浮动式硬车夹具及其用于热后从动圆柱齿轮的端面加工的加工方法技术

本发明专利技术公开的浮动式硬车夹具，包括锥度心轴、定位结构、调心球轴承、压盖、轴承定位套、花键胀套、连接销和拉杆；锥度芯轴包括本体和端部及沿端部轴向设置的内孔结构；端部的外锥上套设有花键胀套；花键胀套上设有安装孔一，拉杆穿过所述锥度芯轴的内孔结构；拉杆的外螺纹与车床主轴的内螺纹相适配；拉杆上设有安装孔二，连接销与安装孔一和安装孔二相适配；本体的外侧设有调心球轴承，定位结构设置在调心球轴承一侧与所述调心球轴承相适配，调心球轴承的另一侧设有相互配合的轴承定位套和压盖，轴承定位套设有与产品端面相接触的凸起部。加工精度高，且无需工人墩产品，劳动强度的降低，环境友好，加工生产率得到了提高，可以提高一倍以上。

Floating Hard Car Fixture and Its Processing Method for Hot Followed Cylindrical Gear End Face Processing

The floating rigid lathe fixture disclosed by the invention comprises a tapered mandrel, a positioning structure, a self-aligning ball bearing, a pressure cap, a bearing positioning sleeve, a spline expansion sleeve, a connecting pin and a tie rod; a tapered mandrel comprises an inner hole structure arranged at the body and end and along the end axis; a spline expansion sleeve is arranged on the outer cone of the end; a spline expansion sleeve is provided with an installation hole, and a tie rod passes through the inner part of the tapered mandrel. Hole structure; the outer thread of the pull rod is matched with the inner thread of the lathe spindle; the pull rod is matched with the installation hole 2, the connecting pin is matched with the installation hole 1 and the installation hole 2; the outer side of the body is equipped with a self-aligning ball bearing, and the positioning structure is matched with the self-aligning ball bearing on one side, and the other side of the self-aligning ball bearing is provided with a matching bearing positioning sleeve and a pressure cap, and a bearing. The positioning sleeve is provided with a convex part contacting the end face of the product. The processing accuracy is high, and there is no need for worker pier products, the labor intensity is reduced, the environment is friendly, and the processing productivity has been improved, which can be more than doubled.

