一种浮动型车削夹具的制作方法

1.本实用新型涉及一种车削工装，具体涉及一种浮动型车削夹具。


背景技术：

2.齿轮是变速器中常用零件，其中带有内花键的齿轮也较为常见，如图1所示。齿轮的内花键起定位连接作用，一般分为大径定心、小径定心和齿侧定心三种配合方式，配合方式决定了齿轮的加工基准。对于大径定心，齿轮的加工基准是内花键的大径；对于齿侧定心，齿轮的加工基准一般为内花键的分度圆，内花键的大径和齿侧都在花键内侧，较难夹紧。
3.目前，带有内花键齿轮的加工工序为：精车
→
拉内花键
→
滚齿
→
热处理
→
硬车端面
→
磨齿。其中，被硬车端面要求与内花键大径相互垂直，通常以齿轮另一个端面为横向定位，以内花键大径作为纵向定位并涨紧，内花键的孔与定位端面的垂直度是决定加工精度的关键。但在加工内花键孔时，由于设备、刀具、夹具及切削力的影响，拉削后的内花键孔与端面无法完全垂直，用此种状态的零件再进行硬车端面时，由于内孔定位的涨胎拉动，会使零件随着与内花键孔不垂直的端面倾斜。此种状态下车削出的端面仍无法与内花键孔垂直，影响后续磨齿工序，导致零件精度达不到设计要求。
4.现有技术公开了一种内花键齿轮车削加工用的夹具，包括涨胎底座、涨套、涨胎拉杆及垫圈；所述涨胎底座包括一体设置的底座及位于底座前端的支撑轴，并沿自身轴线设有贯穿的中心孔，所述涨套套接于所述支撑轴的前端上，侧壁上设有沿本体周向方向延伸的变形孔，所述涨胎拉杆的一端伸出涨胎底座，另一端的拉杆座与涨套的一端抵接，所述垫圈套设于所述支撑轴上，两个端面上分别设有中心对称且等高的一对凸起支撑部，两对凸起支撑部交错设置，且两对支撑部的连线呈45～90
°
夹角。但是，该夹具存在三个问题：(1)无驱动结构，车床顶紧后主轴旋转，有可能无法带动零件旋转；(2)采用螺栓与车床连接，车床主轴旋转，螺纹极可能松动；(3)垫圈没有和支撑轴进行连接，而且为了垫圈可以旋转，垫圈内孔和支撑轴外圆必须有较大间隙，如无连接，垫圈轴线将无法和支持轴重合，定位精度很差。
5.与此同时，现有技术中，热处理后以端面定位进行内花键硬拉削，从而保证内花键轴线和端面的垂直度，但是硬拉对设备要求较高，刀具采购费用高、周期长、柔性差。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种浮动型车削夹具，以解决内花键为大径定心或者齿侧定心的齿轮的夹紧以及由于内花键轴线与齿轮端面不垂直而影响装夹精度的问题。
7.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
8.一种浮动型车削夹具，主要由芯轴1、固定端子2、定位环4、涨套5以及驱动杆7构成；
9.所述芯轴1两端与车床配合；
10.所述驱动杆7安装在芯轴1一侧上方，驱动杆7下端与芯轴1上的开孔配合；
11.所述芯轴1中部设有球面ⅰ12；所述定位环4一侧设有外球面41和内球面42，其中，所述外球面41与球面ⅰ12相互接触，所述内球面42上设有固定端子2，所述固定端子2通过多个螺栓3与球面ⅰ12固定；
12.所述涨套5穿过定位环4另一侧开口套在芯轴1上，其内壁为锥形表面51，外表面为外花键52，所述锥形表面51与芯轴1另一侧锥面14相互接触，所述外花键52与齿轮内花键的齿侧和小径为间隙配合；
13.所述芯轴1末端通过锁紧螺母6紧固。
14.进一步地，所述芯轴1两端设计有中心孔，用于与车床配合。
15.进一步地，所述芯轴1一侧开有用于安装驱动杆7的六角形盲孔11，驱动杆7下端设有六方体71，所述六方体71与六角形盲孔11过盈配合。
16.进一步地，所述球面ⅰ12上开有4个呈圆周分布的通孔13，固定端子2中部开有供螺栓3穿过的螺纹孔22，定位环4通过4个螺栓3穿过通孔13与固定端子2固定。
17.更进一步地，所述固定端子2设有球面ⅱ21，所述球面ⅱ21与定位环4内球面42接触。
18.进一步地，所述涨套5为多块由弹性胶53粘结而成的回转体。
19.进一步地，所述涨套5收缩状态时，外花键52大径与内花键大径为间隙配合，涨开状态时，外花键52大径与内花键大径为过盈配合。
20.进一步地，所述涨套5同侧芯轴1末端设有螺纹15，所述锁紧螺母6与螺纹15相连，锁紧螺母6一侧面靠在涨套5端面上。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
