專利名稱：節(jié)圓夾具使用技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒輪熱后進(jìn)行精加工時(shí)所使用的定位夾緊裝置的使用技術(shù) 的改進(jìn)，特別是齒輪熱處理后精加工內(nèi)孔等其它產(chǎn)品特性要素所使用的高精度 定位裝置一節(jié)圓夾具使用技術(shù)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
高精度定位裝置節(jié)圓夾具主要用于熱后精加工齒輪內(nèi)孔(個(gè)別的如檔位齒 不僅磨內(nèi)孔還要磨錐面)，是齒輪熱處理后精加工其它產(chǎn)品特性要素的高精度定 位裝置。目前節(jié)圓夾具在使用中是通過在固定夾爪和內(nèi)夾爪之間加不同數(shù)量的 調(diào)整墊片，來近似調(diào)整工件節(jié)圓柱軸心與機(jī)床主軸軸心的同軸度，以保證被加 工齒輪內(nèi)孔等要素與齒輪節(jié)圓柱軸心的同軸度，這種調(diào)節(jié)方式由于熱后齒輪跨
棒距(M值)的變化，再加上調(diào)節(jié)的參照是被測(cè)齒輪的齒跳方向和數(shù)值，要通過 多次的加減墊片才能調(diào)出一個(gè)可使用的狀態(tài)，同時(shí)由于加減墊片的數(shù)量在每個(gè) 徑向夾緊爪上都不一致，使得三個(gè)內(nèi)夾爪的圓弧面不在同一圓周上，也就是說， 三個(gè)內(nèi)夾爪的圓弧面沒有共同的圓心，內(nèi)夾爪的圓弧面會(huì)在不同的徑向位置上 對(duì)定位銷執(zhí)行不等距離的徑向推動(dòng)，因此被加工齒輪的徑向跳動(dòng)會(huì)隨著M值的變 化而有一個(gè)較大波動(dòng)。這種調(diào)整技術(shù)耗費(fèi)的工時(shí)長(zhǎng)，每次要兩個(gè)小時(shí)以上才能 完成，精度差，F(xiàn)r較高，經(jīng)常在0.07左右，并且不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的節(jié)圓夾具在使用中表現(xiàn)出的精度低、波動(dòng)性大，調(diào)整耗時(shí) 長(zhǎng)等缺點(diǎn)，本發(fā)明想提供一種新的節(jié)圓夾具的使用技術(shù)，該使用技術(shù)不僅能大 大提高齒輪熱后加工的精度，保證加工的穩(wěn)定性，而且也消除了調(diào)整的時(shí)間。
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的所釆用的技術(shù)方案是本發(fā)明是對(duì)已有的節(jié)圓夾 具進(jìn)行使用前的改進(jìn)，即首先根據(jù)所要固定的齒輪尺寸參數(shù)及相應(yīng)的固定夾 爪、內(nèi)夾爪的使用尺寸，來設(shè)計(jì)定位銷的尺寸，按照設(shè)計(jì)圖紙要求的尺寸，在 機(jī)床上先磨削固定夾爪的內(nèi)圓弧面至圖紙要求的尺寸，然后再把內(nèi)夾爪安裝固 定在固定夾爪上，磨削內(nèi)夾爪的內(nèi)圓弧面至圖紙要求的尺寸，同時(shí)改變定位銷的長(zhǎng)度，使其滿足夾緊工件時(shí)，夾緊過贏量在0.05-0.15之間，然后對(duì)欲加工的 齒輪進(jìn)行固定即可。
固定夾爪的制作應(yīng)滿足下列條件除內(nèi)圓弧面的尺寸及表面精度在裝配后 機(jī)床按設(shè)計(jì)自加工而成外，其余的尺寸及要求在零件制作時(shí)必須完成。
內(nèi)夾爪的制作應(yīng)滿足下列條件除內(nèi)圓弧面的尺寸及表面精度在裝配在固 定夾爪上后，機(jī)床按設(shè)計(jì)自加工而成外，其余的尺寸尤其是外弧面的尺寸及表 面精度必須在零件制作時(shí)精確完成。
