一种螺旋伞齿轮磨齿夹具制造技术

本发明专利技术公开一种螺旋伞齿轮磨齿夹具，属于特种车辆传动系统关键零件螺旋伞齿轮加工制造领域，该零件应用于发动机、变速箱、传动箱、差速器等关键传动装置。该磨齿夹具能够满足产品加工精度要求，该磨齿夹具包括压板、蝶形弹簧涨套、定位盘、本体、接杆；采用弹性定位原理，蝶形弹簧涨套工作时，通过拉杆施加轴向压力，蝶形弹簧涨套在径向涨紧力的作用下与工件紧密贴合，实现无间隙定位，定位精度高；蝶形弹簧涨套的可伸缩性大大增加了零件的可装配性。该结构定位方式拆卸零件更方便，实现了快换式装夹，同时避免了定位孔的快速磨损，大幅提升了装夹定位精度和效率，提高了产品质量及合格率、降低了成本。

Gear grinding fixture for spiral bevel gear

The invention discloses a gear grinding fixture for spiral bevel gears, which belongs to the manufacturing field of spiral bevel gears, a key part of transmission system of special vehicles, and is applied to key transmission devices such as engines, gearboxes, gearboxes and differential gears. The grinding fixture can satisfy the requirement of the machining precision of the product. The grinding fixture includes a pressure plate, a butterfly spring expanding sleeve, a positioning plate, a body and a connecting rod. The positioning accuracy is high and the expansion of butterfly spring sleeve greatly increases the assemblability of parts. The structure positioning method is more convenient for disassembling parts, realizing quick change clamping, avoiding rapid wear and tear of positioning holes, greatly improving positioning accuracy and efficiency, improving product quality and qualified rate, and reducing cost.

