[发明专利]一种螺旋锥齿轮内孔加工用装夹装置及加工工艺

权利要求书

1.一种螺旋锥齿轮内孔加工用装夹装置，其特征在于，包括三爪卡盘（1）、工件卡爪（2）、保持架（3）；

所述三爪卡盘（1）设有卡盘卡爪（11），所述工件卡爪（2）连接于卡盘卡爪（11）并随工件卡爪（2）同步移动；

所述保持架（3）连接于三爪卡盘（1）且位于待加工工件（100）与工件卡爪（2）之间，所述保持架（3）设有可在保持架（3）内移动的钢球（4）；

待加工工件（100）大端朝下装入保持架（3）内并通过三爪卡盘（1）夹紧，通过卡盘卡爪（11）同步带动工件卡爪（2）向待加工工件（100）中心移动并推动钢球（4）压住待加工工件（100）的齿面，完成待加工工件（100）的装夹。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋锥齿轮内孔加工用装夹装置，其特征在于，所述保持架（3）为环形结构，所述保持架（3）周向设有用于钢球（4）移动限位的移动限位结构（31），所述移动限位结构（31）包括至少一个沿保持架（3）圆周内侧端延伸的限位夹爪（32）以及设于保持架（3）圆周端上的圆形通孔（33），所述限位夹爪（32）包括两个限位夹块（321），所述圆形通孔（33）设于两个限位夹块（321）之间，所述圆形通孔（33）的轴线穿过保持架（3）中心，所述钢球（4）可沿圆形通孔（33）以及两个限位夹块（321）之间移动并通过两个限位夹块（321）进行移动限位。

3.根据权利要求2所述的一种螺旋锥齿轮内孔加工用装夹装置，其特征在于，所述移动限位结构（31）还包括设于保持架（3）圆周外侧端的弧形凹槽（34），所述弧形凹槽（34）的弧形端面与圆形通孔（33）相连通，所述工件卡爪（2）包括推块（21），所述推块（21）设有与弧形端面相贴合的弧形推面（211）。

4.根据权利要求3所述的一种螺旋锥齿轮内孔加工用装夹装置，其特征在于，所述限位夹块（321）设有限位端头（322），所述限位端头（322）用于对钢球（4）进行限位后并使得钢球（4）的球面突出于限位夹爪（32）。

5.根据权利要求4所述的一种螺旋锥齿轮内孔加工用装夹装置，其特征在于，所述移动限位结构（31）的数量为三个，三个移动限位结构（31）沿保持架（3）周向均匀分布，每个移动限位结构（31）包括两个限位夹爪（32）。

6.根据权利要求1所述的一种螺旋锥齿轮内孔加工用装夹装置，其特征在于，所述保持架（3）周向还设有用于与三爪卡盘（1）连接的安装结构（35），所述安装结构（35）包括至少一个设于保持架（3）环形端面上的连接孔（351）。

7.根据权利要求6所述的一种螺旋锥齿轮内孔加工用装夹装置，其特征在于，所述安装结构（35）的数量为三个，三个安装结构（35）沿保持架（3）周向均匀分布，所述安装结构（35）包括两个连接孔（351）。

8.根据权利要求6所述的一种螺旋锥齿轮内孔加工用装夹装置，其特征在于，还包括固定支架（5），所述固定支架（5）为L型结构，所述保持架（3）通过连接孔（351）及螺栓连接于固定支架（5）的上端，所述固定支架（5）的下端通过螺栓连接于三爪卡盘（1）。

9.根据权利要求1所述的一种螺旋锥齿轮内孔加工用装夹装置，其特征在于，还包括端面支撑块（6），所述端面支撑块（6）连接于卡盘卡爪（11），所述待加工工件（100）大端朝下装入保持架（3）内后，其端面通过自身重力压住于端面支撑块（6）。

10.一种利用权利要求1-9任一所述装夹装置的螺旋锥齿轮内孔加工工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1：选材并锻造坯料成型；

S2：利用数控机床粗车零件外圆及两端面；

S3：利用数控机床夹持零件外圆，以粗车后的外圆为基准，粗车零件内孔；

S4：利用数控机床夹持零件外圆对内孔进行铰孔；

S5：数控机床利用内孔定位，先粗车零件锥面，再粗车零件大端外径以及两端孔的外圆，再精车零件锥面、大端外径；

S6：利用滚齿机并以内孔及大端面定位，对零件进行加工螺旋齿；

S7：对零件进行热处理：渗碳；

S8：利用数控机床并以内孔定位，精车零件两端孔的外圆及两端面，去除渗碳层；

S9：利用数控机床并以外圆定位，精车零件内孔；

S10：对零件进行热处理：淬油及回火；

S11：内孔精加工：将三爪卡盘（1）安装于立式内圆磨床上，将零件大端朝下装入保持架（3）内并通过三爪卡盘（1）夹紧，通过卡盘卡爪（11）同步带动工件卡爪（2）向零件中心移动并推动钢球（4）压住零件螺旋齿的齿面，完成零件的装夹；

S12：通过立式内圆磨床加工零件内孔，将零件大端的端面作为内孔轴向加工基准面进行加工，保证内孔与大端面的垂直度；

S13：将零件的螺旋齿面作为内孔径向加工定位基准面进行加工，保证内孔与螺旋齿面节圆的同轴度，从而完成内孔精加工。