一种精密定角向花键加工装置及加工方法

技术领域

本发明属于机械加工领域，特别涉及用于插齿机加工中零件有角向要求的精密花键加工。

背景技术

拨叉件属于机械加工中的重要零件，材料为35Cr2Ni4MoA，Ⅱ类锻件，硬度高达HRC40-45，且外形复杂，精度要求高。零件上的12个齿的外花键

该零件上的

发明内容

本发明的目的：利用工装夹具，在通用插齿机上加工拨叉上的

技术方案：本发明一方面提出了一种精密定角向花键加工装置，所述加工装置包括：基础板、芯轴、拨叉零件、花键假件、定位样板、周向调整组件、径向调整组件；所述拨叉零件为标准拨叉零件，所述基础板固定于在通用插齿机转盘上，所述芯轴固定于基础板中心位置，其中心与通用插齿机转盘中心重合；所述花键假件为具有与拨叉零件完全相配的外花键；所述定位样板一端开有有花键假件外花键相配的定位样板内花键，另一端开有定位孔，定位孔相对于定位样板内花键的位置与拨叉零件一致；所述径向调整组件设置于周向调整组件上，径向调整组件上还开有与定位孔相配的通孔；调节径向调整组件、周向调整组件以保证所述通孔与定位孔同轴且垂直于基础板所在平面。

进一步的，所述加工装置还包括定位插销，用于径向调整组件上的通孔与定位样板上的定位孔同轴固定。

进一步的，所述定位插销为变直径结构，下端为小直径端，上端为大直径端。

进一步的，所述加工装置还包括锥套、锁紧螺母，两者配合使用；锥套用于定心，锁紧螺母用于压紧锁紧。

进一步的，所述定位样板一端为大圆孔结构，另一端为小圆孔结构。

进一步的，所述径向调整组件为Z字形板件，上段侧面开有通孔，下端平面段上开有便于调节的腰型孔。

进一步的，所述基础板为圆盘结构，中心开有安装芯轴的定位孔，沿中心一定半径位置开有圆弧槽，用于调节周向调整组件在基础板上的位置。

本发明另一方面还提出了一种精密定角向花键的加工方法，所述加工方法采用如上所述的加工装置，具体包括以下步骤：

步骤S1、将基础板及安装芯轴安装在通用插齿机转盘中心，并固定基础板；将径向调整组件、周向调整组件安装在基础板上；安装花键假件，并用锥套定心，锁紧螺母压紧；调整通用插齿机，在花键假件上完成与标准拨叉零件相配的外花键加工，机床复位；

步骤S2、在花键假件上套入花键定位样板，调整周向调整组件、径向调整组件，使定位插销能同时顺利插入花键定位样板及径向调整组件的通孔中；然后固定周向调整组件、径向调整组件；

步骤S3、拆下花键定位样板、定位插销，拧松锁紧螺母，拆去锥套及花键假件，其余零件在通用插齿机上保持固定位置；

步骤S4、将要插齿加工的拨叉套在安装芯轴上，转动拨叉，使定位插销能同时顺利插入拨叉及径向调整组件的通孔中，装入锥套定心，并用锁紧螺母压紧；启动插齿机并使用插削花键假件的加工参数开始插齿，加工后机床复位。

在一个拔叉加工完成后，将花键定位样板套在拨叉上，并用定位插销插入定位样板和拨叉的通孔中，能顺利插入，证明拨叉的花键尺寸及角向加工合格，即可拆卸并安装另一件拨叉零件，进行重复花键加工，完成批量加工。

有益技术效果：利用本发明设计的加工装置及方法加工拨叉花键，能保证花键的角向要求，工装一次安装到位后，后续零件加工安装方便、定位可靠、找正快捷，且每批零件花键尺寸、角向要求一致性高，使用时操作方便，对操作工人技能要求不高，能够保证质量，零件加工合格率高，既显著提高生产效率，又大大节约生产成本。