【技术实现步骤摘要】
一种螺旋伞齿轮磨齿夹具
本专利技术属于特种车辆传动系统关键零件加工制造领域，涉及一种螺旋伞齿轮磨齿夹具结构。
技术介绍
高精度螺旋伞齿轮磨齿夹具的设计、制造及安装精度是确保产品质量和效率的关键环节之一。传统轴孔制配合定位装置间隙不易消除，定位精度不高(大于0.01mm)，严重影响齿轮加工精度；装夹时因伞齿轮定位轴孔加工时存在一定的制造公差，安装时与工装定位轴孔装配困难，不易装夹，经常需要施加较大的外力敲击，造成配合面快速磨损。要提高齿轮的精度，就必须改进工装设计及制造水平，同时确保安装精度。螺旋伞齿轮定位精度不高是国内制造行业的共性技术难题，为了提高定位精度，长期以来依赖进口工艺装备，造价高、订货周期长，制约了伞齿轮制造技术的发展。美国格里森公司提供的胀紧胎具精度高、结构复杂、价格高、供货周期长(4-6个月)，严重制约了新产品短周期配套的要求。为此，对机床设备进行了实际测量，并参考国外先进的工装设计，结合实际制造水平，最终设计制造出合格的工装。定位精度低是导致螺旋伞齿轮精度指标不合格的重要因素，装夹定位效率不高一直以来也是影响生产效率的关键技术瓶颈。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是，提供一种螺旋伞齿轮磨齿夹具，提供螺旋伞齿轮的定位精度和装夹定位效率。尤其地，本专利技术针对7级以上精度的螺旋伞齿轮，提高定位精度及效率，提升产品质量。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是，一种螺旋伞齿轮磨齿夹具，其包括压板、蝶形弹簧涨套、定位盘、本体、接杆；还包括圆柱销、紧定螺钉、第一螺钉、第二螺钉；所述压板纵截面为T型结构，上部为圆盘，圆盘下部为杆状；压板的圆盘用来压紧蝶形弹簧涨套；所述蝶形弹簧涨套位于压板的圆盘下端和本体的上端阶梯台面之间；蝶形弹簧涨套为蝶形弹簧，圆周多个径向开口槽，一个开口槽用于穿过圆柱销，圆柱销下端同时插入定位盘中，用于限制蝶形弹簧涨套与定位盘的相对转动；所述本体上端具有阶梯型结构，阶梯型结构形成的凸台套在蝶形弹簧涨套中心孔内；压板的下部穿过本体的中心孔；压板尾端与接杆连接；其中接杆尾端与机床拉杆连接，能够拉动接杆；压板与本体之间使用紧定螺钉定位；紧定螺钉穿过本体插入压板外周的槽中，限制压板与本体的相对转动；外周的槽的长度大于紧定螺钉插入的头部尺寸，压板能够上下移动；所述定位盘套在本体的外周，通过第二螺钉与本体紧固；所述本体下端具有阶梯台面，下端的阶梯台面之下外周为上大下小锥形结构，其插入与机床主轴锥孔；机床台面与本体的下端阶梯台面配合；下端阶梯台面与机床台面通过第一螺钉固定。优选地，本体上端的阶梯型结构的阶梯台阶面的端面跳动小于0.005mm，阶梯型结构的凸台外周的径向跳动小于0.005mm；阶梯型结构的阶梯台阶面粗糙度达到0.4μm。优选地，还包括顶丝、压块；其中顶丝和压块安装于本体的下端台阶端面的螺纹通孔中；螺纹通孔的轴线与机床台面垂直。优选地，还包括校准件，校准件用于校准蝶形弹簧涨套的涨紧程度以及安装精度，其中心定位孔的定位尺寸与磨齿夹具所使用的伞齿轮中心孔定位尺寸相同，使校准件的过程为：校准件中心定位孔与蝶形弹簧涨套外径配合，施加轴向力拉紧压板，检测蝶形弹簧涨套的涨紧程度以及安装精度，涨紧程度以及安装精度达到要求后，进行与磨齿夹具配合的伞齿轮的磨齿工序加工。优选地，定位盘上下两端面跳动小于0.005mm。优选地，蝶形弹簧涨套除安装圆柱销的开口槽外，其他开口槽内填充橡胶。本专利技术的一种螺旋伞齿轮磨齿夹具的工作原理是：通过机床拉杆向磨齿夹具传递轴向力，使压板压紧蝶形弹簧，弹簧涨套涨开处于工作状态，在径向涨紧力的作用下与工件紧密贴合，实现无间隙定位；完成加工时，卸下轴向力后，弹簧涨套收缩，即可拆卸零件，相比原有的轴孔配合定位，拆卸零件更方便，使得加工过程稳定，加工效率和精度提高。采用弹性定位原理，蝶形弹簧涨套工作时，通过拉杆施加轴向压力，蝶形弹簧涨套在径向涨紧力的作用下与工件紧密贴合，实现无间隙定位，定位精度可以达到0.005mm；同时弹簧涨套的可伸缩性大大增加了零件的可装配性。涨套拉紧结构定位方式拆卸零件更方便，实现了快换式装夹，同时避免了定位孔的快速磨损，大幅提升了装夹定位精度和效率，提高了产品质量及合格率、降低了成本。与现有技术相比，本专利技术所提供的一种螺旋伞齿轮磨齿夹具，改进了装夹定位设计结构，由现有技术的磨齿夹具的轴孔制配合改进为本专利技术的精密涨套式无间隙配合，夹紧力大、定位精度高，大大提高了定位精度和高精度伞齿轮加工质量；涨套拉紧结构定位相比原有的轴孔配合定位工装拆卸零件更方便，实现了快换式装夹，同时避免了定位孔的快速磨损，使用寿命更长；解决了长期以来高精度螺旋伞齿轮磨齿夹具对进口的依赖，缩短了产品的研制周期，提高了工艺装备水平。附图说明图1为螺旋伞齿轮的磨齿夹具结构图。图2为与螺旋伞齿轮配合时的磨齿夹具结构图。图3为螺旋伞齿轮结构图。图4为蝶形弹簧涨套的主视图。图5为蝶形弹簧涨套的附视图。图6本体的俯视图；图7本体的剖视图；图8校准件的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。如图1所示，为本专利技术的一种螺旋伞齿轮磨齿夹具，包括：压板1、蝶形弹簧2，或者称为蝶形弹簧涨套、圆柱销3、定位盘4、紧定螺钉5、第一螺钉6、本体7、接杆8、第二螺钉9，顶丝10、压块11；第一螺钉为内六角圆柱头螺钉3/8"-12牙/每英寸；第二螺钉为内六角圆柱头螺钉M10X30。所述压板1纵截面为T型结构，上部为圆盘，圆盘下部为杆状；压板1的圆盘用来压紧蝶形弹簧涨套2。压板1的下部穿过本体7的中心孔；下部的尾端螺纹与接杆8连接。其中接杆8尾端与机床拉杆采用螺纹连接方式，能够拉动接杆8。压板1与本体7之间使用紧定螺钉5定位；紧定螺钉穿过本体7插入压板1外周的槽中，限制压板与本体7的相对转动；外周的槽的长度大于紧定螺钉插入的头部尺寸，压板1能够上下移动。所述蝶形弹簧涨套位于压板1的圆盘下端和本体的上端之间。蝶形弹簧涨套2为蝶形弹簧，圆周多个径向开口槽，除一个开口槽外，其他开口槽内填充物为耐油橡胶，采用弹性在定位原理，涨紧时与螺旋伞齿轮内孔紧密贴合，实现高精度定位；蝶形弹簧涨套上的一个开口槽(定位销槽13)用于穿过圆柱销3，用于限制蝶形弹簧涨套与本体7(或者定位盘)的相对转动。所述定位盘4，紧挨本体7放置，套在本体的外周，使用第二螺钉9与本体紧固，其中使用圆柱销定位定位盘4和蝶形弹簧。所述本体，与机床主轴锥孔配合，接触面积不低于80％，使用第一螺钉6与机床连接，其中顶丝和压块安装于本体的螺纹通孔中。本体7下端外周为(上大下小)锥形结构插入机床主轴锥孔配合。机床台面可以与本体7的下端阶梯台面(锥形结构上部)配合。阶梯台面与机床台面通过第一螺钉6固定。本体上端具有阶梯型结果，即凸台套在蝶形弹簧内；凸台外周之外的阶梯台阶面的端面跳动小于0.005mm，凸台外周的径向跳动小于0.005mm；阶梯台阶面粗糙度达到0.4μm。校准件12，在加工零件前，替代零件检验磨齿夹具安装精度，保护弹簧涨套。如图2所示，虚线部分为螺旋伞齿轮安装放置方式。该类型磨齿夹具安装时，径向跳动不大于0.005mm，端面全跳动大不大0.005mm。进一步地，本体7材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种螺旋伞齿轮磨齿夹具，其特征在于，其包括压板(1)、蝶形弹簧涨套、定位盘(4)、本体(7)、接杆(8)；还包括圆柱销(3)、紧定螺钉(5)、第一螺钉(6)、第二螺钉(9)；所述压板(1)纵截面为T型结构，上部为圆盘，圆盘下部为杆状；压板(1)的圆盘用来压紧蝶形弹簧涨套(2)；所述蝶形弹簧涨套位于压板(1)的圆盘下端和本体的上端阶梯台面之间；蝶形弹簧涨套(2)为蝶形弹簧，圆周多个径向开口槽，一个开口槽用于穿过圆柱销(3)，圆柱销(3)下端同时插入定位盘中，用于限制蝶形弹簧涨套与定位盘的相对转动；所述本体上端具有阶梯型结构，阶梯型结构形成的凸台套在蝶形弹簧涨套中心孔内；压板(1)的下部穿过本体(7)的中心孔；压板(1)尾端与接杆(8)连接；其中接杆(8)尾端与机床拉杆连接，能够拉动接杆(8)；压板(1)与本体(7)之间使用紧定螺钉(5)定位；紧定螺钉穿过本体(7)插入压板(1)外周的槽中，限制压板与本体(7)的相对转动；外周的槽的长度大于紧定螺钉插入的头部尺寸，压板(1)能够上下移动；所述定位盘套在本体的外周，通过第二螺钉(9)与本体紧固；所述本体(7)下端具有阶梯台面，下端的阶梯台面之下外周为上大下小锥形结构，其插入与机床主轴锥孔；机床台面与本体(7)的下端阶梯台面配合；下端阶梯台面与机床台面通过第一螺钉(6)固定。...

