本发明属于机械加工领域的技术领域，涉及一种定心不变形的磨孔节圆夹具。
背景技术：
在行星传动机构中，有的行星齿轮的结构因空间的限制使齿轮的齿根与孔壁间非常的薄，但高精密的行星传动中对齿轮的安装精度要求是非常高的，包括对安装的中间孔的圆度要求是非常高的。所以，对于此类齿轮的加工就带来了很大的困难，原因就是因孔壁薄在加工孔时容易造成夹紧变形。
德国斯美沃(smw)公司开发了一种薄膜卡盘，用于此类零件的加工。但其价格非常昂贵，一般公司无法承受，以致无法大面积推广。而且，除了价格昂贵之外，它还有着其他一些缺点：
1、smw的夹具其定心原理是采用的弹性变形原理，对工件的定心是利用精密的弹簧体产生的弹力来实现的，所以其定心的夹紧力是很小且稳定的。但其不足就是使用频次过多时弹性体产生疲劳后定心精度也会有下降清况。
2、smw夹具弹性体带动定位球面与齿轮接触达到定心的目的，其定心精度是微米级，但其定位球面磨损后很难自行对其更换，造成后续维护的依赖性，不仅经济上付出大，时效上也受制于人。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足，提供了一种定心不变形的磨孔节圆夹具，具有结构简单，价格便宜，定心准确，工件加工不变形的优点。
为解决上述技术问题，本发明的目的通过下述技术方案得以实现：
一种定心不变形的磨孔节圆夹具，包括夹具体，所述夹具体上定心装配有内凸轮，所述内凸轮的内壁上间隔设置有若干定心止口和定位曲面，所述定位曲面呈阿基米德螺线分布，所述内凸轮内转动设置有定心组件，所述定心组件包括环形的齿形保持架和若干松连接在齿形保持架上的定位棒，所述定位棒与定位曲面接触连接定位工件。
在上述的一种定心不变形的磨孔节圆夹具中，定位棒与齿形保持架间采用松连接，其间隙保证量棒定位后仍有足够的自由度，定位棒根据工件的齿数尽量均布。
在上述的一种定心不变形的磨孔节圆夹具中，所述齿形保持架向内延伸形成若干定位棒安装凸台，所述定位棒安装凸台上设置有定位棒安装通孔，定位棒的安装端穿设在定位棒安装通孔内，定位棒的安装端通过弹性挡圈轴向限位。
在上述的一种定心不变形的磨孔节圆夹具中，所述定位棒的安装端设置在定位棒的上端，安装端的径向尺寸小于定位棒的径向尺寸。
在上述的一种定心不变形的磨孔节圆夹具中，所述夹具体上设置有夹具定心台，所述夹具定心台与定心止口配合定心内凸轮。
在上述的一种定心不变形的磨孔节圆夹具中，所述定心组件还包括套设在定位棒上的端面支撑环，所述端面支撑环的上端面间隔设置有若干支撑工件下端面的支撑点，所述支撑点设置在定位棒之间的间隙处。
在上述的一种定心不变形的磨孔节圆夹具中，所述内凸轮的上端面设置有若干限制螺钉，所述限制螺钉对齿形保持架进行轴向限位。
在上述的一种定心不变形的磨孔节圆夹具中，所述夹具体内设置有连接板，所述连接板上转动设置有若干连接柱，所述连接柱轴向贯穿夹具体和内凸轮，连接柱的上端固定有压紧工件的压板。优选的，连接板上装配有转动轴承，所述连接柱的下端装配在转动轴承内。
在上述的一种定心不变形的磨孔节圆夹具中，所述连接柱上设置有转动曲线槽，所述转动曲线槽与固定在夹具体内的挡销配合滑动，所述连接板上固定有拉杆，所述拉杆与驱动油缸相连，驱动油缸拉动连接板向下运动同时使得连接柱带动压板转动。
在上述的一种定心不变形的磨孔节圆夹具中，所述夹具体的下方设置有连接机床的法兰，所述夹具体的侧壁设置有若干凹槽，凹槽内设置有固定法兰的紧固螺栓。
在上述的一种定心不变形的磨孔节圆夹具中，所述定位棒的数量根据工件而定，定心止口和定位曲面与定位棒相同，优选的，所述定心止口、定位曲面和定位棒均设置为6个。
在上述的一种定心不变形的磨孔节圆夹具中，所述定位棒的直径差小于0.001mm。
本发明的定心原理是：当齿轮装入保持架中时，旋转齿轮带动保持架转动，因定位棒的分布所对应的内凸轮中的阿基米德曲线半径是相同的，所以随着齿轮的转动由于曲线半径是逐渐变小的，也就使定位棒逐渐向中心移动以至实现无隙定心的目的。
本发明和现有技术相比，具有如下有益效果：
1、本发明改进了磨孔节圆夹具的结构，通过定心组件与内凸轮的配合，实现工件的定心，具有定心精度高，工件不变形，使用寿命长，结构简单，价格低廉的优点。
2、本发明在内凸轮的设计时把凸轮装配止口(定心止口)与工作曲面(定位曲面)能够一次性用走丝割出，这样就保证了内凸轮的安装精度，也就保证了夹具的使用精度。避免了装配止口与工作曲面分开加工所产生的二次误差。
