專(zhuān)利名稱(chēng)：齒輪孔自定心滾珠夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種齒輪外齒加工的夾具，可用于滾齒、插齒、剃齒、珩齒、傘 齒輪切削、以及保持外圓與內(nèi)孔同心度的齒輪坯車(chē)削；如果用量具精確制造，也 適于磨齒。
背景技術(shù)：
在齒輪加工過(guò)程中，要制造出高精度齒輪，就必須控制加工工藝的各個(gè)誤差 項(xiàng)目。齒輪加工時(shí)主要是以中心孔和端面做定位基準(zhǔn)，因此保證精確定心是提高 加工精度非常重要的方法。
目前現(xiàn)有技術(shù)中，存在各種齒輪孔定心夾具，廣泛使用的是心軸配定心襯套 的夾具，或微錐度心軸配彈性套的自定心夾具，如ZIMMERMANN的德國(guó)專(zhuān)利 DE4,032,881(A1)(1992年)，美國(guó)HUNKELER的國(guó)際專(zhuān)利WO83/03,562 (1983 年)所記載的夾具，定心精度在0.005毫米(磨齒)、0.020毫米(精密滾齒)和
0. 050.米(留磨齒輪坯)范圍內(nèi)。還有的采用齒輪定心表面就是回轉(zhuǎn)軸心，如 德國(guó) Liebherr-Verzahntechnik GmbH公司 ROLF等人的美國(guó)專(zhuān)利 US6,461,089B2(2002年)，美國(guó)The Gleason Works公司W(wǎng)ILLI AMD等人的專(zhuān)利 5,797,605(1998年)，NEIL等人的美國(guó)專(zhuān)利5,251,510(1993年)所記載的，其定心 精度仍在0.005-0.020毫米范圍內(nèi)，但裝卸工件和更換定心元件麻煩，夾具制造 成本高昂，圓錐孔定心更要專(zhuān)用器具。
以上現(xiàn)有技術(shù)的夾具存在共有的缺陷
1. 變徑量一般只有半毫米范圍；
2. 圓錐孔定心要專(zhuān)用元件；
3. —般不易多件滾齒；
4. 夾具制造成本高；
5. 單件小批生產(chǎn)時(shí)，必須時(shí)常費(fèi)時(shí)、費(fèi)力地更換夾具。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能加工單件或多件齒輪坯的齒輪夾具，該夾具適應(yīng)孔徑大范圍變化，并能快速而精確定心、強(qiáng)力夾緊齒輪，該夾具使齒輪自然定心， 定心元件能控制在極高精度，且變徑量大。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)其包括夾具心軸、壓蓋、 碟形彈簧、定心錐套、滾珠圈、底盤(pán)；所述夾具心軸上套裝有滾珠圈和定心錐套， 滾珠圈上設(shè)有滾珠限位孔，在滾珠限位孔中安放有滾珠，定心錐套位于滾珠圈內(nèi)， 頂在滾珠上，滾珠由滾珠圈和上端的定心錐套固定；在滾珠圈外套裝有齒輪坯， 滾珠頂在齒輪坯的內(nèi)孔上；在滾珠圈的最下端是一底盤(pán)；在定心錐套上端壓有碟 形彈簧；碟形彈簧上端壓有一個(gè)壓蓋，壓蓋上端設(shè)有旋擰在夾具心軸上的旋緊螺 帽。
在所述滾珠圈和底盤(pán)之間有一墊圈。
所述滾珠圈上端蓋有一個(gè)擋圈。
所述碟形彈簧和壓蓋之間有一頂部壓塊。
所述夾具心軸的頂端為一與夾具心軸一體的六角頭，在所述的六角頭上固定 一個(gè)擋桿。
所述壓蓋上安有一根豎直向上的螺栓。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是-
1、 本夾具變徑量大，具有容易更換變徑量很大的滾珠和錐套等定心元件， 而方便地適應(yīng)孔徑大范圍的變化，能快速而精確的定心、強(qiáng)力夾緊，只要端面平 行度高，就可同時(shí)作多件齒輪的齒部加工；用夾具數(shù)副，即適于最常使用的150 毫米內(nèi)齒輪孔徑的自定心，從而節(jié)省成千個(gè)定心襯套，或幾十副彈性套定心夾具。
2、 本夾具可以保證精密滾齒的定心精度；如果用量具精確制造，則可以成 為磨齒夾具。
3、 只要端面平行度高(必要時(shí)粗磨)，就可作多件齒輪坯重疊滾齒，能成倍 地節(jié)約螺旋齒輪的滾齒時(shí)間。
4、 夾具心軸不必經(jīng)常更換，更換滾珠方便，省時(shí)、省力。
5、 夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，多為標(biāo)準(zhǔn)件制造，成本低廉。
6、 本夾具因定心精度高，使磨齒余量更充裕，從而降低了磨齒質(zhì)量的意外 風(fēng)險(xiǎn)。


