一种中间轴总成的热装对齿装置的制作方法

1.本实用新型属于夹具设计领域，具体涉及一种中间轴总成的热装对齿装置。


背景技术：

2.齿轮过盈装配时，传统的压装方案存在精度低、噪音大，且有损坏精密加工的配合内孔表面的风险。目前传统的压机压装齿轮的装配方式已逐步被热装工艺取代，对于需要对齿时，则设计非标热装对齿工装，采用热装工艺的方案更具有优势。
3.然而，热装对齿设备存在精度高、结构复杂的特点。目前，针对中间轴总成的热装对齿自动线往往采用机械手抓取轴齿，加热片齿进行热装，然后搬运轴齿进行对齿的方式。这种方式存在工人劳动强度大，质量不稳定的风险。同时，中间轴总成存在多个品种，需要解决快速换产的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种中间轴总成的热装对齿装置，用以解决现有技术中的热装对齿设备对于多型号多品种的中间轴总成不能快速换产且质量不稳定等问题。
5.为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种中间轴总成的热装对齿装置，包括上顶尖定位机构和下顶尖定位机构，所述上顶尖定位机构用于固定中间轴总成的上部，所述下顶尖定位机构用于固定中间轴总成的下部，还包括零点快换对齿机构和回转式可换定位组件，所述回转式可换定位组件用于中间轴总成上的每个齿轮进行限位，所述零点快换对齿机构用于对中间轴总成上的每个齿轮进行对齿；
7.所述零点快换对齿机构包括弹簧可调式手柄、对齿规、零点快换结构和底板，所述对齿规和零点快换结构分别安装在底板上，所述弹簧可调式手柄设置在对齿规上，所述对齿规的数量与中间轴总成上的齿轮数量相同；
8.所述回转式可换定位组件包括上定位块、支撑板、调整垫片、隔套和回转心轴，所述上定位块设置在回转心轴的上端，所述回转心轴上套接有多个支撑板和多个隔套且支撑板与隔套交替设置，所述支撑板的数量与中间轴总成上的齿轮数量相同，所述支撑板设置在的回转心轴上位置与中间轴总成上的齿轮的位置对应。
9.进一步的，每个支撑板下缘与隔套之间设置有调整垫片。
10.进一步的，所述零点快换结构采用帕斯卡手动零点快换结构。
11.进一步的，还包括底座，所述回转式可换定位组件通过可拆卸螺栓设置在底座上，所述零点快换对齿机构通过零点快换结构设置在底座上。
12.进一步的，所述支撑板包括直臂和圆弧部，所述直臂连接回转心轴，所述圆弧部的外沿设置有把手。
13.进一步的，所有支撑板的圆弧部同轴设置。
14.进一步的，所述直臂上设有两个通孔。
15.本实用新型与现有技术相比具有以下技术特点：
16.本实用新型新设计的对齿设备采用零点快换、片齿轮端面特殊定位结构、轴向气动控制、设置缓冲机构、弹簧力保持对齿精度等功能，可达到柔性化、快速换产、效率高、降低劳动强度的效果。
附图说明
17.图1为本实用新型的装置结构示意图；
18.图2为上顶尖定位机构示意图；
19.图3为下顶尖定位机构示意图；
20.图4为回转式可换定位组件主视图；
21.图5为回转式可换定位组件结构示意图；
22.图6为零点快换对齿机构主视图；
23.图7为零点快换对齿机构左视图；
24.图8为零点快换对齿机构俯视图；
25.图9为需要热装对齿的中间轴总成示意图；
26.其中，图9(a)、图9(b)、图9(c)分别为中间轴总成a、b、c的示意图；
27.图10为本实用新型加工时的装配示意图。
28.图中标号代表：1
‑
上顶尖定位机构、2
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零点快换对齿机构、3
‑
回转式可换定位组件、4
‑
下顶尖定位机构、5
‑
底座；
29.11
‑
气缸、12
‑
顶尖；21
‑
弹簧可调式手柄、22
‑
对齿规、23
‑
零点快换结构、24
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底板；31
‑
上定位块、32
‑
支撑板、33
‑
调整垫片、34
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隔套、35
‑
回转心轴、36
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直臂、37
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圆弧部、38
‑
把手；41
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支撑座、42
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定位套、43
‑
弹簧调节手柄。
具体实施方式
30.以下给出本实用新型的具体实施方式，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本技术技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
