本發(fā)明創(chuàng)造屬于同步器齒套加工設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種高精度同步器齒圈熱后加工車槽夾具。

背景技術(shù)：

同步器作為變速箱中的換擋應(yīng)用的一個(gè)重要零部件，為適應(yīng)節(jié)能降耗目前設(shè)計(jì)朝著輕量化方向發(fā)展；為達(dá)到舒適換擋，同步器設(shè)計(jì)已經(jīng)達(dá)到了高精度的層面。輕量化高精度的同步器的制作，不僅要有好的工藝、人員、設(shè)備，同時(shí)更需要有能滿足加工要求的工藝裝備。

圖1所示為需加工的一種同步器齒套工件，該工件結(jié)構(gòu)為薄壁件，熱處理易變形，內(nèi)孔會產(chǎn)生圓度誤差，一般熱處理我們控制在0.04mm以內(nèi)，里孔也會有一定程度的縮孔，圖中粗實(shí)線標(biāo)識的環(huán)槽a為加工部位。在工裝夾具設(shè)計(jì)方面，常規(guī)結(jié)構(gòu)夾具為內(nèi)漲式，因其漲緊力大，容易使工件內(nèi)孔產(chǎn)生變形，對于本來就有0.04mm圓度誤差的內(nèi)孔，在夾緊的狀態(tài)下，即刻反映到加工后的外環(huán)槽處，這叫誤差復(fù)映，不易得到合格的加工產(chǎn)品。多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來分析，對于上圖所示結(jié)構(gòu)工件，應(yīng)尋求一種內(nèi)孔微漲(不使工件再次變形，或最小變形)，端面壓緊的定位夾緊方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

同步器齒套為薄壁件，定位面夾緊面非常小，工件熱處理方式為滲碳淬火，內(nèi)花鍵圓度不易控制，熱后作為加工基準(zhǔn)容易夾緊變形，誤差復(fù)映，難于滿足徑跳、擺差要求。為此設(shè)計(jì)了內(nèi)孔微漲，端面旋壓的車槽夾具。

本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種高精度同步器齒圈熱后加工車槽夾具，主要由過渡連接盤、夾具體、定位盤、漲套、連接柱、三根旋轉(zhuǎn)拉桿、壓塊、壓盤、彈簧、推盤、導(dǎo)向螺釘組成；

過渡連接盤、夾具體和定位盤依次固接；

過渡連接盤包括圓盤狀本體，在本體軸心處開設(shè)有供拉釘通過的通過孔；

夾具體包括同軸心的圓盤狀?yuàn)A具本體和夾具凸臺，夾具本體開有容納腔，夾具凸臺中心開有凸臺通孔，在凸臺通孔周圍圓周均布開有三個(gè)旋轉(zhuǎn)拉桿通過孔，每個(gè)旋轉(zhuǎn)拉桿通過孔各穿設(shè)一根旋轉(zhuǎn)拉桿；位于夾具凸臺周圍的夾具本體上還圓周均布開有三個(gè)與容納腔貫通的供連接柱穿設(shè)其中并能在其中移動的連接柱通過孔；連接柱兩端分別抵頂固接壓盤和漲套；

夾具凸臺的頂部外側(cè)形成錐面段，該錐面段由頂端向后直徑逐漸擴(kuò)大；

推盤位于夾具體的容納腔內(nèi)，推盤上圓周均設(shè)有三個(gè)旋轉(zhuǎn)拉桿安裝孔，旋轉(zhuǎn)拉桿的一端裝入旋轉(zhuǎn)拉桿安裝孔并能軸向相對推盤固定不動，且能繞自身軸心轉(zhuǎn)動；旋轉(zhuǎn)拉桿的另一端固接壓塊；

壓盤也位于夾具體的容納腔內(nèi)，且壓盤置于推盤和容納腔的腔底之間；壓盤中心開設(shè)有推盤導(dǎo)向孔，能供推盤在其中移動并起導(dǎo)向作用；

漲套套于夾具凸臺外圍，漲套包括環(huán)形基體及多片圓周均布的漲片，每個(gè)漲片的頂部內(nèi)側(cè)形成與夾具凸臺的錐面段相匹配的漲片錐面段，漲片錐面段的內(nèi)表面與漲套軸心的距離由漲片頂端向內(nèi)逐漸擴(kuò)大；