3、本发明的定心组件采用齿形保持架与定位棒的组合，在安装工件时齿形保持架可以自由转动，不需要将定心组件由夹具中取出，从而简化了工件的装入。
4、本发明通过油缸驱动的压板压紧工件的端面，同时设计了工件下端面的支撑点，压紧工件端面后不致让工件发生变形。另外，工件通过手动转动，力量比较小，所以不致使工件发生定心变形。
5、本发明控制定位棒的直径精度来控制工件的定心精度。定位棒选用同直径差小于0.001mm。内凸轮的精度就能实现精度在0.003mm以内，进而保证夹具的定位精度在0.005mm以内。
附图说明
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的爆炸图；
图3是本发明内凸轮的立体图；
图4是本发明定心组件的立体图；
附图标记：1、夹具体；2、内凸轮；3、定心止口；4、定位曲面；5、齿形保持架；6、定位棒；7、工件；8、定位棒安装凸台；9、弹性挡圈；10、夹具定心台；11、端面支撑环；12、支撑点；13、限制螺钉；14、连接板；15、连接柱；16、压板；17、转动曲线槽；18、挡销；19、拉杆；20、法兰。
具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-4：
一种定心不变形的磨孔节圆夹具，包括夹具体1，所述夹具体1上定心装配有内凸轮2，所述内凸轮2的内壁上间隔设置有若干定心止口3和定位曲面4，所述定位曲面4呈阿基米德螺线分布，所述夹具体1上设置有夹具定心台10，所述夹具定心台10与定心止口3配合定心内凸轮2，所述内凸轮2内转动设置有定心组件，所述定心组件包括环形的齿形保持架5和若干松连接在齿形保持架5上的定位棒6，所述定位棒6与定位曲面4接触连接定位工件7。本实施例中工件7为齿轮，所述定心止口3、定位曲面4和定位棒6均设置为6个。
上述定位棒6与齿形保持架间5采用松连接，其间隙保证量棒定位后仍有足够的自由度，定位棒6根据工件7的齿数尽量均布。
对照附图3，定位棒6与齿形保持架5的具体连接结构是：所述齿形保持架5向内延伸形成若干定位棒安装凸台8，所述定位棒安装凸台8上设置有定位棒安装通孔，定位棒6的安装端穿设在定位棒安装通孔内，定位棒6的安装端通过弹性挡圈9轴向限位，避免定位棒6脱落。进一步的，所述定位棒6的安装端设置在定位棒6的上端，安装端的径向尺寸小于定位棒6的径向尺寸。
上述定心组件还包括套设在定位棒6上的端面支撑环11，所述端面支撑环11的上端面间隔设置有若干支撑工件7下端面的支撑点12，所述支撑点12设置在定位棒6之间的间隙处，压紧工件7端面后通过支撑点12支撑工件7不致让工件发生变形，本实施例中支撑点12共设置有3个。
上述内凸轮2的上端面设置有若干限制螺钉13，所述限制螺钉13对齿形保持架5进行轴向限位。齿形保持架5在限制螺钉13的限制下可以自由转动，在不取出齿形保持架5和定位棒6的前提下可以自由装入工件7。
对照附图2，本发明轴向压紧工件7的结构是：
上述夹具体1内设置有连接板14，所述连接板14上转动设置有若干连接柱15，所述连接柱15轴向贯穿夹具体1和内凸轮2，连接柱15的上端固定有压紧工件7的压板16。优选的，连接板14上装配有转动轴承，所述连接柱15的下端装配在转动轴承内。所述连接柱15采用等长度设计，转动自如无间隙，轴承使得连接柱15转动更加灵活。
进一步的，所述连接柱15上设置有转动曲线槽17，所述转动曲线槽17与固定在夹具体1内的挡销18配合滑动，所述连接板14上固定有拉杆19，所述拉杆19与驱动油缸相连，驱动油缸拉动连接板14、连接柱15、压板16向下运动同时使得连接柱15带动压板16转动。
本发明通过法兰20连接机床，法兰20的连接结构是：所述夹具体1的下方设置有连接机床的法兰20，所述夹具体1的侧壁设置有若干凹槽，凹槽内设置有固定法兰20的紧固螺栓。
本发明的工作过程是：将工件7的齿间隙对准定位棒6放入内凸轮2中，手动转动工件7，带动齿形保持架5和定位棒6一同转动，定位棒6沿定位曲面4移动时，定位棒6逐渐向中心移动以实现无隙定心；之后驱动油缸拉动连接板14向下运动，同时带动连接柱15和压板16向下运动，但是由于转动曲线槽17的存在，连接柱15与压板16向下运动的同时发生转动，进而压紧工件7的端面完成装夹，加工完成后，反向操作取下工件7。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。