樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾方法，用于將工件裝夾在一個基座上，所述工件具有至少一個樞軸，所述基座頂面具有與工件上的樞軸數(shù)量相同的凹槽，所述凹槽的位置和樞軸的位置一一對應(yīng)，所述裝夾方法包括：先將工件放置在基座上使工件上的樞軸一一對應(yīng)的位于基座的凹槽中，然后向工件施加一個將工件壓向基座的作用力Ⅰ；同時提供了一種樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置。本發(fā)明穩(wěn)定性高，工件無打滑可能性。
【專利說明】樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾方法及裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾方法及裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]樞軸式等速萬向節(jié)是應(yīng)用最廣泛的等速萬向節(jié)之一，軸轂是樞軸式等速萬向節(jié)的重要組成部件，其加工方法直接關(guān)系到產(chǎn)品加工質(zhì)量水平和萬向節(jié)的使用性能。目前軸轂加工裝夾主要有兩種方案:第一種是使用彈簧夾具，主要利用回轉(zhuǎn)油缸軸向拉力使彈簧夾頭產(chǎn)生徑向收緊力和部分軸向壓力，通過夾緊軸轂切邊位置實現(xiàn)對軸轂工件的裝夾；第二種是使用液壓卡盤，依靠回轉(zhuǎn)油缸軸向拉力使液壓卡盤產(chǎn)生徑向收緊力和部分軸向壓力，配合三爪U型槽定位，夾緊軸轂切邊位置完成裝夾。上述現(xiàn)有常規(guī)方案能夠滿足樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾的一般使用需求，但存在以下工藝缺陷:①使用彈簧夾具裝夾工藝穩(wěn)定性差，軸向拉力和徑向收緊力轉(zhuǎn)換率低，工件容易打滑導致刀具等損壞；②不同型號規(guī)格通用性差，多品種小批量產(chǎn)品加工投入成本高；③換模時需將原夾具取下，重新?lián)Q上新夾具，時間周期長，影響生產(chǎn)效率因多次換模夾具端面基準點會發(fā)生變化，需重新對刀，步驟繁瑣；⑤液壓卡盤結(jié)構(gòu)復雜，且鎖緊力的調(diào)整比較困難，能耗大、成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾方法及裝置，穩(wěn)定性高，工件無打滑可能性。
[0004]為解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下方案:樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾方法，用于將工件裝夾在一個基座上，所述工件具有至少一個樞軸，所述基座頂面具有與工件上的樞軸數(shù)量相同的凹槽，所述凹槽的位置和樞軸的位置一一對應(yīng)，所述裝夾方法包括:先將工件放置在基座上使工件上的樞軸一一對應(yīng)的位于基座的凹槽中，然后向工件施加一個將工件壓向基座的作用力I。
[0005]作為優(yōu)選，通過拉爪模向工件施加一個將工件壓向基座的作用力I，所述拉爪模具有工作部，通過對拉爪模施加作用力II帶動工作部運動使工作部壓在工件上實現(xiàn)向工件施加一個將工件壓向基座的作用力I。
[0006]作為優(yōu)選，所述作用力I垂直于基座的頂面。
[0007]樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置，包括底座和安裝在底座上的中空的底模法蘭，所述底模法蘭的頂部設(shè)有環(huán)狀定位板，所述定位板內(nèi)側(cè)沿著定位板的周向依次設(shè)有三個凸出部位，每個凸出部位的同一側(cè)均設(shè)有支撐部，所述支撐部和定位板之間有間隙I，每個支撐部頂部均具有V型槽，所述底模法蘭內(nèi)設(shè)有拉爪模，所述拉爪模具有三個拉爪，三個拉爪的位置與三個間隙I的位置一一對應(yīng)，且三個拉爪各從與之位置相對應(yīng)的間隙I中穿出至定位板頂部，三個拉爪穿出至定位板頂部的部分朝向定位板中心軸的一側(cè)具有工作部，所述拉爪模和底座之間設(shè)置有彈簧，所述拉爪模上設(shè)有拉桿，所述拉桿從底模法蘭內(nèi)穿出至底座外。
