CN101907432A - 面齿轮加工量具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种薄壁面齿轮加工夹具。针对薄壁面齿轮的加工极易变形的特点，设计了一个便于制造和装卸的薄壁面齿轮插齿加工专用夹具，该夹具具有结构紧凑，装卸方便，同时可以推广到薄壁面齿轮滚齿和磨齿加工上，对薄壁件的加工夹具的设计也具有指导意义。本发明的面齿轮加工夹具包括夹具体[1]、轴向锁紧螺钉[2]、测量轴[3]、压板[4]、定位螺钉[5]、调心轴[6]。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型齿轮-面齿轮加工量具。
背景技术
目前，从国外的技术资料显示，面齿轮可以采用插齿、滚齿和磨齿的加工方法加工，但对加工过程中的量具设计从未提及；国内由于对面齿轮还处于理论研究阶段，针对面齿轮的加工尚处于在普通插齿机上实现了面齿轮的粗加工阶段，但遇到对面齿轮精度要求较高的场合，面齿轮加工到何种程度算合格为摆在加工者面前的一个难题。
针对直齿轮加工，由于直齿轮渐开线齿形特点和在齿长方向上齿形一样，所以通常采用三种测量方法：(1)采用游标尺厚卡尺测量尺厚，这种方法优点是使用方便简单，缺点首先是测量的结构受齿顶圆直径公差的影响，而齿顶在齿轮的是用过程中是没有用的，其次是采用尺厚卡尺测量受人为影响因素比较大，不同的人、不同的时间测量同一个齿轮结果会有差别；(2)采用滚棒间尺寸测量，该方法常用于直齿轮的测量当中，操作简单，将测量结果直接通过公式换算成齿厚，判断加工是否合格；(3)采用公法线千分尺测量，该方法也常用于直齿轮加工中的测量，测量跨齿距公法线长度来确定分度圆处齿厚，进而加工产品是否合格。
针对锥齿轮加工，通常借助于游标尺厚卡尺来测量锥齿轮大端法向弦齿厚，来确定加工的锥齿轮是否达到要求。
面齿轮由于其齿面在齿长方向齿形不一样，在轴截面上不同齿高处的齿宽也不一样，导致了直齿轮加工中采用的三种测量方法在这里都不实用，锥齿轮大端法向弦齿厚的测量方法虽然能应用到面齿轮上，但由于测量方法本身对不同的操作者在不同的时间测量同一个齿轮会出现不同结构的缺点，另外游标尺厚卡尺测量尺厚的方法常常用于大模数齿轮的测量，针对小模数的齿轮采用这种方法会带来很大的偏差，同时对操作者的技能要求很高。
面齿轮传动由于是与渐开线直齿轮相啮合的传动，通常在设计阶段，设计者不会直接给定不同轴截面上的尺厚为多少，而是通过给定面齿轮与小齿轮的安装距来保证面齿轮的尺厚，因此通过测量安装距来保证面齿轮的尺厚成为检测面齿轮加工是否合格的一个简单快捷的方法。
因此，建立一种测量面齿轮安装距的量具成为面齿轮加工中测量急需解决的一个问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种面齿轮加工量具，其可以通过对面齿轮传动安装距的测量实现面齿轮加工中齿厚的测量。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
根据本发明的一个方面，一种面齿轮加工量具，包括测具组件：用来测量面齿轮加工齿深；对表件：做测量组件的测量基准。
优选的，上述的一种面齿轮加工量具，其中所述面齿轮测量组件包括齿轮轴、衬套、螺钉和百分表。
优选的，上述的一种面齿轮加工量具中，其中所述衬套安装在齿轮轴内部，与齿轮轴为过盈配合；百分表安装在衬套内，与衬套为间隙配合；螺钉通过齿轮轴上的螺纹孔与衬套接触。
优选的，上述的一种面齿轮加工量具中，其中所述齿轮轴特点为正中心为一通孔，用于安装衬套；在与衬套孔垂直的方向上开有一个螺钉孔，孔深为齿轮轴的轴的半径，螺钉孔用于安装螺钉；两端为两个相同的标准渐开线直齿轮。
优选的，上述的一种面齿轮加工量具中，其中所述标准渐开线直齿轮与与面齿轮啮合传动的小齿轮有相同的模数、齿数、压力角、齿长，且加工精度比小齿轮加工精度要高1-2个等级，且加工时两个齿轮要一刀加工完成，两标准渐开线直齿轮的内间距为面齿轮内直径，外间距为面齿轮外直径。
优选的，上述的一种面齿轮加工量具中，其中所述螺钉作用是将百分表放进衬套中，调整百分表到合适的位置，然后拧紧螺钉，衬套在螺钉的作用下压紧百分表，使其固定在衬套内；当需要取下百分表时，在松开螺钉。
优选的，上述的一种面齿轮加工量具中，其中所述衬套通常置于齿轮轴孔内部，高度通常不超过齿轮轴的轴的直径。
优选的，上述的一种面齿轮加工量具中，其中所述对表件作用是将面齿轮原件放置在对表件上，用测量组件测量面齿轮原件深度，基于相对测量法原理测量被加工面齿轮齿深，两次测量百分表显示的数值之差即为面齿轮加工后续进给量。
优选的，上述的一种面齿轮加工量具中，其中所述对表件通常设计成与面齿轮加工夹具相同或者相似，以便于相对测量法的实现。
本发明与现有装置相比的有益效果是：