圖1是自定心滾珠夾具加工單件齒輪時(shí)未夾緊狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是自定心滾珠夾具加工單件齒輪時(shí)夾緊狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是滾珠圈的剖視圖。
圖4是滾珠圈的俯視圖。
圖5是圖3中的A向視圖。
圖6是圖3中的B向視圖。
圖7是擋圈的俯視圖。
圖8是墊圈的剖視圖。
圖9是墊圈的仰視圖。
圖IO是自定心滾珠夾具加工兩件齒輪的結(jié)構(gòu)示意合成圖(中心線左側(cè)為未 夾緊狀態(tài)，右側(cè)為夾緊狀態(tài))。
附圖標(biāo)注
1.夾具心軸6.齒輪坯10.擋權(quán)
la.六角頭7.滾珠圈11.墊圈
2 壓蓋7a.滾珠限位孔12.底盤(pán)
3.碟形彈簧7b..擋圈槽13.擋桿
4.定心錐套8.壓塊14.螺栓
5.滾珠9.旋緊螺帽15.頂部壓塊
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)附圖，圖1表示的是單件齒輪坯加工前未夾緊的狀態(tài)。本發(fā)明包括夾具
心軸l、壓蓋2、碟形彈簧3、定心錐套4、滾珠5、底盤(pán)12。所述夾具心軸l上 套裝有滾珠圈7和定心錐套4，在滾珠圈7上設(shè)有滾珠限位孔7a，滾珠限位孔 7a是一個(gè)外小內(nèi)大的錐形孔。在滾珠限位孔7a中安放有三顆或更多的精密滾珠 5，滾珠5的直徑小于滾珠限位孔7a的外圈直徑，大于滾珠限位孔7a的內(nèi)圈直 徑，因此滾珠5被限定在滾珠圈7中，使?jié)L珠5在夾具放松時(shí)能向中間滾動(dòng)，而 不會(huì)外落。定心錐套4位于滾珠圈7內(nèi)，頂在滾珠5上，滾珠5由上端的定心錐 套4和滾珠圈7固定，定心錐套的優(yōu)選錐角為70度；在滾珠圈7的最下端是一 底盤(pán)12，底盤(pán)12是一種高硬度精密底盤(pán)。在滾珠圈7外套裝有齒輪坯6，齒輪坯6的內(nèi)孔和已被定位的滾珠5頂在一起；在定心錐套4上端壓有碟形彈簧3;碟形彈簧3上端壓有一個(gè)壓蓋2，所述碟形彈簧3和壓蓋2之間有一作為墊片用 的頂部壓塊15，壓蓋2上端設(shè)置有旋緊螺帽9，旋緊螺帽9旋擰在夾具心軸1上 部的螺紋段內(nèi)；夾具心軸1的頂端為一與夾具心軸1 一體的六角頭la，在所述 的六角頭la上固定一個(gè)擋桿13。，所述壓蓋2上安有一根豎直向上的螺栓14。 在旋緊螺帽9旋緊前，壓蓋2和齒輪坯6頂面之間存在間隙，碟形彈簧3處于較 松弛狀態(tài)。圖2表示的是加工單件齒輪坯夾緊狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。當(dāng)加工齒輪坯6前， 由于液壓力作用或者旋緊螺帽9用扳手旋緊時(shí)，壓蓋2通過(guò)頂部壓塊15壓緊碟 形彈簧3，通過(guò)壓塊8使與機(jī)床回轉(zhuǎn)心軸同心的定心錐套4壓向精密滾珠5，滾 珠5均勻地推動(dòng)齒輪孔，使齒輪坯6自然地精確定心；當(dāng)旋緊螺帽9繼續(xù)壓緊時(shí)， 滾珠5受定心錐套4的壓力，在定心錐套4和滾珠圈7的合力作用下向外運(yùn)動(dòng)， 頂緊齒輪坯6的齒輪孔，從而使齒輪坯6固定在夾具心軸1上，齒輪坯6被強(qiáng)力 夾緊。由于旋緊螺帽9被扳手?jǐn)Q緊時(shí)，壓蓋2會(huì)隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，螺栓14隨著壓蓋2 轉(zhuǎn)到固定在夾具心軸1上端的擋桿13，則阻止了壓蓋2的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而可以繼續(xù) 擰緊旋緊螺帽9，齒輪坯6得到精確定心，并被強(qiáng)力夾緊。圖3至圖6是滾珠圈7的結(jié)構(gòu)示意圖。參見(jiàn)圖3至圖6，在滾珠圈7上有滾 珠限位孔7a和擋圈槽7b。在圖3和圖4所示的實(shí)施例中，滾珠限位孔7a的數(shù) 目為是三個(gè)，但根據(jù)加工齒輪坯6尺寸大小，并不限定其數(shù)目。滾珠圈7上有三 個(gè)擋圈槽7b，擋圈槽7b為L(zhǎng)形槽，它和圖7所示的擋圈IO相匹配。參見(jiàn)圖7， 擋圈10上有三瓣擋圈翅，可插在擋圈槽7b中。當(dāng)擋圈10向一方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，擋 圈翅卡緊在擋圈槽7b中，擋圈10蓋緊在滾珠圈7上，滾珠圈7內(nèi)的滾珠5和定 心錐套4就鎖在一起。加工完成后，擋圈10向相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)，可從滾珠圈7上 取下。