【技术实现步骤摘要】
浮动式硬车夹具及其用于热后从动圆柱齿轮的端面加工的加工方法
本专利技术涉及齿轮加工
，尤其涉及一种浮动式硬车夹具及其用于热后从动圆柱齿轮的端面加工的加工方法。
技术介绍
内花键的圆柱齿轮在诸如变速器，分动器，各种主减速器，轮边减速器，机床，船舶等领域应用较多，一般被设计成从动圆柱齿轮，是与其它主动圆柱齿轮，齿轮轴一起作用，起到变速及传递扭矩的作用。具体工作原理是带内花键的圆柱齿轮依靠其本身的内花键与带外花键的齿轮轴进行套合，带外花键的齿轮轴通过键与键的相互作用将其转速与扭矩传递给带内花键的圆柱齿轮，再由带内花键的圆柱齿轮传递给下一级部件，以此类推，从而达到最终设计的转速与扭矩。目前，带内花键的从动圆柱齿轮热处理后常用的工序就是磨端面——磨齿(或珩齿)。在磨齿之前，一定要有一个磨齿的定位基准，即定位端面。此定位端面要相对于内花键的垂直度要在0.02以内。为了达到这个目的，一般工厂都是采用外齿带有1：3000的锥度的检验心轴穿过从动圆柱齿轮的内花键，利用小锥度检验心轴的自锁作用，将从动圆柱齿轮锁紧在锥度检验心轴上，再将其安装在外圆磨床上，利用砂轮的端面将从动圆柱齿轮的一个端面磨出来，从而使其作为磨齿(或珩齿)的定位基准。见图1。用此方法加工出来的从动圆柱齿轮的定位端面，其精度一般能满足图纸上端面相对于内花键的垂直度的设计要求。因为加工时定位基准与检验基准重合，也与后序磨齿(或珩齿)的加工定位基准重合，定位基准即内花键与其磨好的定位端面。但此种加工工艺的缺点为操作加工前需将锥度检验心轴穿过从动圆柱齿轮的内花键，在墩铁上墩紧从动圆柱齿轮后，才能在外圆磨床上进行操作，操作完后，再将从动圆柱齿轮从锥度检验心轴的反方向在墩铁上将其墩松，从动圆柱齿轮从锥度检验心轴上松开拿走后，另一个从动圆柱齿轮再重复使用以上的步骤。工人加工一个产品，就需要将带有从动圆柱齿轮的锥度检验心轴在墩铁上墩二次，造成的冲击与振动会让人的手臂发麻不舒服，久之易产生疲劳，劳动强度大。而且，用砂轮磨端面，砂轮灰重，环境恶劣，工人需穿戴防护用品，影响工人的身体健康；且加工效率低，加工后端面的精度一致性差。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的缺陷，提供一种浮动式硬车夹具，针对从动圆柱齿轮的结构特点，对夹具的锥度心轴、定位结构、调心球轴承、压盖、轴承定位套、花键胀套、连接销和拉杆进行设计，用硬车刀片对其端面进行车削加工，代替了原有的磨端面。操作工人无需墩产品，劳动强度的降低，环境友好，加工生产率得到了提高，可以提高一倍以上。为解决上述技术问题，本技术方案如下：提供一种浮动式硬车夹具，包括锥度心轴、定位结构、调心球轴承、轴承定位套、花键胀套、连接销和拉杆；所述锥度芯轴包括本体和端部及沿端部轴向设置的内孔结构；所述端部的外锥上套设有花键胀套，所述花键胀套上设有安装孔一，所述拉杆穿过所述锥度芯轴的内孔结构，所述拉杆的外螺纹与车床主轴内的内螺纹相适配；所述拉杆上设有安装孔二，所述连接销与安装孔一和安装孔二相适配；所述本体的外侧设有调心球轴承，所述定位结构设置在调心球轴承一侧与所述调心球轴承相适配，其用于固定调心球轴承；所述调心球轴承的另一侧设有相互配合的轴承定位套，所述轴承定位套设有与产品端面相接触的凸起部。本专利技术涉及的浮动式硬车夹具，利用该夹具定位端面是浮动的特点，在车床上进行加工产品的端面。带内花键的从动圆柱齿轮装在夹具的花键胀套上，从动圆柱齿轮的一个端面靠在夹具的轴承定位套上，轴承定位套的端面是浮动的，当花键胀套在胀紧从动圆柱齿轮的内花键的过程中，从动圆柱齿轮自由地靠花键胀套胀紧，而从动圆柱齿轮的端面随着轴承定位套的微幅摆动，达到一个自由的状态。这个时候去车端面，就不会因产品的端面本身的误差而产生的影响。如果从动圆柱齿轮的端面与夹具的定位端面刚性接触，会将产品的端面误差反映在产品的加工过程中，花键胀套与产品的内花键的胀紧不是最佳的自由式胀紧。进一步地，所述花键胀套的长度比产品的花键的长度长10～20mm。本专利技术的浮动式硬车夹具的花键胀套比产品长，保证产品的内花键与花键胀套充分接触，提高其定心精度。进一步地，所述花键胀套的内锥与端部的外锥的锥度相同，所述花键胀套的内锥与锥度端部的外锥的锥度为6°～9°。花键胀套的内锥和锥度心轴的外锥由原来的12°改成了6°～9°，其定心精度最多可提高50％。经计算和验证，花键胀套的内锥和锥度心轴的外锥不能小于3°，否则会自锁，使本夹具无法使用。进一步地，所述拉杆为平头拉杆。平头拉杆不易影响车削加工从动圆柱齿轮端面，且有利于与机床的安装和配合。进一步地，所述调心球轴承包括外圈、内圈和安装在内圈滚道的滚珠，所述内圈与轴承定位套过盈配合。进一步地，所述调心球轴承的内圈相对外圈在-15°～15°范围摆动，所述调心球轴承的内圈与轴承定位套过盈配合。调心球轴承的设置，并在调心球轴承的内圈过盈配合了一个轴承定位套。轴承定位套在夹具上的位置不是固定不动的，它可随着调心球轴承的摆动而摆动。进一步地，所述连接销为圆柱推销。为了防止有切屑进入轴承，使轴承破坏失效，本浮动式硬车夹具还包括压盖，所述压盖设置在调心球轴承的外圈，与所述定位结构可拆卸连接。压盖包括安装端和止档端，所述安装端设有安装孔；所述止档端靠近调心球轴承一侧为台阶状，与调心球轴承存在空隙，用于提供调心球轴承的摆动空间，所述止档端的长度大于所述调心球轴承的外圈的厚度。压盖是压在调心球轴承的外圈，同时挡住其内圈，起到保护轴承的作用。本专利技术的浮动式硬车夹具主要工作原理是利用硬车夹具的花键胀套将从动圆柱齿轮的内花键孔胀紧，使之内花键孔与花键胀套之间产生自由胀紧。因为从动圆柱齿轮的端面本身相对于内花键就有跳动，可能有的跳动还很大，因此从动圆柱齿轮的端面就不能与硬车夹具的端面机械相对固定不动，因为一旦相对固定不动，花键胀套与内花键孔之间的胀紧就不是自由状态的胀紧，存在着端面跳动不好的影响。这个时候去加工从动圆柱齿轮的端面，端面精度难以保证，产品一致性不好。本专利技术的另一目的在于公开上述浮动式硬车夹具的应用，用于热后的从动圆柱齿轮的端面加工。利用本专利技术的浮动式硬车夹具用于热后的从动圆柱齿轮的端面加工的方法，包括以下步骤：S1.将浮动式硬车夹具的锥度芯轴的本体安装在车床的主轴锥孔内，锁紧；S2.将清洗干净的热后的带有内花键的从动圆柱齿轮套在浮动式硬车夹具的花键胀套上，使从动圆柱齿轮的一个端面靠在轴承定位套上；S3.拉杆在机床的主轴的拉力下，拉杆的端面带动花键胀套的端面，由锥度芯轴的端部向本体方向，带紧花键胀套，花键胀套的内锥与锥度心轴的外锥紧密配合，固定从动圆柱齿轮的花键内孔；S4.用硬车刀具对从动圆柱齿轮的端面进行车削加工；S5.加工后，将拉杆由锥度芯轴的本体向端部方向运动，拉杆上的推销带动花键胀套的内锥与硬车夹具的锥度心轴的外锥脱离配合，胀紧内花键的胀力消失，可将加工好的从动圆柱齿轮卸下。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术的浮动式硬车夹具利用该夹具定位端面是浮动的特点，在车床上进行加工产品的端面，不会因产品的端面本身的端面跳动大的问题，影响了端面加工的精度。加工精度高，且无需工人墩产品，劳动强度的降低，环境友好，加工生产率得到了提高，可以提高一倍以上。本专利技术的浮动式硬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种浮动式硬车夹具，其特征在于，包括锥度心轴、定位结构、调心球轴承、轴承定位套、花键胀套、连接销和拉杆；所述锥度芯轴包括本体和端部及沿端部轴向设置的内孔结构；所述端部的外锥上套设有花键胀套，所述花键胀套上设有安装孔一，所述拉杆穿过所述锥度芯轴的内孔结构，所述拉杆的外螺纹与车床主轴的内螺纹相适配；所述拉杆上设有安装孔二，所述连接销与安装孔一和安装孔二相适配；所述本体的外侧设有调心球轴承，所述定位结构设置在调心球轴承一侧与所述调心球轴承相适配，其用于固定调心球轴承；所述调心球轴承的另一侧设有相互配合的轴承定位套，所述轴承定位套设有与产品端面相接触的凸起部。

