楊胤彬

（中國重汽集團(tuán)大同齒輪有限公司，山西 大同 037305）

引言

插齒是利用一對軸線相互平行的圓柱齒輪的嚙合原理進(jìn)行加工的。插齒刀的外形像一個齒輪，在每一個齒上磨出前角和后角以形成刀刃，切削時刀具做上下往復(fù)運(yùn)動，從工件上切下切屑。為了保證在齒坯上切出漸開線的齒形，在刀具作上下往復(fù)運(yùn)動時，通過機(jī)床內(nèi)部的傳動系統(tǒng)，強(qiáng)制要求刀具和被加工齒輪之間保持著一對漸開線齒輪的嚙合傳動關(guān)系。在刀具的切削運(yùn)動和刀具與工件之間的嚙合運(yùn)動的共同作用下，工件齒槽部位的金屬被逐步切去而形成漸開線齒形。

變速箱輸入軸大端結(jié)合齒就是采用插齒加工方法，但是輸入軸生產(chǎn)線僅有一臺插齒機(jī)，為了滿足生產(chǎn)線多品種、中小批量多元化生產(chǎn)，減少換產(chǎn)時間，提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)通用夾具是非常必要的。例如中國重汽集團(tuán)大同齒輪有限公司變速箱匹配各種發(fā)動機(jī)，輸入軸生產(chǎn)線品種多，經(jīng)常有中小批量新產(chǎn)品生產(chǎn)，為了解決這一難題，根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)共同點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種通用的插齒夾具，結(jié)構(gòu)簡單，換產(chǎn)時只需拆卸夾緊內(nèi)孔兩處夾緊機(jī)構(gòu)即可，縮短了整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍。

任務(wù)要求在一條生產(chǎn)線同一臺插齒機(jī)上加工圖1中外圓分別為Φ45、Φ55、Φ65、Φ75三種輸入軸大端接合齒，以前換產(chǎn)時間2h，現(xiàn)在要設(shè)計(jì)新夾具，要求換產(chǎn)時間不超過半小時。

圖1 需要加工的產(chǎn)品外形圖

1 夾具設(shè)計(jì)原理

將工件如下頁圖2所示安裝，機(jī)床啟動時液壓系統(tǒng)通過接桿向下拉拉套，由拉套帶動鍥塊使彈簧套縮小從而夾緊工件；彈性夾頭與底座由M6×12螺釘連接；定位套和拉套由螺紋連接，所以換產(chǎn)時只需松開螺釘，更換相應(yīng)的彈性夾頭和定位套即可，方便快捷，省時省力，節(jié)約成本。

2 夾具體底座的設(shè)計(jì)

1）根據(jù)機(jī)床連接尺寸設(shè)計(jì)插齒夾具底座連接尺寸，底座上、下兩表面平行度以及底座內(nèi)表面垂直度，根據(jù)所加工工件齒部精度嚴(yán)格要求［1］。

2）底座的高度要使得所加工工件齒部在加床滾刀行程范圍之內(nèi)。

3 定位套的設(shè)計(jì)

1）根據(jù)底座連接尺寸設(shè)計(jì)支撐座底部連接尺寸。

2）根據(jù)生產(chǎn)線所加工各工件小端外圓尺寸和總長，設(shè)計(jì)適合產(chǎn)品的支撐套。

圖2 夾具體的結(jié)構(gòu)

4 彈簧套的設(shè)計(jì)

1）彈性夾頭是夾具體的核心部件，彈簧套材料要求彈性變形好，比如65Mn［2］。

2）彈簧套與支撐套采用間隙配合，使彈簧套由拉桿向下拉的時候不至于將工件拉歪，延長彈簧套壽命。

5 工件毛坯要求

彈簧套有效變形量是很小的，工件所夾外圓尺寸嚴(yán)格控制在公差之內(nèi)，并且外圓表面光滑無波紋，不然彈簧套無法夾緊工件，會導(dǎo)致加工出的工件結(jié)合齒跳動大，不符合工藝要求；定位套的內(nèi)孔尺寸和跳動也要嚴(yán)格要求，使得彈性夾頭不會夾歪工件。

6 結(jié)語

經(jīng)使用證明，該夾具能保證輸入軸大端接合齒精度、穩(wěn)定性好，如有類似結(jié)構(gòu)新產(chǎn)品只需生產(chǎn)符合該新產(chǎn)品的彈性夾頭和定位套即可，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)線快速換產(chǎn)，不需要增加插齒設(shè)備，就可以實(shí)現(xiàn)各種輸入軸生產(chǎn)，減少生產(chǎn)節(jié)拍，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本，為企業(yè)提高市場競爭力。

［1］ 陶濟(jì)賢，謝明才.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.

［2］ 朱耀祥，浦林祥.現(xiàn)代夾具設(shè)計(jì)手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.