[0008]作為優(yōu)選，三個V型槽在定位板的周向上等距分布。
[0009]作為優(yōu)選，所述彈簧套設(shè)在拉桿上。
[0010]作為優(yōu)選，所述底座具有凹槽，所述彈簧一端伸入凹槽內(nèi)，所述彈簧與凹槽底壁之間設(shè)置有墊圈。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述底座為機床主軸。
[0012]作為優(yōu)選，所述定位板、凸出部位以及支撐部為一體成型的一體結(jié)構(gòu)，所述拉爪模、拉爪以及工作部為一體成型的一體結(jié)構(gòu)，所述拉爪模還包括環(huán)體，所述環(huán)體的中心軸與定位板的中心軸重合，所述環(huán)體和拉爪通過連接桿連接，所述拉桿從環(huán)體中穿過，每個支撐部和與之相鄰的凸出部位之間有間隙II，所述間隙I與間隙II相通，所述拉爪模軸向轉(zhuǎn)動可使三個連接桿的位置與三個間隙II的位置——對應(yīng)，三個連接桿的位置與三個間隙II的位置一一對應(yīng)時，所述拉爪模軸向運動可使三個連接桿各從與之位置相對應(yīng)的間隙II中通過、且所述環(huán)體從三個凸出部位和三個支撐部所圍成的區(qū)間通過。
[0013]作為優(yōu)選，所述底座和底模法蘭之間通過螺栓連接。
[0014]作為優(yōu)選，所述樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置的設(shè)計方法包括以下步驟:
[0015]步驟一、設(shè)所述工件上樞軸的最大半徑為R、所述定位板最大厚度為T、工作部靠近環(huán)體的一側(cè)與環(huán)體靠近工作部的一側(cè)之間的距離為hmax，，使hmax > (2R+T)，設(shè)工作部遠離向環(huán)體的一側(cè)和環(huán)體遠離工作部的一側(cè)之間的距離為Hmin，所述環(huán)體的壁厚和拉爪的壁厚相等，所述拉爪壁厚為t,使t = (Hmin-hmax) /2 ；
[0016]步驟二、所述間隙I遠離定位板中心的一側(cè)到定位板中心的距離為R1，所述間隙I靠近定位板中心的一側(cè)到定位板中心的距離為R2，所述拉爪的寬度為LI，使R1-R2 =Ll+lmm，使所述V型槽兩側(cè)面形成的夾角角度α為110°?150°，使所述V型槽的中心線與間隙II的中心線的夾角β為45° ；
[0017]步驟三、設(shè)工件放置到定位板上并使樞軸置于V型槽內(nèi)后工件和V型槽的接觸位置到底模法蘭內(nèi)腔底壁的距離為P _，使P max> (Hmin+hmax+4R)/2。
[0018]該結(jié)構(gòu)確保了拉爪模與定位板之間的快速裝夾定位，V型槽角度設(shè)計提高了其與工件軸轂定位的牢靠性，安全快速；同時確保了底模法蘭內(nèi)腔的足夠深度，使拉爪與定位板之間的最大間隙能夠滿足最大規(guī)格軸轂的裝夾，實現(xiàn)全規(guī)格產(chǎn)品的覆蓋，通用性高；而且，裝夾過程中，拉爪模和定位板之間在徑向上不會發(fā)生較大位移，保證了工件加工的精確性和穩(wěn)定性。
[0019]有益效果:
[0020]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案提供的樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾方法及裝置，穩(wěn)定性高，液壓壓力只需彈簧夾具的1/2即可固緊工件，無打滑可能性；換型快，只需調(diào)節(jié)一顆螺絲即可適應(yīng)不同規(guī)格毛坯，適合多品種小批量生產(chǎn)；產(chǎn)生恒定基定，換型無需重新對刀具。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的剖視圖；
[0022]圖2為本發(fā)明的主視圖；
[0023]圖3為拉爪模的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4為拉爪模的俯視圖；