目前，国内针对面齿轮加工的量具还没有相关文献进行介绍，国外也无相关的材料进行说明。因此，本发明的出现解决了面齿轮加工中测量的技术难题。本量具的操作方法如下：本量具的测量原理为相对测量法，将样件放置于对表件上，把测量组件放置在样件上，把测量组件上的百分表调整为0，然后将测量组件放置到被加工面齿轮上进行测量，查看百分表读数，与0的相对值即为继续进给的量。从上面操作过程可知，该量具为操作方便、准确、快捷，而且百分表读数作为进给量直接提供给操作者，省去了部分计算工作。此外，该量级由齿轮轴、衬套、螺钉、百分表和对表件组成，制造简单，成本较低。
附图说明
图1为面齿轮量具结构图。
图2为面齿轮量具实物图。
图3为齿轮轴结构图。
图4为对表件结构图。
图5为面齿轮加工夹具图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方案对本发明进行进一步说明。
本发明以加工如下面齿轮为例进行说明：
面齿轮齿数为160，面齿轮内外半径分别为80mm和85mm；与面齿轮啮合的小齿轮齿数为24，模数为1.0583，压力角为20°，分度圆弧齿厚为
小齿轮与面齿轮的安装距为17.11mm，轴交角为90°。
本发明的面齿轮量具整体结构如图1所示，所述量具包括齿轮轴1、百分表2、衬套3、对标件4和螺钉6(其中5为面齿轮样件)。实物图如图2所示。
本量具的使用过程如下：首先将衬套3压入齿轮轴1的孔内，然后把螺钉6拧入齿轮轴1的螺纹孔内，将百分表2插入衬套3内，放面齿轮5与对表件4上，然后将测具放置与面齿轮5上，调整百分表2的触头位置，使其与对表件4接触，拧紧螺钉6，然后调整百分表2的显示读数为0。然后将量具放置到被加工的面齿轮上，读出百分表2的读数，与测量的面齿轮5的读数的相对差值即为要继续进给的量。
注意：由于面齿轮齿数较多，因此与齿轮轴1接触的面齿轮5上的两个齿不一定是量具所要求的两个齿(要求这两个齿是关于面齿轮轴对称的两个齿)，可以用一下方法找到量具所要求的两个齿：
将齿轮轴1放置在面齿轮5上，固定齿轮轴1的一端，标记出与齿轮轴1一端接触的面齿轮齿的位置，然后转动齿轮轴1的另一端与面齿轮5接触，找出在转动过程中，百分表2显示读数最小的那个齿，即为量具要求的另外一个齿。
量具齿轮轴2的结构图如图3所示。由于齿轮轴2的两个齿轮不是一般的齿轮，而是与面齿轮传动啮合的齿轮参数一样的齿轮，并且因为其为测量基准，所以要求其精度要比与面齿轮传动啮合的小齿轮的精度高1-2个等级；为了保证两个齿轮的一致性，要求在加工过程中，两个齿轮要一刀加工，加工材料可用45钢。
对表件4的结构图如图4所示。对表件因作为测量面齿轮加工余量的标准，因此要求对表件与面齿轮加工夹具(如图5所示)结构上相同或者相识，以保证测量基准的统一性。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。
Claims (9)
1.一种面齿轮加工专用量具，其特征在于，其包括：
测具组件：用来测量面齿轮加工齿深；
对表件：做测量组件的测量基准。
2.根据权利要求1所述的面齿轮加工量具，其特征在于：所述面齿轮测量组件包括齿轮轴、衬套、螺钉和百分表。
3.根据权利要求1或2所述的面齿轮加工量具，其特征在于：所述面齿轮测量组件中，衬套安装在齿轮轴内部，与齿轮轴为过盈配合；百分表安装在衬套内，与衬套为间隙配合；螺钉通过齿轮轴上的螺纹孔与衬套接触。
4.根据权利要求2或3所述的面齿轮加工量具，其特征在于：所述齿轮轴特点为正中心为一通孔，用于安装衬套；在与衬套孔垂直的方向上开有一个螺钉孔，孔深为齿轮轴的轴的半径，螺钉孔用于安装螺钉；两端为两个相同的标准渐开线直齿轮。
5.根据权利要求4所述的面齿轮加工量具，其特征在于：所述的标准渐开线直齿轮与与面齿轮啮合传动的小齿轮有相同的模数、齿数、压力角、齿长，且加工精度比小齿轮加工精度要高1-2个等级，且加工时两个齿轮要一刀加工完成，两标准渐开线直齿轮的内间距为面齿轮内直径，外间距为面齿轮外直径。
6.根据权利要求3所述的面齿轮加工量具，其特征在于：所述螺钉作用是将百分表放进衬套中，调整百分表到合适的位置，然后拧紧螺钉，衬套在螺钉的作用下压紧百分表，使其固定在衬套内；当需要取下百分表时，在松开螺钉。
7.根据权利要求3所述的面齿轮加工量具，其特征在于：衬套通常置于齿轮轴孔内部，高度通常不超过齿轮轴的轴的直径。
8.根据权利要求1所述的面齿轮加工量具，其特征在于：所述对表件作用是将面齿轮原件放置在对表件上，用测量组件测量面齿轮原件深度，基于相对测量法原理测量被加工面齿轮齿深，两次测量百分表显示的数值之差即为面齿轮加工后续进给量。
9.根据权利要求1所述的面齿轮加工量具，其特征在于：所述对表件通常设计成与面齿轮加工夹具相同或者相似，以便于测量基准的统一。
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