一种新型剃齿夹具的制作方法

本实用新型涉及一种用于装夹齿轮的工装夹具，特别涉及一种新型剃齿夹具。

背景技术：

在现代机械工业中，齿轮是一种重要的机械零部件，其作用是传递运动状态和动力。

齿轮加工时有剃齿工序，一般采用夹具将齿轮夹紧固定后进行剃齿。通常的齿轮剃齿夹具包括芯轴和夹紧装置，将齿轮套在芯轴上，芯轴的两端设有中心定位孔，使用时用机床的两机床顶尖顶紧芯轴两端的中心孔定位，开启机床，进行剃齿。这种齿轮剃齿夹具通过芯轴的外圆与齿轮内孔配合的方式来实现定心。

现有技术中，如公告号为CN104907642A的中国专利，一种齿轮剃齿夹具，包括芯轴和顶套，所述芯轴为设有大径轴段和小径轴段的台阶芯轴，所述小径轴段上套设有圆筒形的所述顶套，所述顶套与小径轴段之间采用基孔制间隙配合。

但是，为了保证装配，工件内孔与剃齿芯轴之间必须有1-2mm的间隙；使用时，随着磨损量的增加，间隙逐渐增大，导致加工过程中加工齿轮的中心线相对芯轴的中心线发生了偏移，造成设计基准与加工基准不重合，影响加工齿轮定位的精度，导致加工齿轮剃齿后误差增大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种新型剃齿夹具，安装方便，减小了齿轮内孔与芯轴之间的间隙，提高了齿轮定位的精度，提高了齿轮的加工精度。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种新型剃齿夹具，包括供齿轮套设固定的芯轴和用于压紧固定齿轮的顶套，所述芯轴包括与第一机床顶尖抵触配合的第一定位柱、与第二机床顶尖抵触配合的第二定位柱和一体设置于第一定位柱与第二定位柱之间的定位盘，所述第二定位柱穿设于齿轮上，所述定位盘和第二定位柱远离第一定位柱的一侧均设置有若干分割槽；所述顶套设置于齿轮远离芯轴的一侧且与齿轮抵触配合，所述顶套上设置有与第二机床顶尖配合的滑移孔，且所述滑移孔的直径与第二定位柱的直径的比值为8:7。

采用上述方案，第一定位柱和第二定位柱的设置，配合第一机床顶尖、第二机床顶尖的使用，实现了芯轴的定心固定，使芯轴的轴线和第一机床顶尖、第二机床顶尖的轴线重合，定位更精确；分割槽的设置，使第二定位柱可以适当胀大，减小了第二定位柱和齿轮之间的间隙，使设计基准和加工基准重合，配合顶套的使用，实现了工件的固定和定位，提高了齿轮加工时的稳定性以及齿轮的定位精度，进而提高了齿轮的质量。

作为优选，所述第一定位柱远离定位盘的一侧设置有与第一机床顶尖配合的第一锥孔，第二定位柱远离定位盘的一侧设置有与第一机床顶尖配合的第二锥孔。

采用上述方案，第一锥孔、第二锥孔的设置，实现了芯轴的固定，且使芯轴的轴线与第一机床顶尖、第二机床顶尖的轴线相重合，进而使芯轴不易发生径向跳动，提高了芯轴加工时的稳定性，进而提高了加工的精度。

作为优选，所述定位盘靠近第一定位柱的一侧一体设置有锥台，所述锥台由第一定位柱向第二定位柱呈递增设置。

采用上述方案，锥台的设置，使定位盘的结构强度得到了加强，为胀大变形提供了支撑，加强了芯轴胀大之后的结构强度；锥台的设置，还能够将齿轮传递来的力引导到第一定位柱上，进而减轻了定位盘的负荷，提高了定位盘的使用寿命。

作为优选，所述定位盘远离第一定位柱的一侧向第一定位柱方向凹陷以形成锥形槽。

采用上述方案，锥形槽的设置，节约了材料，减轻了定位盘的重量，适当削弱了定位盘的结构强度，便于夹紧固定后第二定位柱在第二机床顶尖的作用下发生胀大。

作为优选，所述第二定位柱和定位盘远离第一定位柱的一侧均设置有与第二锥孔连通的圆槽，所述圆槽的深度等于第一定位柱的长度，且所述圆槽的直径与第二定位柱的直径的比值为1：3。

