一种半轴外端面齿加工装置

技术领域

本发明涉及机加工技术领域，更进一步涉及一种半轴外端面齿加工装置。

背景技术

半轴也叫驱动轴，是变数箱和驱动轮传递扭矩的轴，半轴的一端设有法兰盘，在此法兰盘的外端面上需要加工两组齿槽，每组齿槽的各个齿之间相互平行，两组齿槽相互交叉设置。

现有技术在加工两组齿槽时，先把半轴穿入卡盘中，卡盘有三爪、四爪等不同的结构，能够卡盘转动调节半轴的角度，在两个对应的角度固定铣削加工齿槽，加工两组齿槽时需要分两次校准角度；在加工每组齿槽的多个齿时需要逐个加工，每次加工都需要对刀，容易造成各个齿深浅不一致，加工精度低，产品质量不稳定；并且加工效率低，成本高。

对于本领域的技术人员来说，如何提升端面齿加工精度，提高加工效率，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种半轴外端面齿加工装置，能够提升端面齿加工精度，提高加工效率，具体方案如下：

一种半轴外端面齿加工装置，包括工件夹具和铣削装置，所述工件夹具包括工件支架、定位销和压块，半轴贯穿插装在所述工件支架上，所述定位销可拆卸插装在所述工件支架的定位孔中，所述定位销能够插入半轴的法兰盘上的通孔进行周向定位，加工每组齿槽时分别至少通过两个所述定位销定位；

所述压块安装在所述工件支架上，所述压块用于压接法兰盘的外端面；

所述铣削装置包括铣削支架，所述铣削支架上转动设置滚刀，所述滚刀由驱动装置带动旋转；所述滚刀的外表面设置多组柱状的刀齿；

所述铣削装置和所述工件夹具能够相对沿直线平移进行铣削。

可选地，所述压块通过转动销转动设置在所述工件支架上，所述转动销的轴线方向与半轴的轴线平行，所述压块通过转动定位或放松半轴。

可选地，所述工件支架上设置定位环，所述定位环用于与法兰盘的内端面接触，所述定位环和所述压块分别压在法兰盘的两端面；

半轴插装在所述定位环中，所述定位环能够相对于所述工件支架沿半轴的轴线方向移动，对法兰盘施加顶紧力。

可选地，所述工件支架设有悬臂，半轴呈竖向插装在所述工件支架的悬臂上。

可选地，所述工件支架上设置顶紧套筒，所述顶紧套筒的外壁与所述工件支架螺纹配合，所述顶紧套筒对所述定位环施加顶紧力。

可选地，所述转动销穿过所述定位环连接于所述工件支架。

可选地，所述工件支架安装在底座上，所述底座上设置定位槽，所述定位槽为口小底大的开槽；

所述工件支架能够沿所述定位槽相对于所述底座横向平移，并通过螺栓固定定位。

可选地，所述滚刀安装在刀轴上，所述刀轴的外周套装顶套，所述顶套用于限定所述滚刀的轴向位置。

可选地，法兰盘通过两个所述定位销周向定位，通过四个所述压块轴向定位。

本发明提供一种半轴外端面齿加工装置，半轴贯穿插装在工件支架上，定位销可拆卸插装在工件支架的定位孔中，需要定位时将定位销插入半轴的法兰盘上的通孔，通过定位销将法兰盘周向定位在工件支架上，加工每组齿槽时分别至少通过两个定位销定位；压块安装在工件支架上，压块用于压接法兰盘的外端面，限定法兰盘的轴向位置；滚刀由驱动装置带动旋转，加工时铣削装置和工件夹具相对沿直线平移，滚刀外表面的柱状刀齿对法兰盘的外端铣削加工，由于滚刀设置多组柱状的刀齿，能够一次性加工形成一组齿槽，提升加工效率；本发明的法兰盘加工两组齿槽时，通过定位销进行定位，能够保证定位的精度，提高加工精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的半轴外端面齿加工装置的轴测示意图；

图2为本发明的半轴外端面齿加工装置正视方向的剖面图；

图3为半轴的局部结构示意图；

图4为图1中X部分的局部放大图；

图5为图2中Y部分的局部放大图。

图中包括：

工件夹具1、工件支架11、定位销12、压块13、转动销131、定位环14、顶紧套筒15、铣削装置2、铣削支架21、滚刀22、刀轴23、顶套24、底座3、定位槽31。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种半轴外端面齿加工装置，能够提升端面齿加工精度，提高加工效率。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的半轴外端面齿加工装置进行详细的介绍说明。

本发明提供一种半轴外端面齿加工装置，包括工件夹具1和铣削装置2，如图1所示，为本发明提供的半轴外端面齿加工装置的轴测示意图，图2为本发明的半轴外端面齿加工装置正视方向的剖面图；图3为半轴的局部结构示意图。图中A表示半轴，在其法兰盘的外端面设置两组交叉的齿槽。

