一种剖分式圆柱齿轮的铣齿工装

1.本实用新型涉及剖分式柱齿轮加工领域，具体的涉及一种剖分式圆柱齿轮的铣齿工装。


背景技术：

2.随着我国矿山、船舶、电力等行业主机设备日趋大型化，对直径在3000mm以上的特大型剖分式齿轮的需求越来越大，剖分式齿轮在国民经济和国防建设中具有不可替代性，所以对特大型剖分式齿轮的加工也提出了更高的要求。由于剖分式齿轮的结构的特殊性，与整体式齿轮相比，在进行轮坯铣齿时，轮坯的回转中心往往落在机床之外，或者轮坯的中心无法与机床的某一个回转轴重合，这就使得剖分轮坯的铣齿装夹比较复杂。
3.在剖分式齿轮轮坯安装过程中，尤其在对剖分式齿轮轮坯进行铣削加工的情况下，必须要用专用夹具对齿轮轮坯先进行正确定位，再对齿轮轮坯进行夹紧。由于铣削加工中产生的铣削力是一个复杂力，在铣削加工过程中，切削力断续且力的方向多变，这极大地增加了剖分式圆柱齿轮的铣削加工难度，而现有的铣齿工装并不能够满足剖分式圆柱齿轮铣齿加工的需求，也无法保证轮坯在加工时的定位精度。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本实用新型提供一种剖分式圆柱齿轮铣齿加工专用夹具，能够有效解决剖分式圆柱齿轮轮坯难以装夹、定位的问题。
5.本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，包括底座和夹持机构，该底座前端固定有内定位台，该内定位台具有与拟加工轮坯内径一致的弧形挡台；该弧形挡台上端面设有弧形定位槽；所述夹持机构包括装配在底座上的转动中心和绕该转动中心转动的两个夹持臂，且两夹持臂通过锥齿轮系统实现同步相向转动，且在其转动过程中，两夹持臂前端下部的凸起始终位于弧形定位槽内；当两夹持臂夹紧拟加工轮坯左右两端面后，通过压紧机构压紧定位在弧形挡台上；所述底座上还设有用于将拟加工轮坯压紧在底座上的压紧装置。
6.本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
7.前述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，夹持机构包括第一夹持臂、第二夹持臂和滑块，该滑块装配在底座上，且该滑块上转动装配有支撑轴，该支撑轴底部固定有第一锥齿轮，且上端伸出滑块与第一夹持臂止转连接；套环套在支撑轴上且上端伸出滑块与第二夹持臂止转连接，下端固定有第二锥齿轮；所述第一锥齿轮和第二锥齿轮通过传动齿轮连接。
8.前述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，所述支撑轴和第一夹持臂之间以及套环和第二夹持臂之间均通过凹凸结构的配合实现止转连接。
9.前述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，所述压紧机构包括螺母和螺柱，所述螺柱为t型螺柱，其下端穿过夹持臂位于截面呈t型的弧形定位槽内，螺母旋紧在该螺柱上端。
10.前述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，所述第一夹持臂位于第二夹持臂上方，其中
第二夹持臂在其转动过程中始终与弧形挡台上端面滑动配合，第一夹持臂在其转动过程中通过垫片与弧形挡台上端面滑动配合。
11.前述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，所述压紧装置包括压板、螺杆和螺杆挡板，其中压板包括用于压紧拟加工轮坯的压紧部和用于与螺杆配合实现上下移动的传动部；所述螺杆挡板固定在底座上凸起的定位台上，用于压紧螺杆，且螺杆上端的螺头伸出螺杆挡板。
12.前述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，所述底座上还设有用于对压板传动部进行竖直方向移动导向的限位槽。
13.前述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，所述滑块装配在底座上的轨道槽上，且能够通过压紧螺栓实现在轨道槽任意位置的固定定位；所述夹持臂为能够进行长度调整的伸缩结构；且所述内定位台具有多个，具有不同的尺寸规格，以实现对不同尺寸拟加工轮坯内径的挡止。