定位盤設(shè)有構(gòu)成臺階孔的容納腔和通過孔，容納腔用于容納漲套的環(huán)形基體并提供橫向位移空間及限位，通過孔則供漲套的漲片通過；

每根旋轉(zhuǎn)拉桿包括位于中部的中間段，中間段外壁開設(shè)有導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽由位于兩端的端槽和位于中間的中間螺旋槽三段組成，兩個(gè)端槽長度方向均與旋轉(zhuǎn)拉桿的軸心相平行，且兩個(gè)端槽長度方向與旋轉(zhuǎn)拉桿的軸心之間的垂直連線呈九十度；

夾具凸臺上對應(yīng)每個(gè)旋轉(zhuǎn)拉桿通過孔還一安裝導(dǎo)向螺釘；導(dǎo)向螺釘包括導(dǎo)向段，導(dǎo)向段伸入旋轉(zhuǎn)拉桿通過孔內(nèi)并嵌入旋轉(zhuǎn)拉桿的中間段的導(dǎo)向槽內(nèi)。

優(yōu)選的，連接柱的長度大于連接柱通過孔的長度；

優(yōu)選的，容納腔的腔底還圓周均布開有三個(gè)彈簧容納槽；壓盤對應(yīng)容納腔腔底的盤面還圓周均設(shè)有三個(gè)彈簧容納槽，與容納腔腔底的彈簧容納槽一一對應(yīng)，每對彈簧容納槽各裝配一彈簧；

優(yōu)選的，彈簧采用扁截面矩形彈簧。

優(yōu)選的，連接柱兩端分別抵頂固接壓盤和漲套的環(huán)形基體；

優(yōu)選的，每個(gè)旋轉(zhuǎn)拉桿通過孔對應(yīng)一個(gè)連接柱通過孔，兩者軸心與凸臺通孔軸心相平行且位于同一徑向方向上；

優(yōu)選的，導(dǎo)向段的軸心與旋轉(zhuǎn)拉桿通過孔的軸心垂直相交。

優(yōu)選的，推盤中心開設(shè)有用于穿設(shè)拉釘?shù)睦敯惭b孔，并采用螺母將拉釘一端與推盤固接，拉釘?shù)牧硪欢诉B接機(jī)床相應(yīng)動力傳輸部件，所述動力傳輸部件驅(qū)動拉釘作橫向的往復(fù)運(yùn)動；

優(yōu)選的，推盤還設(shè)有環(huán)形限位圓臺，且壓盤的推盤導(dǎo)向孔孔徑小于推盤的環(huán)形限位圓臺的直徑，能對推盤推進(jìn)的行程限位；

優(yōu)選的，漲套的環(huán)形基體的外周還設(shè)有用于安裝o型圈的容納槽，以使得漲套的環(huán)形基體與定位盤的容納腔內(nèi)壁間接觸密封；

優(yōu)選的，壓塊還設(shè)有壓凸部；

優(yōu)選的，還包括氣體通道，氣體通道包括分別在過渡連接盤上開設(shè)的第一氣體通道，夾具本體上開設(shè)的第二氣體通道，定位盤開設(shè)的第三氣體通道相接組成，且定位盤的第三氣體通道的入口位于定位盤頂端面臨近通過孔處，工件被夾緊時(shí)，正對工件的側(cè)面，若工件夾緊位置正確，能被工件側(cè)面將入口封堵。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造具有以下優(yōu)勢：

本夾具具備微漲、自動定心漲緊和端面夾緊功能，并還可具備檢測工件夾緊位置是否正確的檢測功能。大大提高了加工效率和加工質(zhì)量，夾具操作方便快捷；不僅便于此類薄壁件車槽加工，尤其是熱后工件加工，對保證質(zhì)量具有突出優(yōu)勢。且不僅對于薄壁件如此，對于非薄壁工件也能適用。

附圖說明

構(gòu)成本發(fā)明創(chuàng)造的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明創(chuàng)造的進(jìn)一步理解，本發(fā)明創(chuàng)造的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明創(chuàng)造，并不構(gòu)成對本發(fā)明創(chuàng)造的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為同步器齒套工件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本車夾具的主視示意圖；