31.在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指相应部件轮廓的内和外。
32.首先对本实用新型中出现的技术词语进行解释：
33.零点快换结构：是一个独特的定位和锁紧装置，能保持工件从一个工位到另一个工位，一个工序到另一个工序，或一台机床到另一台机床，零点始终保持不变。这样可以节省重新找正零点的辅助时间，保证工作的连续性，提高工作效率。
34.本实用新型中需要热装对齿的有三个系列的中间轴总成如图9所示，三个零件abc主要的区别点在于轴向总长度的差别以及轴上装配的片齿轮外径、数量、轴向长度的变化。
35.本实施例中公开了一种中间轴总成的热装对齿装置，包括上顶尖定位机构1和下顶尖定位机构4，所述上顶尖定位机构1用于固定中间轴总成的上部，所述下顶尖定位机构4用于固定中间轴总成的下部，还包括零点快换对齿机构2和回转式可换定位组件3，所述回转式可换定位组件3用于中间轴总成上的每个齿轮进行限位，所述零点快换对齿机构2用于对中间轴总成上的每个齿轮进行对齿；
36.所述零点快换对齿机构2包括弹簧可调式手柄21、对齿规22、零点快换结构23和底板24，所述对齿规22和零点快换结构23分别安装在底板24，所述弹簧可调式手柄21设置在对齿规22上，所述对齿规22的数量与中间轴总成上的齿轮数量相同；
37.所述回转式可换定位组件3包括上定位块31、支撑板32、调整垫片33、隔套34和回转心轴35，所述上定位块31设置在回转心轴35的上端，所述回转心轴35上套接有多个支撑板32和多个隔套34和且支撑板32与隔套34交替设置，所述支撑板32的数量与中间轴总成上的齿轮数量相同，所述支撑板32设置在的回转心轴35上位置与中间轴总成上的齿轮的位置对应。
38.本实用新型的工作原理如下：下端浮动顶尖机构4的内孔及端面对轴齿定位，气动机构通过上顶尖滑轨实现上顶尖下移定位，设置缓冲装置对顶尖下移速度进行缓冲，防止撞击及定位偏斜。侧面旋转式端面定位机构3对热装的片齿轮的轴向位置进行定位，设置弹簧机构实现对齿规球头对中找正齿轮，弹簧力可调，保证对齿的可靠性。由于每个热装齿轮的冷热变形规律不同，所以对齿规设计为单体结构，可分别调整。
39.具体的，为满足柔性快速换产的需求，当产品更换时，侧面回转式端面定位机构3可通过螺栓整体快换，也可局部更换隔垫。
40.具体的，整个对齿规组件采用帕斯卡手动零点快换结构，重复定位精度可达到0.005。轴向高度尺寸的变化通过更换或调整下顶尖组件4实现快换。
41.具体的，还包括底座5，所述回转式可换定位组件3通过可拆卸螺栓设置在底座5上，所述零点快换对齿机构2通过零点快换结构23设置在底座5上。底座采用钢板焊接式，刚性及稳定性好。底座带地脚调节螺栓，方便调整水平。
42.支撑板用于控制片齿轮热装轴向尺寸，可绕安装轴回转，保证热装多个片齿轮时互不干涉。支撑板之间设计隔垫和隔套，用于换产时多个片齿轮之间轴向距离变化时快速更换调整支撑板之间距离。支撑板侧面设置限位螺钉，保证回转到正确角度。
43.具体的，所述支撑板32包括包括直臂36和圆弧部37，所述直臂36连接回转心轴35，所述圆弧部的外沿设置有把手38方便拨动支撑板32。
44.优选的，所有支撑板32圆弧部同轴设置，保证中间轴总成上每个齿轮片的同轴度。
45.优选的，所述直臂36上设有两个通孔，能够减少配重。
46.具体的，轴齿总长用于确定上下顶尖距离及气缸行程，各片齿轮外径、厚度用于确定高度方向定位机构的参数设置，各齿轮齿部参数用于确定对齿机构的球头尺寸及零点快换机构的参数等。
47.具体的，如图2所示，所述上顶尖机构1包括气缸11和顶尖12根据轴齿总长及需要的对中找正力对气缸进行选型，确定气缸1型号为smc公司的mnbb80
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300
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d,顶尖选用丽勋公司的nk
‑
mt3a型回转顶尖。满足了如图9所示零件轴齿的上顶尖定位机构的需要。
48.具体的，如图3所示，所述下顶尖定位机构4包括支撑座41、定位套42和弹簧调节手柄43，支撑座41用于轴齿端面定位，定位套42用于调节轴向高度，弹簧调节手柄43用于调节顶尖预紧力。下顶尖装于定位套4中，弹簧顶住下顶尖台阶端面，控制其有一定预紧力，保证能可靠定位于轴齿顶尖孔中。
49.具体的，采用弹簧可调式手柄1保证对齿规2能准确定位找正齿轮，设置手动零点快换3可实现快速换产，满足换型需求。对齿机构2中对齿规前部球头部分采用分体式和心
轴前端孔精密配合，便于球头部分磨损后更换。心轴采用精密配合安装于底座孔中，可以前后滑动便于对齿。后部采用手柄弹簧结构连接，手柄前扳时对齿规后移，从工件齿槽中退回，并压缩弹簧。手柄后扳时弹簧伸长，推动对齿规超前滑动，顶入工件齿槽中自动找正工件，完成对齿功能。
50.经本实用新型的热装对齿机构经安装调试后，对齿精度经三坐标检测，完全满足工艺要求，效率提升约50％。实现了快速批量生产的需求。