[0025]圖5為圖4中A-A處的剖視圖；
[0026]圖6為定位板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖7為定位板的左視圖；
[0028]圖8為定位板的俯視圖；
[0029]圖9為底模法蘭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖10為工件的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0031]實施例一:
[0032]如圖1至10所示為本發(fā)明樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾方法的一種實施例，用于將工件5裝夾在一個基座上，如圖1至6中，基座為環(huán)狀定位板3，環(huán)狀定位板3通過底模法蘭2安裝在底座I上，該工件5具有三個樞軸51，三個樞軸51在同一平面上，三個樞軸51相交于同一中心點且兩兩之間夾角相等，基座頂面具有三個凹槽，凹槽的位置和樞軸51的位置一一對應(yīng)，其中凹槽采用V型槽33，該裝夾方法包括:先將工件5放置在基座上使工件5上的樞軸51 —一對應(yīng)的位于基座的凹槽中，然后通過拉爪模向工件5施加一個將工件5壓向基座的作用力I，拉爪模具有工作部，通過對拉爪模施加作用力II帶動工作部運動使工作部壓在工件5上實現(xiàn)向工件5施加一個將工件5壓向基座的作用力I，作用力I的方向垂直于基座的頂面。本實施例中，通過凹槽和作用力I實現(xiàn)對工件5的裝夾定位,穩(wěn)定性高，工件無打滑可能性。
[0033]實施例二:
[0034]如圖1至10所示為本發(fā)明樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置的一種實施例，其包括底座I和安裝在底座I上的中空的底模法蘭2，底模法蘭2的頂部設(shè)有環(huán)狀定位板3，定位板3內(nèi)側(cè)沿著定位板3的周向依次設(shè)有三個凸出部位31，每個凸出部位31的同一側(cè)均設(shè)有支撐部32，支撐部32和定位板3之間有間隙I 34，每個支撐部32頂部均具有V型槽33，底模法蘭2內(nèi)設(shè)有拉爪模4，拉爪模4具有三個拉爪41，三個拉爪41的位置與三個支撐部32和定位板3之間間隙I的位置一一對應(yīng)，且三個拉爪41各從與之位置相對應(yīng)的間隙I中穿出至定位板3頂部，三個拉爪41穿出至定位板3頂部的部分朝向定位板3中心軸的一側(cè)具有工作部42,拉爪模4和底座I之間設(shè)置有彈簧7,拉爪模4上設(shè)有拉桿6,拉桿6從底模法蘭2內(nèi)穿出至底座I外。三個V型槽33在定位板3的周向上等距分布。彈簧7套設(shè)在拉桿6上。底座I具有凹槽11，彈簧7 —端伸入凹槽11內(nèi)，彈簧7與凹槽11底壁之間設(shè)置有墊圈9。本實施例中，底座I為機床主軸本身，拉桿6從底模法蘭2內(nèi)穿出至底座I外后與回轉(zhuǎn)氣缸連接，拉桿6與拉爪模4之間在周向上相對固定，這樣，回轉(zhuǎn)氣缸轉(zhuǎn)動可帶動拉爪模4轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)拉爪的周向運動。
[0035]本實施例中，定位板3、凸出部位31以及支撐部32采用一體成型的一體結(jié)構(gòu)，拉爪模4、拉爪41以及工作部42采用一體成型的一體結(jié)構(gòu)，拉爪模4還包括環(huán)體43，環(huán)體43的中心軸與定位板3的中心軸重合，環(huán)體43和拉爪41通過連接桿44連接，拉桿6從環(huán)體43中穿過，每個支撐部32和與之相鄰的凸出部位31之間有間隙II 35，間隙I與間隙II相通，拉爪模4軸向轉(zhuǎn)動可使三個連接桿44的位置與三個支撐部32和與之相鄰的凸出部位31之間間隙II的位置一一對應(yīng)，三個連接桿44的位置與三個支撐部32和與之相鄰的凸出部位31之間間隙II的位置一一對應(yīng)時，拉爪模4軸向運動可使三個連接桿44各自從與每個連接桿44位置相對應(yīng)的間隙II中通過、且環(huán)體43從三個凸出部位31和三個支撐部32所圍成的區(qū)間通過使得拉爪模4從底模法蘭和定位板3中穿出，采用這種結(jié)構(gòu)后，整個樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置組裝拆卸比較方便、各組件制造相對容易。底座I和底模法蘭2之間通過螺栓8連接。
