出。
14.本发明有如下有益效果：1、本发明主要适用于齿轮加工机床在齿轮轴加工时对零件的相位控制，被加工齿与齿轮轴上的平台有相位要求，齿轮轴加工时要求装夹稳定，定位精度高，相位控制准确，操作方便；采用齿轮轴加工的相位控制装置后，定位精度更高、相位控制准确、装夹更方便，降低了操作的要求，加工、装配更简单。
15.2、本发明通过将齿轮轴插入上定位套和下定位套中，利用齿轮轴两端中心孔在上顶尖和下顶尖上定位，齿轮轴上的平台与限位轴上的斜平面贴合控制齿轮轴圆周方向的位置，齿轮轴通过上顶尖下压将齿轮轴下端面压在上定位套上带动零件加工时的旋转，其定位精度高，相位控制准确，安装方便快捷。
16.3、本发明通过采用通过直线驱动机构能够用于提供活塞杆伸缩的动力。工作过程中，通过向油缸体内部的不同腔体进行通油，进而控制活塞的动作，最终达到控制活塞杆的伸缩动作。进而配合完成齿轮轴的相位定位和控制。
17.4、通过上述的斜面配合结构能够用于对齿轮轴进行周向定位。
附图说明
18.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
19.图1为本发明主剖视图。
20.图2为本发明图1中a-a视图。
21.图3为本发明下定位套三维图。
22.图4为本发明限位轴三维图。
23.图5为本发明齿轮轴三维图。
24.图中：上顶尖1、齿轮轴2、上定位套3、支撑座4、下顶尖5、下定位套6、压缩弹簧7、螺母8、限位轴9、油缸体10、法兰盘11、第一通油孔12、活塞杆13、第二通油孔14、工作台体15、平台16、轴环17、底部螺纹孔18、下筒体19、定位法兰20、斜通孔21、上筒体22、底座螺栓23、弹簧定位柱24、卡槽25、斜面26。
具体实施方式
25.下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
26.实施例1：参见图1-5，一种用于齿轮轴加工的相位控制装置，它包括工作台体15，所述工作台体15的中心孔套装有下定位套6，所述工作台体15的顶部，并位于下定位套6的外围设置有支撑座4，所述支撑座4的中心孔支撑安装有上定位套3；所述下定位套6的内部安装有下顶尖5，所述下顶尖5与上顶尖1相配合，并将待加工的齿轮轴2定位在两者之间；所述下定位套6的侧边，并位于工作台体15的顶部固定有直线驱动机构，所述直线驱动机构的活塞杆13末端安装有限位轴9，所述限位轴9与加工在下定位套6的上筒体22上的斜通孔21相配合；所述限位轴9和齿轮轴2之间设置有斜面配合结构。通过采用上述结构的相位控制装置能够用于齿轮轴2加工过程中的周向定位，具体工作过程中，通过齿轮轴上的平台与限位轴上的斜平面贴合控制齿轮轴圆周方向的位置，齿轮轴通过上顶尖下压将齿轮轴下端面压在上定位套上带动零件加工时的旋转，其定位精度高，相位控制准确，安装方便快捷。
27.进一步的，所述支撑座4通过底座螺栓23固定安装在工装台体15的顶部。通过上述的固定安装方式，保证了对支撑座4进行可靠的固定和安装。
28.进一步的，所述下顶尖5安装在下定位套6的中心孔，在下顶尖5的底端设置有弹簧定位柱24，所述弹簧定位柱24上套装有压缩弹簧7，所述压缩弹簧7的底端与螺母8的顶端相接触配合，所述螺母8安装在下定位套6的底部螺纹孔18上，所述螺母8的中心部位加工有用于穿过弹簧定位柱24的通孔。通过上述的压缩弹簧7和螺母8的配合，能够用于调节下顶尖5的支撑力的大小，进而保证了对齿轮轴9进行可靠的支撑，实现其轴端定位。
29.进一步的，所述下定位套6包括下筒体19，所述下筒体19定位在工作台体15的中心孔，所述底部螺纹孔18加工在下筒体19的底部中心位置；所述下筒体19的外部加工有定位法兰20，所述定位法兰20通过螺栓与工作台体15固定相连。通过上述的下定位套6能够用于对齿轮轴2进行可靠的套装定位。
30.进一步的，所述直线驱动机构包括油缸体10，所述油缸体10的腔体内部安装有活塞，所述活塞的端面设置有活塞杆13，所述油缸体10的尾部固定安装有法兰盘11，所述法兰盘11的中心部位设置有第一通油孔12，并与油缸体10的无杆活塞腔相连通，所述油缸体10上加工有第二通油孔14，并与油缸体10的有杆活塞腔相连通。通过直线驱动机构能够用于提供活塞杆13伸缩的动力。工作过程中，通过向油缸体10内部的不同腔体进行通油，进而控制活塞的动作，最终达到控制活塞杆13的伸缩动作。进而配合完成齿轮轴的相位定位和控
制。
31.进一步的，所述斜面配合结构包括加工在限位轴9头部末端的斜面26，所述斜面26与齿轮轴2上的平台16相配合；所述斜通孔21沿着上筒体22的径向方向，并偏离其最大径向面。通过上述的斜面配合结构能够用于对齿轮轴进行周向定位。
32.进一步的，所述限位轴9的尾部一端设置有连接座23，所述连接座23上加工有用于和活塞杆13的头部相连的卡槽25。通过上述的卡槽25方便了对限位轴9的组装。
33.进一步的，所述第二通油孔14采用l型通孔。
34.进一步的，所述限位轴9和斜通孔21都采用矩形截面。进而有效的防止了限位轴9在伸缩过程中发生转动的问题，保证了对齿轮轴进行可靠的周向定位。
35.实施例2：采用所述用于齿轮轴加工的相位控制装置进行齿轮轴定位装夹的方法，包括以下步骤：步骤一，相位控制装置的装配：将上顶尖1、上定位套3、支撑座4、下顶尖5、下定位套6、压缩弹簧7、螺母8、限位轴9、油缸体10、法兰盘11、活塞杆13和工作台体15进行组装；步骤二，齿轮轴2的端部定位装夹：将齿轮轴2插入上定位套3和下定位套6中，利用齿轮轴2两端中心孔在上顶尖1和下顶尖5定位，上定位套3安装在支撑座4上，支撑座4安装在工作台体15上；下定位套6安装在工作台体15上，其内部装有下顶尖5，下顶尖5通过压缩弹簧7和螺母8调节其支撑力大小；步骤三，齿轮轴2的周相定位：油缸体10安装在工作台体15上，其内部装有活塞杆13，活塞杆13通过卡槽25与限位轴9连接，当齿轮轴2插入上定位套3和下定位套6后，第一通油孔12进油，活塞杆13前移推进限位轴9向前运动，限位轴9在下定位套6上的斜通孔21内导向，直到齿轮轴2上的平台16与限位轴的斜面26贴合，齿轮轴2的圆周方向位置被控制；步骤四，齿轮轴2的加工：齿轮轴2通过上顶尖1下压将齿轮轴下端面压在上定位套3上带动零件加工时的旋转；步骤五，齿轮轴2的卸载：齿轮轴2加工完成后，第二通油孔14进油，活塞杆13后移推进限位轴9向后运动，齿轮轴9上的平台16与限位轴的斜面26脱开，上顶尖1上移，齿轮轴取出。