14.前述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，所述第一夹持臂和第二夹持臂均包括伸缩套筒和伸缩尺，所述伸缩尺一端设有弧形定位槽导向配合的螺杆，另一端滑动设置在伸缩套筒内，由伸缩套筒一侧螺纹孔内进入伸缩套筒的螺钉实现螺杆在伸缩套筒内长度的固定。
15.前述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，所述内定位台的弧形挡台上标有刻度。
16.本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本实用新型可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：
17.本实用新型通过内定位台对轮坯内侧面进行限位，通过压紧装置对轮坯上下方向进行限位，通过夹持机构对轮坯左右端面进行限位；且该夹紧机构的两夹持臂能够相对同一转动中心进行同步相对运动且转动中心与轮坯中心一致，由此保证加工轮坯周向方向不产生偏移，保证轮坯中心的精准不变。
18.本实用新型压紧装置由螺杆带动的压板实现，其可稳稳压住加工轮坯，保证加工精度。
19.本实用新型夹持臂长度可调，旋转中心的位置可调，还具有多个尺寸规格不同的内定位台，由此使得该工装可实现多种尺寸的轮坯的定位加工，即只需定制简单的内定位台，便可加工不同尺寸的剖分式圆柱齿轮轮坯，大大的提高了材料的重复利用率，避免了材料的浪费，提升了相应的经济效益。
20.本实用新型在对轮坯进行装夹安装时，降低了轮坯定位的难度，装夹步骤简单，装夹效率高，定位精度高，从而大大提高了剖分式圆柱齿轮的加工效率与加工精度。
附图说明
21.图1为本实用新型剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的立体示意图；
22.图2为本实用新型剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的另一立体示意图；
23.图3为本实用新型剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的俯视图；
24.图4为本实用新型剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的后视图；
25.图5为本实用新型剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的底座示意图；
26.图6为本实用新型剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的内定位台示意图；
27.图7为本实用新型剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的传动机构组成示意图；
28.图8为本实用新型剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的锥齿轮示意图；
29.图9为本实用新型剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的第一夹持臂示意图；
30.图10为本实用新型剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的伸缩套示意图；
31.图11为本实用新型剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的t型螺柱示意图；
32.图12为图2的b部分放大图；
33.图13为本实用新型剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的扇形压板示意图；
34.图14为本实用新型剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的螺杆示意图。
35.【主要元件符号说明】
36.1：轮坯