【技术特征摘要】
1.一种浮动式硬车夹具，其特征在于，包括锥度心轴、定位结构、调心球轴承、轴承定位套、花键胀套、连接销和拉杆；所述锥度芯轴包括本体和端部及沿端部轴向设置的内孔结构；所述端部的外锥上套设有花键胀套，所述花键胀套上设有安装孔一，所述拉杆穿过所述锥度芯轴的内孔结构，所述拉杆的外螺纹与车床主轴的内螺纹相适配；所述拉杆上设有安装孔二，所述连接销与安装孔一和安装孔二相适配；所述本体的外侧设有调心球轴承，所述定位结构设置在调心球轴承一侧与所述调心球轴承相适配，其用于固定调心球轴承；所述调心球轴承的另一侧设有相互配合的轴承定位套，所述轴承定位套设有与产品端面相接触的凸起部。2.根据权利要求1所述浮动式硬车夹具，其特征在于，所述花键胀套的长度比产品花键的长度长10～20mm。3.根据权利要求1所述浮动式硬车夹具，其特征在于，所述花键胀套的内锥与端部的外锥的锥度相同，锥度为6°～9°。4.根据权利要求1所述浮动式硬车夹具，其特征在于，所述拉杆为平头拉杆。5.根据权利要求1所述浮动式硬车夹具，其特征在于，所述调心球轴承包括外圈、内圈和安装在内圈滚道的滚珠，所述内圈与轴承定位套过盈配合。6.根据权利要求5所述浮动式硬车夹具，其特征在于，所述调心球轴承的内圈相对外圈在-15°～15°范围摆动。7.根据权利要求1所述浮...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆益龙，
申请(专利权)人：汉德车桥株洲齿轮有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43