[发明专利]一种齿轮的工装夹具的使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械工装技术领域，特别涉及一种齿轮的工装夹具的使用方法。

背景技术

现有的一些齿轮采用铸造工艺制造而成，为了达到设计的精度，对齿轮的铸造模 具的要求非常高。尤其是，齿轮的中心一般设有中心孔，且齿轮中心孔与齿轮分度圆之间的 同轴度要求很高，现有的铸造齿轮一般无法满足该同轴度的要求，要求采用车削等加工方 式再次加工中心孔才能实现。在车削加工齿轮中心孔，需要采用工装夹具将齿轮装夹紧固 定。

现有的工装夹具多采用三爪卡盘卡住齿轮的分度圆，对齿轮的中心圆孔内表面进 行磨削。三爪卡盘由卡盘体、活动卡爪和卡爪驱动机构组成。三爪卡盘利用均布在卡盘体上 的三个活动卡爪的径向移动，把工件夹紧和定位的机床附件。三爪卡盘上三个卡爪导向部 分的下面，有螺纹与碟形伞齿轮背面的平面螺纹相啮合，当用扳手通过四方孔转动小伞齿 轮时，碟形齿轮转动，背面的平面螺纹同时带动三个卡爪向中心靠近或退出，用以夹紧不同 直径的工件。用在三个卡爪上换上三个反爪，用来安装直径较大的工件。三爪卡盘的自行对 中精确度为0.05-0.15mm。然而，用三爪卡盘加工工件的精度受到卡盘制造精度和使用后磨 损情况的影响。主要是表现在两个方面：1、三爪卡盘内部采用螺纹传动机构，从而使三爪卡 盘在径向进行调节，然而，这样螺纹在传动过程中会产生磨损，要定期对其进行更换，增加 了维修成本。2、同时，通过螺纹传动来调节三个卡爪的径向距离，从而对齿轮的分度圆进行 夹紧，然而，这样夹紧的方式，力度不容易控制，从而影响了其定位精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种齿轮的工装夹具的使用方法，其定位精度高，且传动机 构不产生磨损，降低了维修成本。

本发明提供了一种基础方案：一种齿轮的工装夹具的使用方法，使用方法包括如 下步骤：

a）将卡爪安装在安装座上面；

b）用气缸向上推动定位盘底部的中心位置，且直到定位盘上面的卡爪沿中心向外偏 离，将齿轮固定在定位盘的定位孔处，此时卡爪卡住齿轮的分度圆；

c）气缸远离定位盘向下运动，定位孔周围的部分恢复原来的形状，卡爪与齿轮的分度 圆过盈配合；

d）夹紧定位完成后，将定位盘固定在机器上面，对齿轮的中心孔内表面进行车削。

工作原理及有益效果为：本发明中采用气缸对定位盘的中部进行局部变形，使得 与定位盘固定连接的安装座被胀开，位置发生暂时的变化，此时，卡爪刚好卡住齿轮的分度 圆。当撤销气缸的推力，定位盘恢复原状，卡爪与齿轮的分度圆过盈配合，从而提高了定位 盘的定位精度，基本控制在0.02mm以内。同时，传统的齿轮定位夹紧工装采用三爪卡盘，其 中主要通过螺纹与碟形伞齿轮背面的平面螺纹相啮合，进行螺纹传动，从而来调节卡爪的 径向位置，然而其会出现磨损。为此，现在采用气缸推动定位盘的中部，使其周围产生局部 变形，这里气缸推动定位盘的次数可以达到上万次，使用寿命长，且对定位盘本身没有磨 损。同时，在使用过程中，卡爪会出现喇叭口状，卡爪会慢慢偏离主轴中心，使得齿轮的形位 公差增大，为此，安装座用于安装卡爪，可以对其进行定时更换，且比较方便。

针对基础方案的进一步优化方案一：a）步骤中，卡爪沿安装座内的T形滑槽滑至滑 槽的底部，根据齿轮尺寸的不同，卡爪通过安装座上端面的并排排列的楔形槽对其进行逐 步的移动。在使用过程中，卡爪会出现喇叭口状，卡爪会慢慢偏离主轴中心，使得齿轮的形 位公差增大，为此，安装座上面开设有T形的滑槽，可以对其进行定时更换，且拆卸比较方 便。在安装座上面开设并排排列的楔形槽，可以增大卡爪上部与安装座的接触面的摩擦。

针对基础方案的进一步优化方案二：b）步骤中，当卡爪之间偏离中心的位置形成 的面积与齿轮的面积一致时，将齿轮固定在定位盘上。为了在定位盘恢复原位后，卡爪与齿 轮之间形成过盈配合，则需要此时卡爪与齿轮相互接触即可。

针对基础方案的进一步优化方案三：b）步骤中，齿轮的中心孔与定位盘的定位孔 相对，定位盘上面的定位销穿过齿轮的齿牙和圆弧，对其进行定位。为了对齿轮进行更好地 定位，使其在产生形变过程中，不会偏离定位孔的位置，为此，在定位盘上面设置定位销，对 齿轮其他部分进行定位。