37.2：内定位台
38.3：底座
39.31：定位台
40.32：限位槽
41.33：u型槽
42.34：凸键
43.4：滑块
44.5：第一夹持臂
45.6：垫块
46.7：螺柱
47.8：螺母
48.9：伸缩尺
49.10：螺栓
50.11：套环
51.12：第一锥齿轮
52.13：支撑轴
53.14：第二锥齿轮
54.15：传动锥齿轮
55.16：第二夹持臂
56.17：滑块螺母
57.18：轨道槽
58.19：压板
59.20：螺杆
60.21：螺杆挡板
61.22：固定轴
62.23：伸缩套筒
63.24：压紧螺栓
具体实施方式
64.为更进一步阐述本实用新型为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下
结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的一种剖分式圆柱齿轮的铣齿工装其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
65.请参阅图1-14，其为本实用新型一种剖分式圆柱齿轮的铣齿工装的各部分结构示意图，该铣齿工装包括底座3，该底座3的前端呈扇形，内定位台2固定放置在该底座3前端的扇形区域上，且该内定位台2具有与拟固定轮坯1内径一致的弧形挡台201，用于实现轮坯1内壁的径向挡止定位。在该实施例中，所述内定位台2还包括用于承载轮坯1的承载座202，该承载座202通过螺钉固定在底座3上，以实现内定位台2在底座3上的固定。所述弧形挡台201上端面上还开设有弧形定位槽2011，且该弧形定位槽2011所在圆弧与弧形挡台201用于对轮坯1挡止限位的前端面所在圆弧在竖直方向的投影同心。
66.本实用新型铣齿工装还包括用于夹持轮坯1两侧端面的夹持机构，该夹持机构的两夹持臂通过锥齿轮系统实现沿弧形定位槽2011的同步相对转动，以夹紧轮坯两侧端面。
67.在该实施例中，所述夹持机构包括第一夹持臂5、第二夹持臂16、支撑轴13、套环11以及滑块4，所述滑块4装配在底座3上，且支撑轴13以及同轴套在该支撑轴13上的套环11均与滑块4转动配合，且所述支撑轴3底部固定有第一锥齿轮12，套环11底部固定有第二锥齿轮14，且所述第一锥齿轮12和第二锥齿轮14之间通过传动锥齿轮15连接，该传动锥齿轮15转动设置在固定轴22上，该固定轴22固定在滑块4内，上述第一锥齿轮12和第二锥齿轮14均位于滑块4内。所述第一夹持臂5与支撑轴13周向止转配合，第二夹持臂16与套环11周向止转配合。较佳的，所述套环外周一个设有沿径向延伸的凸起，第二夹持臂16后端用于套在套环11上的通孔一侧设有沿径向延伸的凹槽，当第二夹持臂16装配在套环11上时，二者通过凸起和凹槽的配合实现周向止转。所述第一夹持臂5和支撑轴13之间也通过凹凸结构的配合实现周向止转。
68.所述第一夹持臂5和第二夹持臂16均通过其前端向下的一个凸起沿弧形定位槽2011转动，且第一夹持臂5在转动时，带动支撑轴13转动，从而使得支撑轴13底部的第一锥齿轮12带动传动锥齿轮15转动，而传动锥齿轮15则带动第二锥齿轮14沿与第一锥齿轮12相反的方向转动，而第二锥齿轮14则通过套环11带动第二夹持臂16向第一夹持臂5的方向转动，由此可实现夹持机构两夹持臂的同步相对转动，而由于第一夹持臂5和第二夹持臂16的转动中心一致，转动时均与弧形定位槽2011导向配合，由此使得该夹持机构的夹持臂始终保持中心对称，由此也可保证其夹持的轮坯周向定位的可靠性，从而能够防止因周向定位出现偏差而影响加工精度。
69.所述第一夹持臂5和第二夹持臂16均通过压紧机构压紧在弧形挡台201上端面上，从而实现在弧形挡台201上的定位。在该实施例中，所述第一夹持臂5和第二夹持臂16均通过其上固定的螺柱7与弧形定位槽2011导向配合，且该螺柱7上端设有螺母8，当第一夹持臂5和第二夹持臂16均压紧轮坯1时，拧紧螺母8，使得螺柱7和夹持臂均压紧弧形挡台201。较佳的，所述弧形定位槽2011截面呈t型，所述螺柱7为与该t型槽配合的t型螺柱，但并不限定于此。
