新型通用可调节圆夹具的设计

　　1　引言
　　齿轮热处理后，通常需要对内孔、端面进行磨削精加工。为保证齿轮内孔与分度圆的同轴度，加工时普遍使用节圆夹具（如图1所示）。由于这种结构的夹具需要设计专用的保持架来固定滚柱，通用性差，因此生产中需要制作大量的专用节圆夹具。在可调化成组化成为现代机床夹具发展方向的今天，这种传统节圆夹具显然不能满足生产发展的需要。基于以上原因，通过查阅相关资料和分析试验，设计了一种新型通用可调节圆夹具。 　　2　传统节圆夹具存在的问题分析
　　图1所示传统节圆夹具的制造和使用过程，该夹具存在如下问题：
　　①夹具缺乏通用性。一组夹具只能用于节圆大小相同、齿数和螺旋角相同的零件加工，而齿轮的节圆、齿数和螺旋角等参数中只要有一个参数发生变化，就必须重新设计和制造新的夹具，使得生产中此类夹具品种规格繁多，加工中需要的夹具数量巨大，占用大量生产成本。
　　②夹具制造工艺性差。该节圆夹具的关键零件——保持架结构工艺性差，制造难度大，夹具本体单边Z薄处厚度只有1.5mm左右，常出现因装夹变形而报废。
　　3　新型通用节圆夹具的设计与应用
　　3.1新夹具的结构新夹具结构
　　如图2及图3所示。图2是新夹具的使用状态图。整套通用可调节圆夹具由6个图3所示相同结构组成。卡爪1在原卡爪基础上增加了螺钉孔；螺钉3固定调整支架2的位置，松开螺钉3，支架2可以沿支架上的滑槽左右移动，以适应由于齿数的不同节圆柱6位置的不同；浮动杆4在支架空间内自由转动，使节圆柱6可绕浮动杆转动，以适应不同的螺旋角。弹簧5的作用是使节圆柱6紧贴卡爪并保持其位置不变。节圆柱6作为夹具上的可换件，在实际生产中可根据加工齿轮的模数设计成不同的直径系列备用。 　　3.2新夹具的使用
　　首次加工前需根据被加工齿轮的参数调整夹具：先卸下螺钉3，将支架2、浮动杆4、弹簧5及原节圆柱6一起取下，根据被加工齿轮的大小调整好卡爪位置，在机床上自修磨卡爪1，再装上支架2、浮动杆4、弹簧5，装入节圆柱6，拧入螺钉3（先不要拧紧，让支架2可以在槽里自由活动）；将要加工的齿轮装入卡爪，调整支架及节圆柱到合适位置，此时紧固螺钉3，再将机床上的气动手柄放至卡爪夹紧位置，即可对齿轮进行加工。加工完等机床停稳后，松开卡爪，取出零件，装入下一个待加工齿轮，完成加工循环。
　　该新型通用节圆夹具目前已应用于生产中。生产实践证明，新型夹具很好地克服了原夹具的缺点，使用时只需调整夹具上的支架位置、更换节圆柱，就可实现一个夹具加工多种齿轮产品；这样既可加工直齿齿轮，也可加工斜齿齿轮，大大减少专用夹具的数量，具有很好的通用性。新型夹具结构简单可靠，制造工艺性好，节约了设计与制造成本，减少了金属损耗，缩短了产品生产准备周期，提高了生产效率，降低了生产成本，取得了良好的效果。