定位銷的長(zhǎng)度按下列公式計(jì)算
定位銷的長(zhǎng)度L- ( 295-M) /2+(0. 025-0. 075)
其中M為齒輪跨棒距，0. 025-0. 075為L(zhǎng)公稱尺寸的取值范圍，可取區(qū)間內(nèi)的 任意值，其公差可按設(shè)計(jì)取± 0.005。
本發(fā)明由于固定夾爪和內(nèi)夾爪先按預(yù)先設(shè)計(jì)的尺寸在使用的機(jī)床上自磨， 因而夾具夾緊定位軸心與機(jī)床的回轉(zhuǎn)軸心可以達(dá)到精度差為O. 006的同軸度，齒 輪熱后加工的精度也就隨之大大提高，同時(shí)內(nèi)夾爪磨削后可以長(zhǎng)期使用，夾具 在使用中不僅穩(wěn)定性髙，而且也不需要調(diào)整，免除了調(diào)整的時(shí)間，如果發(fā)生了 擠壓磨損，并且誤差超出了允許的范圍，就可以更換新的內(nèi)夾爪，同時(shí)再按本 發(fā)明的技術(shù)自磨即可，內(nèi)夾爪的更換周期視其制造的質(zhì)量而定。


圖1是節(jié)圓夾具的主視原理圖。， 圖2是節(jié)圓夾具的惻視圖。
圖3、圖4分別是固定夾爪磨削前的零件主視圖和側(cè)視圖。 圖5、圖6分別是自磨固定夾爪的主視圖和軸面剖視圖。 圖7、圖8分別是內(nèi)夾爪磨削前的零件主視圖和側(cè)視圖 圖9、圖10分別是磨削內(nèi)夾爪的主視圖和軸面剖視圖。 圖ll、圖12分別是夾具裝夾齒輪的主視圖和剖視圖 圖13是定位銷的長(zhǎng)度L測(cè)量示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施的例子對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。 為能更好地理解本發(fā)明，先結(jié)合附圖l介紹一下節(jié)圓夾具各部件之間的裝配關(guān)系首先，氣缸體5與端板7通過軸孔配合關(guān)系靠螺栓固定在一起，然后 與壓板6 —起通過螺栓將彈簧膜片1夾持固定；其次，是夾具體9通過中心軸 孔與連接盤8配合并被螺栓把和在一起；第三、固定夾爪2通過螺栓和精密的 孔定位與配重塊4 一起夾靠定位在彈簧膜片1的固定圓周上，同時(shí)內(nèi)夾爪3通 過螺栓和精確的弧面配合固定在固定夾爪2上；第四、定位銷總成14通過襯套 13裝配在夾具體9上，在夾具體9上沿襯套13可作徑向滑動(dòng)；第五、壓桿總 成20固定在氣缸體5的三個(gè)徑向布置的座孔上，壓桿支撐套19在氣缸體1上 是固定的，壓桿20在壓桿支撐套19內(nèi)通過自身被制成的螺旋滑道與壓桿支撐 套19上固定的導(dǎo)向銷(圖中未示出)的配合可作軸向的螺旋伸縮運(yùn)動(dòng)；第六、 活塞10裝配在氣缸體內(nèi)1，其內(nèi)孔和外圓通過O型圈(圖中未示出)和精密的 間隙配合分別與端板7的輪轂和氣缸體5的內(nèi)腔配合；第七、推動(dòng)銷12通過間 隙配合裝在連接盤8的三個(gè)徑向布置的軸向長(zhǎng)孔內(nèi)，其兩端分別是右接活塞10 的內(nèi)端面，左靠推力傳動(dòng)套ll的右端面；第八、推力傳動(dòng)套ll通過間隙配合 裝配在連接盤8的左側(cè)軸面上，它右靠推力銷12,左靠彈簧膜板l。