70.所述底座3上还设有用于压紧轮坯1上端面实现轮坯1上下方向定位的压紧装置。在该实施例中，该压紧机构包括压板19、螺杆20和螺杆挡板21，其中压板19通过螺杆20压紧在轮坯1上端面上，螺杆20通过螺杆压板21压紧固定在底座3上。具体的，所述压板19包括用于压紧轮坯1的压紧部191和用于与螺杆20配合的传动部192，所述压紧部分191呈扇形，以
增大与轮坯的接触面积；所述传动部分192沿竖直方向延伸且通过其延伸方向上分布的若干弧形槽1921与螺杆20螺纹传动配合，通过转动螺杆20带动压板19上下移动，从而实现对轮坯1的压紧和释放。
71.在该实施例中，所述螺杆挡板21通过螺栓固定在底座3上的定位台31上，所述螺杆20上端的螺头伸出螺杆挡板21，以便于对其进行旋转操作。该底座3上还设有用于对压板19传动部192进行限位，使得该传动部192仅能够沿竖直方向进行移动的限位槽32。
72.在本实用新型实施例中，所述内定位台的弧形挡台201上标有刻度，以显示弧形挡台201不同位置的弧度，以便于将拟固定轮坯快速放置在内定位台上较靠近中间的位置，实现夹持机构的快速夹持调整。
73.为满足对不同内径的轮坯1的定位需求，本使用新型夹持机构的夹持臂长度以及转动中心的位置均能够进行调整。具体的，所述底座3上还设有轨道槽18，不同尺寸规格的内定位台2的中心的投影均在该轨道槽18上；滑块4滑动设置在该轨道槽18上，通过滑动滑块4的位置来对应不同内径的轮坯，使得滑块4始终位于拟固定轮坯的中心处。在该实施例中，所述滑块4与轨道槽18两侧壁体接触的位置延伸形成有固定沿41，该固定沿41上设有螺纹孔，压紧螺栓24旋紧在该螺纹孔内并可穿过该固定沿14压紧底座3。较佳的，所述固定沿14上的螺纹孔是由固定在该固定沿上的螺母提供的，该固定沿14上与螺母对应的孔为通孔。本实用新型通过螺栓实现滑块4位置的固定，可有效保证加工过程中工装的抗振性能。
74.所述第一夹持臂5和第二夹持臂16均为能够调整长度的伸缩臂，以适应不同的轮坯内径，保证其上的螺杆7始终位于弧形定位槽2011。较佳的，所述第一夹持臂5和第二夹持臂16均包括伸缩套筒23和伸缩尺9，所述伸缩尺9一端设有螺杆7，另一端滑动设置在伸缩套筒23内，由伸缩套筒23一侧螺纹孔内进入伸缩套筒23的螺钉10将螺杆7压紧固定在伸缩套筒23内，实现夹持臂长度的固定，当需要调整长度时，松动螺钉10，向外拉动伸缩尺，然后再次拧紧螺钉10即可。较佳的，所述伸缩套筒一侧的螺纹孔是由固定在该伸缩套筒23上的螺母提供的，但并不限定于此。
75.在本实用新型实施例中，所述第一夹持臂5位于第二夹持臂16的下方，且第一夹持臂5在转动时，其伸缩尺下端面与弧形挡台201端面接触；第二夹持臂16在转动时，其伸缩尺下端面与弧形挡台201之间通过垫片6保持支撑；由此使得夹持臂在进行转动时，始终在弧形挡台201上滑动。
76.在该实施例中，所述内定位台2具有多个，分别具有不同的径向规格尺寸，以满足不同尺寸的轮坯1的固定定位，所述内定位台根据实际加工齿轮尺寸使用。所述底座3前端设有用于与不同尺寸的内定位台连接的螺栓孔。所述螺柱7的尺寸小于弧形定位槽2011的尺寸，用来适应不同尺寸的内定位台。
77.所述轮坯外侧凸出于内定位台2和底座3，以便于刀具切削，加工轮齿。
78.本实用新型底座3侧面开设有u型槽33,底部设有凸键34，以便于与机床精确连接。
79.本实用新型在使用时，首先将定制的内定位台2安装在底座3上，用螺栓固定；然后将剖分式轮坯1放到内定位台上，并使内径贴合实现径向定位；然后调节滑块4带动锥齿轮传动机构和夹持机构移动到合适位置，调节伸缩尺9带动t型螺柱7在内定位台上移动，此时左右伸缩尺关于中心对称运动，移动到具体刻度线位置，此时齿轮轮坯也会被伸缩尺推动到中心对称位置实现周向定位，用螺杆和螺母固定夹持机构。然后调节螺杆20带动扇形压
板19压紧轮坯，实现轮坯上下端面夹紧。