【技术特征摘要】
1.一种螺旋伞齿轮磨齿夹具，其特征在于，其包括压板(1)、蝶形弹簧涨套、定位盘(4)、本体(7)、接杆(8)；还包括圆柱销(3)、紧定螺钉(5)、第一螺钉(6)、第二螺钉(9)；所述压板(1)纵截面为T型结构，上部为圆盘，圆盘下部为杆状；压板(1)的圆盘用来压紧蝶形弹簧涨套(2)；所述蝶形弹簧涨套位于压板(1)的圆盘下端和本体的上端阶梯台面之间；蝶形弹簧涨套(2)为蝶形弹簧，圆周多个径向开口槽，一个开口槽用于穿过圆柱销(3)，圆柱销(3)下端同时插入定位盘中，用于限制蝶形弹簧涨套与定位盘的相对转动；所述本体上端具有阶梯型结构，阶梯型结构形成的凸台套在蝶形弹簧涨套中心孔内；压板(1)的下部穿过本体(7)的中心孔；压板(1)尾端与接杆(8)连接；其中接杆(8)尾端与机床拉杆连接，能够拉动接杆(8)；压板(1)与本体(7)之间使用紧定螺钉(5)定位；紧定螺钉穿过本体(7)插入压板(1)外周的槽中，限制压板与本体(7)的相对转动；外周的槽的长度大于紧定螺钉插入的头部尺寸，压板(1)能够上下移动；所述定位盘套在本体的外周，通过第二螺钉(9)与本体紧固；所述本体(7)下端具有阶梯台面，下端的阶梯台面之下外周为上大下小锥形结构，其插入与机床主轴锥孔；机床台面与本体(7)的下端阶梯台面配合；下端阶梯台面与机床台面通过第一螺钉(6)固定。2.根据权利要求1所述的一种螺旋伞齿轮磨齿夹具，其特征在于，本体(7)上端的阶梯型结构的阶梯台阶面的端面跳动小于0.005mm，阶梯型结构的凸台外周的径向跳动小于0.005mm；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘珍妮，刘心藜，李宏伟，王会龙，王雪莲，雷文芳，王芳，冯卫，郭晓龙，周佳琦，
申请(专利权)人：北京北方车辆集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11