采用上述方案，圆槽的设置，减轻了芯轴的重量，降低了第二定位柱和定位盘的结构强度，使第二定位柱和定位盘相对原来更易胀大；圆槽直径以及深度的限定，使第二定位柱和定位盘能够保留足够的强度，便于胀大又不易变形过度造成损坏。

作为优选，所述分割槽呈周向均匀设置，且所述分割槽的深度等于第一定位柱的长度。

采用上述方案，分割槽的设置，使定位盘、第二定位柱在第二机床顶尖的作用下更易发生周向均匀胀大，进而使第二定位柱轴径变大，减小了第二定位柱与齿轮内孔之间的间隙，使齿轮的轴线与加工基准、设计基准重合，提高了加工的精度；分割槽深度的限定，使第二定位柱和定位盘能够保留足够的强度，便于胀大又不易变形过度造成损坏。

作为优选，所述顶套包括压紧部和滑移部，且所述滑移部上设置有与滑移孔连通的长腰孔，所述第二机床顶尖上设置有通过长腰孔对顶套进行固定的限位螺钉，且所述限位螺钉与第二机床顶尖螺纹配合。

采用上述方案，长腰孔的设置，配合限位螺钉的使用，限制了顶套的最大和最小滑移距离，且使顶套不易脱离第二机床顶尖，既简化了夹具安装的步骤，提高了安装的效率，进而提高了加工的效率，又使压簧在最高按压行程内使用，提高了压簧的使用寿命。

作为优选，所述第二机床顶尖远离顶套的一侧设置有固定盘，所述固定盘上设置有与第二机床顶尖过盈配合的安装孔。

采用上述方案，固定盘、安装孔的设置，使第二机床顶尖与机床可拆卸连接，第二机床顶尖发生损坏只需更换第二机床顶尖即可，节省了更换时的成本，更经济实用。

作为优选，所述固定盘上周向均匀设置有若干用于固定的固定孔，且所述固定盘的圆周面上还对称设置有若干用于安装定位的定位槽。

采用上述方案，定位槽的设置，便于固定盘安装时进行定位和初步固定，提高了安装的效率；固定孔的设置，方便在初步定位后用螺钉将固定盘固定在机床上。

作为优选，所述第二机床顶尖上套设有压簧，所述压簧设置于顶套和固定盘之间且用于压紧顶套。

采用上述方案，压簧的设置，既可以驱动顶套在第二机床顶尖上进行滑移复位，又使顶套在压簧弹力的作用下对齿轮进行压紧固定，提高了齿轮在轴线方向上的稳定性。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

顶套滑移设置于第二机床顶尖上，简化了夹具的安装步骤，提高了安装的效率，进而提高了生产效率；圆槽、分割槽的设置，减小了第二定位柱与工件内孔的间隙，使齿轮的轴线与加工基准、设计基准重合，提高了定位精度和加工精度，进而提高了产品的质量。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为新型剃齿夹具的爆炸示意图一；

图3为新型剃齿夹具的爆炸示意图二；

图4为芯轴的局部剖视图。

图中：1、第一机床顶尖；2、第二机床顶尖；3、芯轴；4、第一定位柱；5、定位盘；6、第二定位柱；7、顶套；8、固定盘；9、长腰孔；10、限位螺钉；11、分割槽；12、压簧；13、第一锥孔；14、第二锥孔；15、锥形槽；16、圆槽；17、齿轮；18、压紧部；19、滑移部；20、锥台；21、滑移孔；22、安装孔；23、固定孔；24、定位槽。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种新型剃齿夹具，包括芯轴3和顶套7；芯轴3部分穿设在齿轮17上，芯轴3的两端分别与第一机床顶尖1、第二机床顶尖2抵触固定，第一机床顶尖1与第二机床顶尖2、固定盘8均固定于机床上，且固定的方式为本领域技术人员的公知常识，此处不做赘述；顶套7套设在第二机床顶尖2上，顶套7与齿轮17抵触配合，芯轴3穿出齿轮17的部分穿设于顶套7上。