22.本实用新型浮动型车削夹具结构简单，使用方便，能够有效解决内花键为大径定心或者齿侧定心的齿轮的夹紧以及由于内花键轴线与齿轮端面不垂直而影响装夹精度的问题，适用于带内花键的齿轮的车削加工，可有效提高加工精度。
附图说明
23.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1带内花键的齿轮结构示意图；
25.图2本实用新型浮动型车削夹具结构示意图；
26.图3本实用新型浮动型车削夹具爆炸图；
27.图4本实用新型浮动型车削夹具剖视图；
28.图5芯轴示意图；
29.图6涨套示意图；
30.图7定位环剖视图；
31.图8固定端子剖视图；
32.图9定位环、芯轴、固定端子配合示意图；
33.图10本实用新型浮动型车削夹具立体图。
34.图中，1.芯轴2.固定端子3.螺栓4.定位环5.涨套6.锁紧螺母7.驱动杆11.六角形盲孔12.球面ⅰ13.通孔14.锥面15.螺纹21.球面ⅱ22.螺纹孔41.外球面42.内球面51.锥形表面52.外花键53.弹性胶71.六方体。
具体实施方式
35.下面结合实施例对本实用新型作进一步说明：
36.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
37.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.如图2-图5所示，本实用新型浮动型车削夹具，由芯轴1、固定端子2、螺栓3、定位环4、涨套5、锁紧螺母6以及驱动杆7构成。
39.所述芯轴1两端设计有中心孔，用于与车床配合，芯轴1左侧开有用于安装驱动杆7的六角形盲孔11，芯轴1中部设有球面ⅰ12，所述球面ⅰ12上开有4个呈圆周分布的通孔13，芯轴1右侧设有锥面14，芯轴1最右端设有螺纹15。
40.所述驱动杆7安装在芯轴1左上方，驱动杆7下端设有能够与六角形盲孔11过盈配合的六方体71。
41.如图7-图9所示，所述定位环4左侧设有外球面41和内球面42，所述外球面41与芯轴1中部球面12相互接触，并配合实现浮动。同时，通过4个所述螺栓3穿过4个通孔13与固定端子2固定，实现定位环4与芯轴1的紧固。所述固定端子2设有与定位环4内球面42接触的球面ⅱ21，且固定端子2中部开有供螺栓3穿过的螺纹孔22。
42.如图6所示，所述涨套5为多块由弹性胶53粘结而成的回转体，其内壁为锥形表面51，外表面为与内花键配合的外花键52。所述涨套5穿过定位环4套在芯轴1上，其锥形表面51与芯轴1锥面14相互接触。所述外花键52与齿轮内花键的齿侧和小径为间隙配合；收缩状态时，外花键52大径与内花键大径为间隙配合，涨开状态时，外花键52大径与内花键大径为过盈配合。
43.所述锁紧螺母6安装在芯轴1螺纹15上，其左侧靠在涨套5右侧端面上。
44.如图1所示，为带内花键的齿轮，其齿轮的定位基准为内花键大径。同时，由于加工精度影响，其齿轮端面与内花键轴线垂直度有可能不理想。
45.如图10所示，当内花键为大径定心齿轮时，先将锁紧螺母6拧松，涨套5为收缩状态。由于，涨套5外花键52与齿轮内花键的大径、小径、齿侧都为间隙配合，齿轮可以轻松套在涨套5上。将齿轮套在涨套5上，直到齿轮端面与定位环4端面靠紧。拧紧锁紧螺母6，锁紧螺母6推动涨套5向定位环4移动，由于涨套5和芯轴1接触的表面为锥面，涨套5会受到与轴线垂直的力，从而涨开，直到与内花键的大径为过盈配合。涨套5涨紧齿轮的内花键时，齿轮端面与定位环4端面为靠紧装填。当齿轮内花键和齿轮端面不垂直时，定位环端面会受到不
均匀的力，这就导致定位环4绕着球心旋转，直到定位环4端面受力均匀，起到浮动支撑作用，保证齿轮的内花键与夹具的轴线平行且同心。从而保证了齿轮定位的准确性。
46.当加工内花键为齿侧定心齿轮时，由于内花键齿侧和大径为相同的刀具同一个工序加工，两者精度非常一致，用大径精度代替齿侧精度对于定位精度的影响非常小。所以，也可以按照上述方式进行安装。
47.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。