附图说明

图1是拨叉零件平面，

图1中所注尺寸仅与外花键

图2是拨叉零件立体简图；

图3是花键假件加工安装示意图，将该组件安装在插齿机上用于花键假件的插齿；

图4是花键定位样板示意图，

图4中的内花键

图5是定角向调整定位示意图，用于周向调整组件及径向调整组件的定位固定；

图6是拨叉零件定角向安装示意图，主要由拨叉零件及周向调整组件、径向调整组件组成；

图7是基础板示意图；

图8是安装芯轴示意图；

图9是花键假件示意图；

图10是锥套示意图；

图11是锁紧螺母示意图；

图12是定位插销示意图；

图13是径向调整组件示意图；

图14是周向调整组件示意图；

其中，1.基础板，2.安装芯轴，3.花键假件，4.锥套，5.锁紧螺母，6.径向调整组件，7.周向调整组件，8.定位样板，9.定位插销，10.拨叉零件，8a.定位样板内花键，8b.定位孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

拨叉属于某任务生产中重要的外形复杂、精度高的零件，加工时不易装夹找正，尺寸及形位公差难以控制，特别是花键的精度和角向位置要求严格，对机床精度和操作人员技能要求高。此方法避开插齿机定角向要求，仅利用机床的精准分度功能，使用专用的插齿刀，将零件安装在一套调整好的定角向工装上，每次安装零件时，将零件套在安装芯轴上，转动零件，使Φ6定位插销能顺利插入拨叉零件和径向调整组件的Φ6通孔中，实现拨叉零件定角向安装，锁紧螺母压紧零件后，完成插削花键齿工作。此方法通过一套简易的工装安装零件，能快速实现拨叉零件的安装、找正、夹紧、加工，满足零件花键齿各尺寸及形位公差要求，使普通的操作人员即可完成拨叉零件高精度角向加工。

基于以上的设计思想，本发明具体设计的加工装置如图3-14所示，一种精密定角向花键加工装置，包括：基础板1、芯轴2、拨叉零件10、花键假件3、定位样板8、周向调整组件7、径向调整组件6、锥套4、锁紧螺母5；所述拨叉零件10为标准拨叉零件，所述基础板1固定于在通用插齿机转盘上，所述芯轴2固定于基础板1中心位置，其中心与通用插齿机转盘中心重合；所述花键假件3为具有与拨叉零件完全相配的外花键；所述定位样板8一端开有有花键假件外花键相配的定位样板内花键8a，另一端开有定位孔8b，定位孔8b相对于定位样板内花键8a的位置与拨叉零件一致；所述径向调整组件6设置于周向调整组件6上，径向调整组件上还开有与定位孔相配的通孔；调节径向调整组件、周向调整组件以保证所述通孔与定位孔同轴且垂直于基础板所在平面。锥套4、锁紧螺母5则用于花键假件3或拨叉零件10在芯轴2上的定心固定。

利用上述设计的加工装置完成精密定角向花键加工方法，具体操作步骤如下：

参见附图3、4，第一步，将基础板1及安装芯轴2安装在通用插齿机转盘中心，并固定基础板。将径向调整组件6、周向调整组件7安装在基础板1上。安装花键假件3，并用锥套4定心，锁紧螺母5压紧。调整插齿机，在花键假件3上完成

第二步，在花键假件3上套入花键定位样板8，调整周向调整组件7、径向调整组件6，使定位插销9能同时顺利插入花键定位样板8及径向调整组件6的Φ6H7通孔中。然后固定周向调整组件7、径向调整组件6；

第三步，拆下花键定位样板8、定位插销9，拧松锁紧螺母5，拆去锥套4及花键假件3，其余零件在机床上保持固定位置；

第四步，将要插齿的拨叉10套在安装芯轴2上，转动拨叉10，使定位插销9能同时顺利插入拨叉10及径向调整组件6的Φ6H7通孔中，装入锥套4定心，并用锁紧螺母5压紧。启动插齿机并使用插削花键假件的加工参数开始插齿，加工后机床复位。

本发明设计中，花键定位样板8还可以作为检验样板，对加工拨叉进行进一步检测，判断合格性。将花键定位样板8套在拨叉10上，并用定位插销9插入定位样板8和拨叉10的Φ6H7通孔中，能顺利插入，证明拨叉10的花键尺寸及角向90°±0.1°加工合格，即可拆卸并安装另一件拨叉零件，进行重复花键加工，如此循环完成批量加工。

在本发明实施中，花键定位样板8的设计结构中，核心设计点在于内花键

以上具体实施方式或案例仅用于解释说明本发明的技术方案，并非对本申请进行限制，未详细说明部分均视为本领域常规技术手段或公知常识；本领域的普通技术人员应当理解：基于本申请的设计思想，应当可以对前述实施方式所记载的技术方案进行适应性修改，或对其中部分或全部技术特征进行等同替换，这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。