80.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，其特征在于：包括底座和夹持机构，该底座前端固定有内定位台，该内定位台具有与拟加工轮坯内径一致的弧形挡台；该弧形挡台上端面设有弧形定位槽；所述夹持机构包括装配在底座上的转动中心和绕该转动中心转动的两个夹持臂，且两夹持臂通过锥齿轮系统实现同步相向转动，且在其转动过程中，两夹持臂前端下部的凸起始终位于弧形定位槽内；当两夹持臂夹紧拟加工轮坯左右两端面后，通过压紧机构压紧定位在弧形挡台上；所述底座上还设有用于将拟加工轮坯压紧在底座上的压紧装置。2.根据权利要求1所述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，其特征在于：夹持机构包括第一夹持臂、第二夹持臂和滑块，该滑块装配在底座上，且该滑块上转动装配有支撑轴，该支撑轴底部固定有第一锥齿轮，且上端伸出滑块与第一夹持臂止转连接；套环套在支撑轴上且上端伸出滑块与第二夹持臂止转连接，下端固定有第二锥齿轮；所述第一锥齿轮和第二锥齿轮通过传动齿轮连接。3.根据权利要求2所述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，其特征在于：所述支撑轴和第一夹持臂之间以及套环和第二夹持臂之间均通过凹凸结构的配合实现止转连接。4.根据权利要求2所述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，其特征在于：所述压紧机构包括螺母和螺柱，所述螺柱为t型螺柱，其下端穿过夹持臂位于截面呈t型的弧形定位槽内，螺母旋紧在该螺柱上端。5.根据权利要求4所述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，其特征在于：所述第一夹持臂位于第二夹持臂上方，其中第二夹持臂在其转动过程中始终与弧形挡台上端面滑动配合，第一夹持臂在其转动过程中通过垫片与弧形挡台上端面滑动配合。6.根据权利要求1所述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，其特征在于：所述压紧装置包括压板、螺杆和螺杆挡板，其中压板包括用于压紧拟加工轮坯的压紧部和用于与螺杆配合实现上下移动的传动部；所述螺杆挡板固定在底座上凸起的定位台上，用于压紧螺杆，且螺杆上端的螺头伸出螺杆挡板。7.根据权利要求6所述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，其特征在于：所述底座上还设有用于对压板传动部进行竖直方向移动导向的限位槽。8.根据权利要求2-5任一所述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，其特征在于：所述滑块装配在底座上的轨道槽上，且能够通过压紧螺栓实现在轨道槽任意位置的固定定位；所述夹持臂为能够进行长度调整的伸缩结构；且所述内定位台具有多个，具有不同的尺寸规格，以实现对不同尺寸拟加工轮坯内径的挡止。9.根据权利要求8所述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，其特征在于：所述第一夹持臂和第二夹持臂均包括伸缩套筒和伸缩尺，所述伸缩尺一端设有弧形定位槽导向配合的螺杆，另一端滑动设置在伸缩套筒内，由伸缩套筒一侧螺纹孔内进入伸缩套筒的螺钉实现螺杆在伸缩套筒内长度的固定。10.根据权利要求8所述的剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，其特征在于：所述内定位台的弧形挡台上标有刻度。

技术总结
本实用新型关于一种剖分式圆柱齿轮的铣齿工装，包括底座和夹持机构，该底座前端固定有内定位台，该内定位台具有与拟加工轮坯内径一致的弧形挡台；该弧形挡台上端面设有弧形定位槽；所述夹持机构包括装配在底座上的转动中心和绕该转动中心转动的两个夹持臂，且两夹持臂通过锥齿轮系统实现同步相向转动，且在其转动过程中，两夹持臂前端下部的凸起始终位于弧形定位槽内；当两夹持臂夹紧拟加工轮坯左右两端面后，通过压紧机构压紧定位在弧形挡台上；所述底座上还设有用于将拟加工轮坯压紧在底座上的压紧装置。本实用新型降低了轮坯定位的难度，装夹步骤简单，装夹效率高，定位精度高，从而大大提高了剖分式圆柱齿轮的加工效率与加工精度。加工精度。加工精度。


技术研发人员：郑皓严 刘奕岑 段新峰 耿瑞广 付贵成 杜新瑶 陈硕 房建垒 闫晨霄 王斌
受保护的技术使用者：河南科技大学
技术研发日：2023.02.28
技术公布日：2023/7/19