以這種結(jié)構(gòu)，定心錐套4就容易地配換不同尺寸的滾珠5和相應(yīng)的滾珠圈 7,方便地適應(yīng)齒輪各種孔徑的需要。圖8和圖9是墊圈11的結(jié)構(gòu)示意圖，墊圈ll為一高硬度墊圈，夾在滾珠圈 7和底盤(pán)12之間，墊圈ll底部有槽口，墊圈11被切削油粘在底盤(pán)12上，用螺 絲刀容易從槽口中將墊圈U撬起后由底盤(pán)12上取出。本發(fā)明可加工單件齒輪坯6，也可以根據(jù)需要同時(shí)加工多件齒輪坯6，同時(shí)加工齒輪坯6的數(shù)目可以是2-8件。圖10所示為加工兩件齒輪坯6的示意圖。 加工兩件以上多個(gè)時(shí)，其結(jié)構(gòu)和圖IO所示的結(jié)構(gòu)相似，齒輪坯6套在夾具心軸 1上疊加在一起。每一件齒輪坯6與一個(gè)滾珠圈7和一個(gè)定心錐套4 一一對(duì)應(yīng)。 在加工多件齒輪坯6時(shí)，上面的滾珠圈7與下部的壓塊8之間也夾有墊圈11。 對(duì)兩件以上重疊自定心滾齒的齒輪坯6，特別對(duì)于螺旋齒輪坯6，可以成倍地減 少切齒工時(shí)，提高了加工效率，節(jié)約了人力和物力。
權(quán)利要求
1、一種齒輪孔自定心滾珠夾具，其特征在于包括夾具心軸、壓蓋、碟形彈簧、定心錐套、滾珠圈、底盤(pán)組成。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的齒輪孔自定心滾珠夾具，其特征在于所述滾珠 圈和定心錐套套裝在夾具心軸上，滾珠圈上設(shè)有滾珠限位孔，在滾珠限位孔中安 放有滾珠，定心錐套位于滾珠圈內(nèi)，頂在滾珠上，滾珠由上端的定心錐套和滾珠 圈固定，滾珠圈放置在底盤(pán)上；在滾珠圈外套裝有齒輪坯，滾珠頂在齒輪坯的齒 輪孔上；在定心錐套上端壓有碟形彈簧；碟形彈簧上端壓有一個(gè)壓蓋，壓蓋上端 設(shè)置有旋緊螺帽，旋緊螺帽旋擰在夾具心軸上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2所述的齒輪孔自定心滾珠夾具，其特征在于所述定 心錐套錐角為70度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2所述的齒輪孔自定心滾珠夾具，其特征在于在所述 滾珠圈上的滾珠限位孔為倒錐形。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2所述的齒輪孔自定心滾珠夾具，其特征在于所述滾 珠圈上端蓋有一個(gè)擋圈。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2所述的齒輪孔自定心滾珠夾具，其特征在于所述碟 形彈簧和壓蓋之間有一頂部壓塊。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2所述的齒輪孔自定心滾珠夾具，其特征在于在夾具 心軸的頂端固定一個(gè)擋桿。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2所述的壓蓋，其特征在于所述壓蓋上安有一根豎直 向上的螺栓。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l-8任意一項(xiàng)所述的齒輪孔自定心滾珠夾具，其特征在于齒輪坯的數(shù)目是l-8件，在齒輪坯為兩件以上時(shí)，齒輪坯套在夾具心軸上疊加在一起，每一件齒輪坯與一個(gè)滾珠圈和一個(gè)定心錐套一一對(duì)應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種齒輪孔自定心滾珠夾具，包括夾具心軸、壓蓋、碟形彈簧、定心錐套、滾珠圈、滾珠、底盤(pán)。所述夾具心軸上套裝有滾珠圈和定心錐套，滾珠圈上的滾珠限位孔中安放有滾珠，定心錐套頂在滾珠上。在滾珠圈外套裝有齒輪坯，滾珠頂在齒輪坯的齒輪孔上；在定心錐套上端壓有碟形彈簧。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是夾具變徑量大，可以精確定心，并可同時(shí)作多件齒輪的齒部加工，夾具心軸不必常換。本夾具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，省時(shí)、省力，制造成本低廉。
文檔編號(hào)B23F23/06GK101664831SQ20091017700
公開(kāi)日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者曾光榮·巴拿巴 申請(qǐng)人:曾光榮·巴拿巴;呂希誠(chéng);王 悅