圖3為圖2中所示的k-k向剖視示意圖；

圖4、圖5和圖6分別為過渡連接盤3的主視圖、軸剖圖和k-k向剖視圖；

圖7、圖8和圖9分別為夾具體5的主視圖(含k所指的局部放大)、p向視圖和剖視圖；

圖10為導(dǎo)向螺釘14的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11和圖12分別為推盤22的主視圖和剖視圖；

圖13和圖14分別為壓盤19的主視圖和剖視圖；

圖15和圖16分別為漲套10的主視圖和剖視圖；

圖17和圖18分別為定位盤9的主視圖和剖視圖；

圖19、圖20和圖21分別是旋轉(zhuǎn)拉桿13的主視圖、k-k向剖視圖和其上的導(dǎo)向槽展開示意圖；

圖22是連接柱12的剖視圖；

圖23是壓塊18的剖視圖；

附圖標(biāo)記說明：

1、拉釘；2、螺母；3、過渡連接盤；4、o型圈；5、夾具體；6、內(nèi)六角螺釘；7、o型圈；8、內(nèi)六角螺釘；9、定位盤；10、漲套；11、內(nèi)六角圓柱頭螺釘；12、連接柱；13、旋轉(zhuǎn)拉桿；14、導(dǎo)向螺釘；15、螺母；16、開口銷；17、六角薄螺母；18、壓塊；19、壓盤；20、內(nèi)六角螺釘；21、彈簧；22、推盤；23、o型圈；24、導(dǎo)向螺釘；

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明創(chuàng)造中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明創(chuàng)造。

如圖2和圖3所示，該夾具主要由過渡連接盤3、夾具體5、定位盤9、漲套10、連接柱12、三根旋轉(zhuǎn)拉桿13、壓塊18、壓盤19、彈簧21、推盤22、導(dǎo)向螺釘24組成。

如圖4、圖5和圖6所示，過渡連接盤3用于實(shí)現(xiàn)機(jī)床和夾具體5的過渡連接，過渡連接盤3包括圓盤狀本體31，在本體31軸心處開設(shè)有供拉釘1通過的通過孔32；本體31上還開設(shè)有圓周均布的三個(gè)連接盤沉孔33和三個(gè)夾具體連接螺紋孔34；連接盤沉孔33用于采用螺栓將過渡連接盤與機(jī)床相應(yīng)部件螺栓固定連接，夾具體連接螺紋孔34則用于將過渡連接盤3與夾具體5采用螺栓固定連接。

如圖7、圖8和圖9所示，夾具體5包括同軸心的圓盤狀?yuàn)A具本體51和夾具凸臺52，夾具本體51開有容納腔510，夾具凸臺52中心開有凸臺通孔521，在凸臺通孔521周圍圓周均布開有三個(gè)旋轉(zhuǎn)拉桿通過孔522，位于夾具凸臺52周圍的夾具本體51上還圓周均布開有三個(gè)與容納腔510貫通的連接柱通過孔511；優(yōu)選的，每個(gè)旋轉(zhuǎn)拉桿通過孔522對應(yīng)一個(gè)連接柱通過孔511，兩者軸心與凸臺通孔521軸心相平行且位于同一徑向方向上；容納腔510的腔底還圓周均布開有三個(gè)彈簧容納槽512；螺紋孔513則用于將夾具體與定位盤9采用螺栓固定連接；

夾具凸臺52的頂部外側(cè)形成錐面段523，該錐面段523由頂端向后直徑逐漸擴(kuò)大；

夾具凸臺52上對應(yīng)每個(gè)旋轉(zhuǎn)拉桿通過孔522還各開有一導(dǎo)向螺釘安裝孔53，導(dǎo)向螺釘安裝孔53用于安裝導(dǎo)向螺釘14；如圖10所示，導(dǎo)向螺釘14包括螺紋段141和導(dǎo)向段142，其中導(dǎo)向段142伸入旋轉(zhuǎn)拉桿通過孔522內(nèi)；較佳的，導(dǎo)向段142的軸心與旋轉(zhuǎn)拉桿通過孔522的軸心垂直相交。