如图2、3所示，顶套7套设在第二机床顶尖2上，且顶套7上开设有滑移孔21，滑移孔21与第二机床顶尖2滑移配合；顶套7包括压紧部18、与压紧部18呈一体设置的滑移部19，压紧部18远离滑移部19的一端面和齿轮17抵触配合，滑移部19上开设有长腰孔9，长腰孔9与滑移孔21相连通，且压紧部18的直径大于滑移部19的直径。

第二机床顶尖2上螺纹配合有限位螺钉10，限位螺钉10位于第二机床顶尖2靠近齿轮17的一侧，且限位螺钉10穿过长腰孔9将顶套7固定在第二机床顶尖2上，限位螺钉10限制顶套7在长腰孔9的长度范围内滑移。

如图2、3所示，第二机床顶尖2上还固定有固定盘8，固定盘8位于第二机床顶尖2远离顶套7的一端；固定盘8上开设有安装孔22，安装孔22和第二机床顶尖2过盈配合；固定盘8的圆周面上开设有若干用于定位的定位槽24，定位槽24呈周向对称分布；固定盘8上开设有若干用于固定的固定孔23，固定孔23呈周向均匀分布。

第二机床顶尖2上还套有压簧12，压簧12位于滑移部19和固定盘8之间；机床不工作时，压簧12处于自然状态，限位螺钉10位于长腰孔9的最下端；当齿轮17夹装完毕后，压簧12处于压缩状态，弹簧12压紧顶套7，进而压紧齿轮17，对齿轮17进行轴向压紧固定，此时限位螺钉10位于长腰孔9的上端。

如图3、4所示，芯轴3包括第一定位柱4、第二定位柱6和定位盘5，第一定位柱4、第二定位柱6和定位盘5一体加工成型；第二定位柱6位于芯轴3的下部，第二定位柱6远离定位盘5的一端开设有第二锥孔14，第二锥孔14与第二机床顶尖2相抵触配合；第二定位柱6在第二锥孔14的基础上开设有圆槽16，圆槽16与第二锥孔14连通，圆槽16的直径为第二定位柱6的直径的1：3，且圆槽16的深度与第一定位柱4的长度相等。

定位盘5位于芯轴3的中部，定位盘5靠近第一定位柱4的一侧设置有锥台20，锥台20由第一定位柱4向第二定位柱6呈递增分布，且锥台20小端的直径等于第一定位柱4的直径；定位盘5远离第一定位柱4的一侧开设有锥形槽15，锥形槽15向第一定位柱4方向凹陷成型。

第二定位柱6与定位盘5上均开设有分割槽11，分割槽11沿周向方向均匀开设有4个，分割槽11的深度等于第一定位柱4的长度；第一定位柱4位于芯轴3的上部，第一定位柱4靠近第一机床顶尖1的一侧开设有第一锥孔13，第一锥孔13与第一机床顶尖1相抵触配合，且第一定位柱4的直径大于第二定位柱6的直径。

安装过程：

1、将压簧12套在第二机床顶尖2上，使压簧12与固定盘8抵触；

2、将顶套7套在第二机床顶尖2上，使滑移部19和压簧12抵触；

3、用限位螺钉10穿过长腰孔9将顶套7固定在第二机床顶尖2上；

4、将齿轮17套在第二定位柱6上，使齿轮17与定位盘5相抵触。

工作过程：

控制机床，使第一机床顶尖1、第二机床顶尖2相对滑移分别与第一锥孔13、第二锥孔14抵触配合，并对芯轴3进行夹紧固定；第二定位柱6在夹紧力的作用下沿径向发生胀大，减小了第二定位柱6和齿轮17的内孔之间的间隙，对齿轮17进行径向固定；在夹紧力的作用下，顶套7沿长腰孔9向远离齿轮17的方向滑移，进而压紧压簧12，顶套7在压簧12的反作用力下压紧齿轮17，对齿轮17进行轴向压紧固定。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。