工件夹具1和铣削装置2分别由多个构件组成，其中工件夹具1包括工件支架11、定位销12和压块13，半轴贯穿插装在工件支架11上，工件支架11对半轴提供支撑，定位销12可拆卸插装在工件支架11的定位孔中，定位销12与工件支架11的位置保持相对固定；并且定位销12能够插入半轴的法兰盘上的通孔进行周向定位，在定位时，定位销12依次穿过法兰盘的通孔和工件支架11上的定位孔，与定位孔插装固定，同时将法兰盘限定地特定的角度。加工每组齿槽时分别至少通过两个定位销12定位，通过至少两个定位销12定位法兰盘的周向角度，使法兰盘完全无法周向旋转，使法兰盘保持在唯一确定的角度位置，而工件支架11无法旋转，由半轴自身相对于工件支架11转动调节角度，定位销12与工件支架11的相对位置在插装后保持固定，因此能够准确地将半轴的法兰盘限定在特定的角度范围，确保加工两组齿槽时角度精准，使两组齿槽的夹角角度准确可控。

压块13安装在工件支架11上，压块13用于压接法兰盘的外端面，法兰盘的内端朝向工件支架11，外端面与压块13接触，压块13对法兰盘提供轴向阻挡，限定半轴的轴向位置。压块13为多个独立的限位点，与法兰盘的外周边缘接触，不影响正常的铣削。

铣削装置2包括铣削支架21，铣削支架21上转动设置滚刀22，滚刀22由驱动装置带动旋转；如图4所示，为图1中X部分的局部放大图；图5为图2中Y部分的局部放大图；滚刀22的外表面设置多组柱状的刀齿，每组刀齿为一圈环形的结构，多个平行布置的刀齿共同构成整个滚刀22的外形，由于滚刀22具有多个平行的刀齿，对应在法兰盘上可一次性铣削加工一组齿槽，形成多个端面齿，提高了加工效率，并且保证一组齿槽的各个齿的高度相等，避免尺寸不统一的问题。

具体铣削时，先将半轴安装在工件支架11上，通过定位销12限定周向位置，通过压块13限定外端面的轴向位置，定位完成后，铣削装置2和工件夹具1相对沿直线平移进行铣削，完成第一组齿槽的加工；完成后转动半轴，使半轴被定位在第二组齿槽的加工位置，重新使铣削装置2和工件夹具1相对沿直线平移进行铣削，完成第二组齿槽的加工。

在上述方案的基础上，本发明的压块13通过转动销131转动设置在工件支架11上，转动销131的轴线方向与半轴的轴线平行，压块13通过转动定位或放松半轴，压块13只能围绕轴向转动，无法沿轴向平移，需要限位时旋转压块13，使压块与法兰盘在轴向重叠，限定了半轴的轴向位移；当放松半轴时转动压块13约180度，解除压块13对法兰盘的限位，法兰盘可沿轴向移动，从工件支架11上抽出。

更进一步，本发明在工件支架11上设置定位环14，定位环14用于与法兰盘的内端面接触，定位环14和压块13分别压在法兰盘的两端面，定位环14的中部设置通孔，半轴插装在定位环14中，对法兰盘的四周提供均匀的支撑力；定位环14能够相对于工件支架11沿半轴的轴线方向移动，对法兰盘施加顶紧力。如图5所示，定位环14在法兰盘的下方，压块13在法兰盘的上方，两者相互夹紧后使半轴无法轴向移动。定位半轴时，先将半轴插入，再转动压块13伸到法兰盘的上方，接着移动定位环14朝向压块13移动，最终定位环14和压块13配合对法兰盘提供夹紧力。

具体地，本发明中的工件支架11设有悬臂，半轴呈竖向插装在工件支架11的悬臂上，定位环14对法兰盘提供向上的支撑力；采用竖向放置半轴是一种优选的方案，除此之外，也可以采用横向放置半轴，这些具体的实施方式均应包含在本发明的保护范围之内。

更进一步，本发明中在工件支架11上设置顶紧套筒15，顶紧套筒15的外壁与工件支架11螺纹配合，顶紧套筒15对定位环14施加顶紧力；顶紧套筒15为圆筒形的结构，外壁上设置螺纹，半轴插在顶紧套筒15之内。在此方案中，定位环14在顶紧时沿轴向移动，没有周向转动，定位定位环14对法兰盘产生摩擦。

如图5所示，转动销131穿过定位环14连接于工件支架11，在定位环14上设置用于避让转动销131的通孔。

在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，该装置还设置底座3，工件支架11安装在底座3上，底座3上设置定位槽31，定位槽31为口小底大的开槽；工件支架11能够沿定位槽31相对于底座3横向平移，并通过螺栓固定定位。结合图1和图2所示，底座3的上表面设有多条平行设置的定位槽31，每个定位槽31内分别设置一个螺栓，螺栓拧装在工件支架11上，当螺栓拧紧时使工件支架11相对于底座3固定，当螺栓放松时工件支架11可相对于底座3平移，调节工件支架11的位置，以适应不同型号的半轴加工。

结合图5所示，滚刀22安装在刀轴23上，刀轴23的外周套装顶套24，顶套24用于限定滚刀22的轴向位置；具体地，刀轴23的外表面可以设置共键，刀轴23与顶套24通过花键配合，实现周向限位，滚刀22也通过花键与刀轴23周向限位；在滚刀22的两侧分别设置一个顶套24，通过改变顶套24的长度，将滚刀22限定在刀轴23的不同位置。

在工件支架11的上方设置四个定位孔，每次定位时使用两个定位孔，法兰盘通过两个定位销12周向定位，两个定位销插入两个定位孔中，改变法兰盘的角度时将定位销12插入其他的定位孔中。通过四个压块13轴向定位，以保证对法兰盘施加均匀的轴向压力。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。