如圖3所示，推盤22位于夾具體5的容納腔510內(nèi)，如圖11和圖12所示，推盤22中心開設(shè)有用于穿設(shè)拉釘1的拉釘安裝孔221，并采用螺母2將拉釘一端與推盤22固接，拉釘1的另一端連接機(jī)床相應(yīng)動力傳輸部件，所述動力傳輸部件驅(qū)動拉釘作橫向的往復(fù)運(yùn)動；推盤22還圓周均設(shè)有三個(gè)旋轉(zhuǎn)拉桿安裝孔222；推盤22還設(shè)有環(huán)形限位圓臺223；

如圖3所示，壓盤19也位于夾具體5的容納腔510內(nèi)，且壓盤19置于推盤22和容納腔510的腔底之間；如圖13和圖14所示，壓盤19中心開設(shè)有推盤導(dǎo)向孔191，能供推盤22在其中移動并起導(dǎo)向作用，且因孔徑小于推盤22的環(huán)形限位圓臺223的直徑，形成對推盤22推進(jìn)的行程限位；壓盤19對應(yīng)容納腔510腔底的盤面還圓周均設(shè)有三個(gè)彈簧容納槽193，與容納腔510腔底的彈簧容納槽512一一對應(yīng)，每對各裝配一彈簧21，優(yōu)選的，彈簧采用扁截面矩形彈簧(螺旋彈簧)，這里起到微漲作用的是扁截面矩形彈簧，通過計(jì)算選取合適大小規(guī)格的彈簧，這里選擇l16×25jb/t3個(gè)圓周均勻分布，軸向預(yù)留2mm壓縮變形量，既能滿足微漲，這樣能保證工件定心精度損失最小，從而達(dá)到薄壁件精確定心效果。

壓盤19還圓周均設(shè)有三個(gè)沉孔192，每個(gè)用于穿設(shè)螺栓與一連接柱12的一端固接，如圖3所示；

如圖3所示，漲套10套于夾具凸臺52外圍；如圖15和圖16所示，漲套10包括環(huán)形基體101及多片圓周均布的漲片102，每個(gè)漲片102的頂部內(nèi)側(cè)形成與夾具凸臺52的錐面段523相匹配的漲片錐面段1021，漲片錐面段1021的內(nèi)表面與漲套10軸心的距離由漲片頂端向內(nèi)逐漸擴(kuò)大，使得當(dāng)漲套向夾具本體51抵緊運(yùn)動時(shí)，由于漲片錐面段1021與夾具凸臺52的錐面段523的相抵，使得漲片102向外擴(kuò)張，而當(dāng)漲套遠(yuǎn)離夾具本體51方向移動時(shí)，漲片102逐漸向內(nèi)收攏回位，直至漲片錐面段1021與夾具凸臺52的錐面段523脫離接觸。

另外，漲套10的環(huán)形基體101還圓周均設(shè)有三個(gè)安裝沉孔1011，每個(gè)用于穿設(shè)螺栓與一連接柱12的另一端螺紋固接，如圖3所示；如圖22所示，連接柱12軸心處開有內(nèi)螺紋孔120，用于兩端的螺紋連接，且連接柱12的長度大于夾具體5的連接柱通過孔511的長度，而連接柱兩端分別抵頂固接壓盤19和漲套10的環(huán)形基體101，即能使連接柱12在夾具體5的連接柱通過孔511中沿其軸心線存有橫向移動的行程空間且行程也相應(yīng)受到限位。

漲套10的環(huán)形基體101的外周還設(shè)有用于安裝o型圈的容納槽1012，以使得漲套10的環(huán)形基體101與定位盤9的容納腔91內(nèi)壁間接觸密封；

如圖3、圖17和圖18所示，定位盤9通過螺栓穿過其開設(shè)的沉孔93和夾具體5的螺紋孔513螺紋連接將定位盤9與夾具體5固定連接；定位盤設(shè)有構(gòu)成臺階孔的容納腔91和通過孔92，容納腔91用于容納漲套10的環(huán)形基體101并提供橫向位移空間及限位，通過孔92則供漲套10的漲片102通過；