[0036]本實施例中，樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置的設(shè)計方法包括以下步驟:
[0037]步驟一、設(shè)所述工件上樞軸的最大半徑為R、所述定位板最大厚度為T、工作部42靠近環(huán)體43的一側(cè)與環(huán)體43靠近工作部42的一側(cè)之間的距離為hmax，，使hmax > (2R+T)，設(shè)工作部42遠離向環(huán)體43的一側(cè)和環(huán)體43遠離工作部42的一側(cè)之間的距離為Hmin，所述環(huán)體43的壁厚和拉爪41的壁厚相等，所述拉爪壁厚為t，使t = (Hmin-hmax)/2 ；
[0038]步驟二、所述間隙I遠離定位板3中心的一側(cè)到定位板3中心的距離為R1，所述間隙I靠近定位板3中心的一側(cè)到定位板3中心的距離為R2，所述拉爪的寬度為LI，使R1-R2= Ll+lmm，使所述V型槽兩側(cè)面形成的夾角角度α為110°?150°，使所述V型槽的中心線與間隙II 35的中心線的夾角β為45° ;
[0039]步驟三、設(shè)工件放置到定位板上并使樞軸置于V型槽內(nèi)后工件和V型槽的接觸位置到底模法蘭內(nèi)腔底壁的距離為P _，使P max> (Hmin+hmax+4R)/2。
[0040]工作時，初始狀態(tài)下，回轉(zhuǎn)氣缸處于伸長狀態(tài)，拉爪處于間隙I與間隙II相交的位置，彈簧將拉爪模向上頂起；然后將工件5(即樞軸式等速萬向節(jié)軸轂)放置到定位板上、使工件5的三個樞軸分別位于一個V型槽中，然后回轉(zhuǎn)氣缸工作帶動拉桿、拉爪模4軸向轉(zhuǎn)動和軸向移動使拉爪沿間隙I運動到V型槽所在位置同時使工作部壓到工件樞軸上，工件5被完全定位住，然后機床主軸工作加工工件，整個過程中，由于采用V型槽，可以適應(yīng)不同規(guī)格的工件，同時，由于工件被定位的位置始終不變，更換工件后，無需重新對刀。
【權(quán)利要求】
1.樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾方法，用于將工件(5)裝夾在一個基座上，所述工件(5)具有至少一個樞軸(51)，其特征在于，所述基座頂面具有與工件(5)上的樞軸(51)數(shù)量相同的凹槽，所述凹槽的位置和樞軸(51)的位置一一對應(yīng)，所述裝夾方法包括:先將工件(5)放置在基座上使工件(5)上的樞軸(51) —一對應(yīng)的位于基座的凹槽中，然后向工件(5)施加一個將工件(5)壓向基座的作用力I。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾方法，其特征在于:通過拉爪模向工件(5)施加一個將工件(5)壓向基座的作用力I，所述拉爪模具有工作部，通過對拉爪模施加作用力II帶動工作部運動使工作部壓在工件(5)上實現(xiàn)向工件(5)施加一個將工件(5)壓向基座的作用力I。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾方法，其特征在于:所述作用力I垂直于基座的頂面。
4.樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置，其特征在于:包括底座(1)和安裝在底座(1)上的中空的底模法蘭(2)，所述底模法蘭(2)的頂部設(shè)有環(huán)狀定位板(3)，所述定位板(3)內(nèi)側(cè)沿著定位板(3)的周向依次設(shè)有三個凸出部位(31)，每個凸出部位(31)的同一側(cè)均設(shè)有支撐部(32)，所述支撐部(32)和定位板(3)之間有間隙I (34)，每個支撐部(32)頂部均具有V型槽(33)，所述底模法蘭(2)內(nèi)設(shè)有拉爪模(4)，所述拉爪模(4)具有三個拉爪(41)，三個拉爪(41)的位置與三個間隙I的位置一一對應(yīng)，且三個拉爪(41)各從與之位置相對應(yīng)的間隙I中穿出至定位板(3)頂部，三個拉爪(41)穿出至定位板(3)頂部的部分朝向定位板(3)中心軸的一側(cè)具有工作部(42)，所述拉爪模(4)和底座(1)之間設(shè)置有彈簧(7)，所述拉爪模(4)上設(shè)有拉桿￠)，所述拉桿(6)從底模法蘭(2)內(nèi)穿出至底座(1)夕卜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置，其特征在于:三個V型槽(33)在定位板(3)的周向上等距分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置，其特征在于:所述彈簧(7)套設(shè)在拉桿(6)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置，其特征在于:所述底座⑴具有凹槽(11)，所述彈簧(7) —端伸入凹槽(11)內(nèi)，所述彈簧(7)與凹槽(11)底壁之間設(shè)置有墊圈(9)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置，其特征在于:所述底座(1)為機床主軸。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置，其特征在于:所述定位板(3)、凸出部位(31)以及支撐部(32)為一體成型的一體結(jié)構(gòu)，所述拉爪模(4)、拉爪(41)以及工作部(42)為一體成型的一體結(jié)構(gòu)，所述拉爪模(4)還包括環(huán)體(43)，所述環(huán)體(43)的中心軸與定位板(3)的中心軸重合，所述環(huán)體(43)和拉爪(41)通過連接桿(44)連接，所述拉桿(6)從環(huán)體(43)中穿過，每個支撐部(32)和與之相鄰的凸出部位(31)之間有間隙II (35)，所述間隙I與間隙II相通，所述拉爪模⑷軸向轉(zhuǎn)動可使三個連接桿(44)的位置與三個間隙II的位置一一對應(yīng)，三個連接桿(44)的位置與三個間隙II的位置一一對應(yīng)時，所述拉爪模(4)軸向運動可使三個連接桿(44)各從與之位置相對應(yīng)的間隙II中通過、且所述環(huán)體(43)從三個凸出部位(31)和三個支撐部(32)所圍成的區(qū)間通過。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置，其特征在于，所述樞軸式等速萬向節(jié)軸轂加工裝夾裝置的設(shè)計方法包括以下步驟: 步驟一、設(shè)所述工件上樞軸的最大半徑為R、所述定位板最大厚度為T、工作部(42)靠近環(huán)體(43)的一側(cè)與環(huán)體(43)靠近工作部(42)的一側(cè)之間的距離為hmax，，使hmax>(2R+T)，設(shè)工作部(42)遠離向環(huán)體(43)的一側(cè)和環(huán)體(43)遠離工作部(42)的一側(cè)之間的距離為Hmin，所述環(huán)體(43)的壁厚和拉爪(41)的壁厚相等，所述拉爪壁厚為t，使t =(Hmin hmax) /2 ; 步驟二、所述間隙I遠離定位板(3)中心的一側(cè)到定位板(3)中心的距離為R1，所述間隙I靠近定位板(3)中心的一側(cè)到定位板(3)中心的距離為R2，所述拉爪的寬度為L1，使R1-R2 = Ll+lmm，使所述V型槽兩側(cè)面形成的夾角角度α為110°?150°，使所述V型槽的中心線與間隙II (35)的中心線的夾角β為45° ； 步驟三、設(shè)工件放置到定位板上并使樞軸置于V型槽內(nèi)后工件和V型槽的接觸位置到底模法蘭內(nèi)腔底壁的距離為max，使max> (Hmin+hmax+4R)/2。
【文檔編號】B23Q3/00GK104440150SQ201410584168
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月27日
【發(fā)明者】王立軍, 盧君, 盧雷, 屠厚坤 申請人:浙江歐迪恩傳動科技股份有限公司