这种轴齿轮机床的加工量为小批量, 精度等级为
I T 7 级, 根据以上的理论原则, 设计了一套简捷,
精确的快速装夹轴齿轮加工夹具。
( 1) 工件的加工工艺分析
已知工件须滚齿加工
66+ 0. 034+ 0. 005 m m 部位, 上道工序是在车床上精加工过, 其定位基准是两端定位中心孔 G B/ T 44 59. 5 - 99 B3. 1 5/ 7. 5 , 要加工的齿轮模数是由刀具的精度来保证, 但径向跳动量 0. 00 8 mm 的精度必须由设计的夹具工装来保证, 而齿面的表面粗糙度质量 R a= 3. 2 mm 则由辅助夹紧机构保证的。
( 2) 定位方案的确定根据基准重 合和基准统 一原则, 在 Y 315 0E滚齿机床上滚切轴齿轮时, 一般采用一夹一顶的方案来定位, 既回转工作台上放一个普通三爪卡盘, 且使二者回转轴心线重合, 这样夹紧轴的一端; 上部支架上安装一个专用顶尖定位轴的另一端。但通过实验得知, 三爪自动定心卡盘的定位精度很难保证这个齿轮轴的径向跳动误差值 0.008 mm。另外, 如果用三爪自动定心卡盘, 由于加工部位在轴的中部, 分别距两端端面不到 110mm, 所以在滚刀未加工到二分之一处前, 刀架下方的凸肩就会与卡盘和工作台发生碰撞, 刀具不能继续进给切削, 导致不能完成齿轮的加工。为保证加工精度和加工时机床没有碰撞, 采用两中心孔 A 、 B 来定位工件, 而且限制了工件的五个自
由度, 有利于提高工件的定位精确性, 保证工件的加工精度, 但夹具的设计要比用三爪卡盘定位复杂些。
( 3) 设计定位元件
鉴于本工件加工精度要求比较高, 所以采用两顶一拔的方式定位装夹, 上顶尖装在工作台旁滑动支架安装孔内, 下顶尖安装在回转工作台的中心孔内, 由于机床是滚齿机床, 通用顶尖是不适合本机床, 必须重新设计两个结构完全不同的顶尖。上顶尖只用来起定位的作用, 把它与机床立柱上的上支架用螺母固定就可以了, 结 构如图 2所示。下顶尖的设计要考虑四个因素: a 、 要有比较高的定位精度; b 、 长度一定要大于 90 mm, 这样才能使滚刀进给完切削全部行程, 刀架的凸肩不会碰到工作台; c、 下顶尖与工作台同步旋转; d、工件如何与工作台同步旋转。为满足上述四个条件的 要 求, 下 顶 尖 与 工 作 台 的 配 合 精 度 为
80 H 7/ n 6, 在安装时先卸掉工件台的心轴棒, 由于下顶尖比较长, 考虑其稳定性, 利用法兰盘方式与工件台连接, 使其与工作台一起同步旋转, 再在下顶尖侧面固定一个叉型元件, 让其拔动工件上
的鸡心夹机构, 保证工件与工作台的同步旋转, 具体结构如图 3 所示。
( 4) 夹紧方案的选择及夹紧机构的确定
在滚齿的时候, 由于工件受到间断切削力, 而不是连续切削力的作用, 使拔动鸡心夹不能采用车床的拔动方式, 而必须使工件与工作台成为一
体同步旋转, 才能满足加工要求。很显然, 在滚切直齿轮时, 工件承受的转动力矩很小, 这样在拔叉侧面安装一个 M 6 螺钉, 可以压紧鸡心夹拔杆机构, 消除工件旋转间隙。但在工件安装压紧前, 拔叉与鸡心夹拔杆之间在径向与轴向有一定的活动间隙, 以满足工件上道工序尺寸公差的变化。如图 3 所示, 当刀具旋转一圈, 工件就会转动 Z工 / K个齿数, 保证了加工精度要求。
( 5) 给制总装图及确定主要尺寸、 公差和技术要求
所有定位元件安装完毕后, 要调试上下两顶尖的同轴度在 0. 001 mm 内。夹具主要以下顶尖结构为主, 刚性较好, 精度较高。具体结构如图 4
所示。

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