[发明专利]径向定位式外齿圈插齿夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种机加工夹具，具体地讲，本发明涉及一种用于插削加工的芯轴类夹具，该夹具用于外齿圈径向定位插齿。

背景技术

外齿圈是汽车变速箱中同步器的基础构件，此种薄壁圆筒形外齿圈直接用于传递扭矩。外齿圈圆度和径向跳动等形位精度对传动质量影响较大，制造过程中插齿加工是关键工序，影响插齿加工质量的主要因素是配套夹具的定位结构。当今，本行业普遍采用胀芯类或光轴类夹具作为外齿圈定位插削夹具，现有技术的夹具结构相对简单，安装容易，能够有效定位。由于胀芯轴或光轴与外齿圈内孔配合为间隙配合，再加上插齿过程中刀具与工件间存在径向力，径向力促成工件与夹具的定位配合误差，必然影响插齿加工质量。胀芯轴虽然靠弹性变形能够消除与工件的径向配合间隙，可是薄壁外齿圈因自身刚性不足，对施加的径向力很敏感，故实际使用时胀芯轴不可以充分胀紧工件，工件得不到可靠定位必然影响插齿效率和插齿质量。

发明内容

本发明主要针对现有技术的不足，提出一种定位结构简单，安装便利，定位可靠的径向定位式外齿圈插齿夹具。该夹具在工件轴向和径向定位的基础上作轴向压紧。确保工件在消除径向间隙后作插齿加工。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

径向定位式外齿圈插齿夹具，它由基座、拉杆、螺杆、开口垫、柱销和弹簧共同组成。所述基座为内置轴向通孔的定位元件，底部台肩与配套的插床工作台定位配合，朝上的台肩内孔与工件小端外壁间隙配合，该台肩外壁直径小于工件齿根圆。所述拉杆上端设有外六角和与开口垫间隙配合的环形凹槽，拉杆由上而下贯穿基座轴向通孔，从基座底端露出拉杆的外螺纹段用于连接外置牵引装置。其改进之处在于：所述拉杆上端居中设有供轴向调节的螺杆，在拉杆对应工件内壁的同一圆周上均布3～6只径向通孔，每只径向通孔中配装一根间隙配合的柱销，柱销内端之间设有弹簧，轴向可调节的螺杆底端与柱销内端配合，构成柱销径向位移可调结构。

上述结构中，所述柱销长度相等，朝外的一端为半圆头状，朝内的一端设有40⁰～50⁰的倒角。基座朝上的台肩外径和开口垫外径比工件的齿根圆小2～4mm。螺杆的螺纹为细牙螺纹，便于微调径向位移。弹簧为压力弹簧，便于柱销回位。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、柱销径向位移结构简单、制造容易、调节灵活；

2、径向等量伸出的柱销均分了工件与基座的配合间隙，有利于提高定位精度；

3、均布的柱销径向支撑工件内壁，起到增强工件刚性的作用，有利于减少切削变形。

附图说明

图1是本发明结构剖面示意图。

图2是螺杆与柱销配合的结构放大示意图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

图1所示的实施例是用于轿车变速箱中同步器外齿圈加工的径向定位式外齿圈插齿夹具，它由基座1、拉杆2、螺杆3、开口垫4、柱销5和弹簧6共同组成。所述基座1是一种内置轴向通孔的定位元件，它以底部台肩与配套的插床工作台定位配合，朝上的台肩内孔与工件7小直径端外壁间隙配合，为了便于插齿加工，该台肩外壁直径等同于开口垫4的外径。为方便快装快卸，基座1朝上的台肩外径和开口垫4的外径均比工件7的齿根圆小，本实施例均小3mm。所述拉杆2是传递动力的压紧件，它形似螺栓，上端设有外六角和安置开口垫4的环形凹槽。竖置的拉杆2由上而下贯穿基座1轴向通孔，构成与基座1同轴的定位压紧结构。该结构待工件7置放到基座1朝上的台肩孔中，再将开口垫4从侧面插入拉杆2的环形凹槽中。竖置的拉杆2从基座1底端露出一节外螺纹段，此处的外螺纹段用于连接外置牵引装置，使得拉杆2随外置牵引装置上下动作。本实施例中的外置牵引装置是气缸，当气缸的活塞下行时联动拉杆2，随拉杆2而动的开口垫4施压工件7。反之，气缸的活塞上行，则联动的拉杆2升高而放松对工件7夹持，工件7是一种外齿圈，属于典型的薄壁件，其结构刚性较差，对径向力特别敏感。为了提高工件7在插削加工时的刚性，以及消除工件7与基座1朝上台肩内孔配合间隙对插齿质量的影响，本发明在上述定位压紧结构的基础上，又在拉杆2上增设了如图2所示的柱销位移可调结构，具体结构是拉杆2上端居中设有供轴向调节的螺杆3，在拉杆2对应工件7内壁的同一圆周上均布4只径向通孔，每只径向通孔中配装一根间隙配合的柱销5，螺杆3底端配合柱销5内端。所用的柱销5等长，柱销5朝外的一端为半圆头状，朝内的一端设有45⁰倒角，柱销5之间设有弹簧6，该弹簧6为压力弹簧。旋动螺杆3即可调节柱销5的径向位置，向右旋转螺杆3使得柱销5伸出压紧工件7的内壁，柱销5的支撑作用一方面强化工件7在基座1上定位刚性，另一方面是径向等量伸出的柱销5均分了工件7与基座1的配合间隙，其结果有利于提高定位精度，有效减少径向力的负面影响，有利于提高工件7的插齿质量。左旋螺杆3则撤消柱销5对工件7的约束，便于工件7装卸。本发明中柱销5的径向位移量很小，为了改善微调质量，本实施例中的螺杆3采用M10×1的细牙螺纹。