如圖19、圖20和圖21所示，旋轉(zhuǎn)拉桿13包括位于中部的中間段133和位于兩側(cè)的軸段134、壓塊安裝段132，以及兩端部的螺紋段(135、131)，軸段134穿設(shè)于推盤22的旋轉(zhuǎn)拉桿安裝孔222中，軸段134直徑小于中間段133，兩者交接處構(gòu)成限位臺階與旋轉(zhuǎn)拉桿安裝孔222構(gòu)成一端的限位，另一端則由螺紋段135旋緊螺母形成限位，使得旋轉(zhuǎn)拉桿13軸向相對推盤22固定不動，但能繞自身軸心轉(zhuǎn)動；壓塊安裝段132呈錐面段，與如圖23所示的18壓塊的安裝錐孔181對應(yīng)，形成一端限位，另一端則由螺紋段131旋緊螺母后形成限位，壓塊18還設(shè)有壓凸部182；

旋轉(zhuǎn)拉桿13的中間段133外壁開設(shè)有導(dǎo)向槽，導(dǎo)向槽由位于兩端的端槽(1331、1332)和位于中間的中間螺旋槽1332三段組成，兩個(gè)端槽(1331、1332)長度方向均與旋轉(zhuǎn)拉桿13的軸心相平行，且兩個(gè)端槽(1331、1332)長度方向與旋轉(zhuǎn)拉桿13的軸心之間的垂直連線呈九十度。

導(dǎo)向螺釘14的導(dǎo)向段142嵌入旋轉(zhuǎn)拉桿13的中間段133的導(dǎo)向槽內(nèi)。

工件壓緊方面：由三根旋轉(zhuǎn)拉桿13右端部裝有三個(gè)壓塊18，左端部連接推盤22，經(jīng)由機(jī)床液壓動力源(夾緊油缸)，拉動推盤22，帶動其上連接的三根旋轉(zhuǎn)拉桿軸向移動，從而帶動三個(gè)壓塊18壓緊工件端面，有效地克服車削力造成工件的變形。需要說明的是三個(gè)拉桿圓柱面上設(shè)計(jì)有導(dǎo)向槽，該導(dǎo)向槽為類似螺旋狀上升結(jié)構(gòu)(中間螺旋槽1332)，導(dǎo)向槽兩端處的端槽(1331、1332)，軸向各有3mm直行程，中間是在90度轉(zhuǎn)角上的導(dǎo)向槽軸向長度9.8mm，該部結(jié)構(gòu)致使拉桿上連接的壓塊具有壓緊撤離工件以及90度旋轉(zhuǎn)的功能。

其工作原理為：推盤右移消除間隙，之后繼續(xù)右移會推動壓盤19，壓縮彈簧21，推動連接柱12，帶動漲套10右移，漲片內(nèi)縮將工件松開，同時(shí)在推盤右移12mm的過程中，三根旋轉(zhuǎn)拉桿右移并在導(dǎo)向螺釘14和導(dǎo)向槽的配合作用下順時(shí)針90度旋轉(zhuǎn)，將壓塊撤離工件，回復(fù)到裝工件的原始狀態(tài)；此時(shí)將工件裝夾到漲套上，推盤左移時(shí)在彈簧回復(fù)力的作用下，漲套10的漲片微漲夾緊工件，同時(shí)壓塊逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)并左移壓緊工件。經(jīng)過以上過程夾具實(shí)現(xiàn)工件定心，并端面壓緊。

更進(jìn)一步，為避免工件墊屑產(chǎn)生廢品，還添加了氣密檢測系統(tǒng)：包括氣體通道，氣體通道包括分別在過渡連接盤3上開設(shè)的第一氣體通道35，夾具本體51上開設(shè)的第二氣體通道514，定位盤9開設(shè)的第三氣體通道94相接組成，且定位盤9的第三氣體通道94的入口位于定位盤頂端面臨近通過孔92處，工件被夾緊時(shí)，正對工件的側(cè)面，若工件夾緊位置正確，能被工件側(cè)面將入口封堵。

入口被封堵，則氣密檢測系統(tǒng)檢測結(jié)果為工件定位面滿足要求，此時(shí)，機(jī)床再進(jìn)行加工。否則通過氣檢系統(tǒng)發(fā)出信號，通知機(jī)床停止啟動。此夾具再配合自動化配套結(jié)構(gòu)，包括機(jī)械手自動上卸料，可實(shí)現(xiàn)自動化加工。在有氣檢措施保證的情況下，既保證了產(chǎn)品質(zhì)量，又大大提高了效率。

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之內(nèi)。