節(jié)圓夾具的工作原理首先，壓縮空氣通過特制的管道由活塞10的右側(cè)進(jìn) 入氣缸體5推動(dòng)活塞10向左運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中活塞10首先推動(dòng)壓桿20向左運(yùn) 動(dòng)，壓桿20運(yùn)行一段距離后按照內(nèi)制滑道的軌跡開始逐漸向外翻動(dòng)壓桿爪18， 以便放入工件；其次，向左運(yùn)行的活塞10在接近運(yùn)行終了時(shí)的前3mm開始?jí)合?推動(dòng)銷12，迫使推動(dòng)銷12推動(dòng)推力傳動(dòng)套11使彈簧膜片l軸向向外翻約3mm， 而變成近似的圓錐狀；第三、固定在其上的固定夾爪2和內(nèi)夾爪3也作軸向的 外翻運(yùn)動(dòng)，致使夾具體9上的定位銷14在彈簧力的作用下向外伸出，以使工件 放入夾具體9內(nèi)；第四、當(dāng)工件裝入夾具體后，氣缸體5右側(cè)排氣，活塞10在 彈簧膜片1和壓桿總成彈簧的彈性推力的作用下向右運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中，首先 彈簧膜片1恢復(fù)到自然的平直狀態(tài)而使定位銷壓靠在工件的節(jié)圓上以實(shí)現(xiàn)徑向 定位，其次是壓桿總成20向右并內(nèi)翻壓桿爪18以軸向壓緊工件，至此工件的 加工前定位夾緊活動(dòng)便告結(jié)東。
圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)中加墊片調(diào)整的位置，圖中可以看出每組夾爪都有兩 個(gè)加墊片的點(diǎn)21,通過在圖示位置即固定夾爪和內(nèi)夾爪之間加調(diào)整墊片以調(diào)整 工件的型心與機(jī)床回轉(zhuǎn)軸心的同軸度。
5下面針對(duì)一個(gè)具體的需要固定的齒輪，來詳細(xì)說明本發(fā)明如何制作固定夾 爪、內(nèi)夾爪及設(shè)計(jì)制作定位銷的尺寸。
以LI. 8的主減速齒輪為例，其磨削前的M值是202. 585 ± 0. 025。
依照該齒輪的參數(shù)，按設(shè)計(jì)圖紙制作固定夾爪，加工后的固定夾爪其圓弧 半徑是R165,具體尺寸參數(shù)如圖3、圖4所示。圖中22為固定內(nèi)夾爪孔，23為固 定夾爪安裝固定孔，24為安裝內(nèi)夾爪的圓弧面，圖中所示的安裝內(nèi)夾爪的圓弧 面24在零件制作時(shí)需預(yù)留加工余量，因此加工前圓弧半徑是R167。
圖5是自磨固定夾爪的主視圖，圖6是自磨固定夾爪的軸面剖視圖，圖中25 為磨削點(diǎn)，固定夾爪的爪長(zhǎng)為28。固定夾爪固定安裝于機(jī)床自磨后，其安裝內(nèi) 夾爪的圓弧面為4) 335H7"o52。
圖7和圖8分別是內(nèi)夾爪安裝到固定夾爪前的主視圖和側(cè)視圖，圖中所示的 內(nèi)夾爪中，26為其固定孔，其安裝到固定夾爪上的外圓弧面，在零件制作時(shí)必 須完成。加工后的內(nèi)圓弧面推壓定位銷的圓弧面半徑應(yīng)為R150，而在加工前， 需按圖中所示預(yù)留加工余量，因此，加工前內(nèi)圓弧面半徑為R147.25。
圖9是磨削內(nèi)夾爪的主視圖，圖10是磨削內(nèi)夾爪的軸面剖視圖，圖中27 為磨削面，內(nèi)夾爪的爪長(zhǎng)為12。內(nèi)夾爪安裝固定于固家夾爪后，再按照?qǐng)D中所 示的尺寸磨削機(jī)床自磨內(nèi)夾爪的內(nèi)圓弧面至4) 295H7+o，。。
需要注意的是兩道磨削的尺寸必須滿足圖上的尺寸要求外，內(nèi)夾爪的外圓弧
面的直徑尺寸也必須滿足內(nèi)夾爪的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸，這個(gè)尺寸是在零件制作時(shí)完
成的，此處只是使用。最后安裝的定位銷，其長(zhǎng)度也必須嚴(yán)格執(zhí)行圖紙。
圖11和圖12是夾具裝夾齒輪后的主視圖和剖視圖，從圖中可以看出夾具夾
緊齒輪的原理，夾具定位靠的是定位銷上的定位球28插進(jìn)被加工齒輪29的齒槽
并壓緊在齒槽兩側(cè)的齒廓，來定位被加工齒輪。
定位銷的形狀如圖13所示，圖示的尺寸L ( ± 0.005 )由如下的公式確定 定位銷的長(zhǎng)度L ( ± 0.005 ) = ( 295-M (齒輪M值))/2+(0. 025 ~ 0. 075)。 以Ll. 8的主減速齒輪為例，其磨削前的M值是202. 585 ± 0.025，由此，計(jì)算
如下L ( ± 0. 005 ) = ( 295. 052-202. 56 ) /2+0. 025=46. 271 ( ± 0. 005 )。
本發(fā)明說明書中沒有進(jìn)一步說明的技術(shù)皆為普通專業(yè)技術(shù)人員所公知的技 術(shù),在此不再詳細(xì)的描述。
權(quán)利要求
1、一種節(jié)圓夾具使用技術(shù)，其特征是首先根據(jù)所要固定的齒輪尺寸參數(shù)及相應(yīng)的固定夾爪、內(nèi)夾爪的使用尺寸，來設(shè)計(jì)定位銷的尺寸，按照設(shè)計(jì)圖紙要求的尺寸，在機(jī)床上先磨削固定夾爪的內(nèi)圓弧面至圖紙要求的尺寸，然后再把內(nèi)夾爪安裝固定在固定夾爪上，磨削內(nèi)夾爪的內(nèi)圓弧面至圖紙要求的尺寸，同時(shí)改變定位銷的長(zhǎng)度，使其滿足夾緊工件時(shí)，夾緊過贏量在0.05-0.15之間，然后對(duì)欲加工的齒輪進(jìn)行固定即可。
2、 按照權(quán)利要求l所述的節(jié)圓夾具使用技術(shù)，其特征是固定夾爪的制作應(yīng) 滿足下列條件除內(nèi)圓弧面的尺寸及表面精度在裝配后機(jī)床按設(shè)計(jì)自加工而成 外，其余的尺寸在零件制作時(shí)必須完成。
3、 按照權(quán)利要求1或2所述的節(jié)圓夾具使用技術(shù)，其特征是內(nèi)夾爪的制作 應(yīng)滿足下列條件除內(nèi)圓弧面的尺寸及表面精度在裝配在固定夾爪上后，機(jī)床 按設(shè)計(jì)自加工而成外，其外弧面的尺寸及表面精度必須在零件制作時(shí)完成。
4、 按照權(quán)利要求l、 2或3所述的節(jié)圓夾具使用技術(shù)，其特征是定位銷的 長(zhǎng)度按下列公式計(jì)算定位銷的長(zhǎng)度L" 295-M)/2+(0.025-0. 075)，其中M為 齒輪跨棒距，0.025-0. 075為L(zhǎng)公稱尺寸的取值范圍，可取區(qū)間內(nèi)的任意值，其 公差取± 0.005。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種節(jié)圓夾具使用技術(shù)，其特征是首先根據(jù)所要固定的齒輪尺寸參數(shù)及相應(yīng)的固定夾爪、內(nèi)夾爪的使用尺寸，來設(shè)計(jì)定位銷的尺寸，按照設(shè)計(jì)圖紙要求的尺寸，在機(jī)床上先磨削固定夾爪的內(nèi)圓弧面至圖紙要求的尺寸，然后再把內(nèi)夾爪安裝固定在固定夾爪上，磨削內(nèi)夾爪的內(nèi)圓弧面至圖紙要求的尺寸，同時(shí)改變定位銷的長(zhǎng)度，使其滿足夾緊工件時(shí)，夾緊過贏量在0.05-0.15之間，然后對(duì)欲加工的齒輪進(jìn)行固定即可。本發(fā)明不僅能大大提高齒輪熱后加工的精度，保證加工的穩(wěn)定性，而且也消除了調(diào)整的時(shí)間。
文檔編號(hào)B23F23/06GK101508041SQ20081024956
公開日2009年8月19日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者丁善田, 劉力強(qiáng), 旦 金 申請(qǐng)人:山東上汽汽車變速器有限公司