[发明专利]差速器壳体球面车削夹具安全锁止机构

说明书

技术领域

本发明涉及机械切削加工用的夹具，特别是一种差速器壳体球面车削夹具安全锁止机构。

背景技术

差速器壳体加工过程中，有一种“全球面”结构的差速器壳体，这种结构的球面加工，为了保证刀具发生线与球面吻合，需要在车床上使用回转车削的方式进行加工，加工时刀尖发生线轨迹为Z向R弧进给、X向回转切削进给的合成运动，这样在车床上就可以完成球面的车削加工。

但是车床夹具在装夹过程中，需要使用插销结构进行定位，这种夹具的定位使用插销结构，保证的加工基准与设计基准统一，定位迅速，但是存在以下缺陷：

a.  定位销与夹具体轴套为间隙配合，存在定位间隙；

b. 定位销与差速器壳体半轴孔、行星孔为间隙配合，存在定位间隙；

c. 定位销没有安全锁止机构，在车床主轴旋转时容易飞出，存在安全隐患。

     为了解决上述问题，定位销在定位时需要有一下功能：

A.排除定位间隙；

B.带有安全锁紧机构，防止定位销飞出，提高装夹速度。

首先，为了解决定位销容易飞出的安全隐患，在定位销、夹具本体上预留了限位槽，在零件装夹时，限位槽里面有一个限位螺钉，需要人工拧紧限位螺钉，这种增加限位螺钉的方法虽然解决了夹具销轴容易飞出的安全问题，但是不能排除定位间隙，影响了产品加工精度。

发明内容

本发明为了能够排除定位间隙，保证产品加工精度，同时也要保证生产的安全，特提出差速器壳体球面车削夹具安全锁止机构。

为此本发明的技术方案为，差速器壳体球面车削夹具安全锁止机构，包括夹具体，夹具体的四个方向设有定位销，其特征在于：在夹具体上和定位销垂直的方向上设有限位螺钉，其中限位螺钉的顶端设有锥度，对应在定位销上设有锥槽。

对上述方案的改进在于：所述限位螺钉顶端锥度角为166°，定位销上锥槽锥度角为166°。

有益效果:

本发明限位螺钉的设置是为了兼顾夹具的安全性，同时又能够排除夹具定位销的间隙，限位螺钉顶端的锥度和定位销上的锥槽配合使用，形成楔形自锁机构锁止效果更好。

锥度角为166°的锁止摩擦力和夹紧力量达到最大。

结构简单经济适用，小结构解决了实际问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中A 点的放大示意图。

图中1是夹具体，2是定位销，3是限位螺钉，4、5是锥度角，6是差速器壳体。

具体实施方式

本发明如图1、2所示

差速器壳体球面车削夹具安全锁止机构，包括夹具体1，夹具体1的四个方向设有定位销2，在夹具体1上和定位销2垂直的方向上设有限位螺钉3，其中限位螺钉的顶端设有锥度，对应在定位销上设有锥槽。

限位螺钉3顶端锥度角4为166°，定位销2上锥槽锥度角5为166°。

其公式推导原理：

F+F_R12+F_R32=0

G+F_R13+F_R23=0

F=F'sin(α-2φ)/cosφ                (a)

G=F''cos(α-2φ)/cosφ               (b)

   由（a）（b）得，

∵F'=F''

∴F=Gtan(α-2φ).

即夹紧压力为：G=F/tan(α-2φ)       (c)

自锁条件：α≤2φ

查表得，摩擦因数钢-钢的u=0.15=tanφ，

     故  φ=8.53°

∴楔形块自锁的条件是：α≤2φ=17°

在实际应用中锥度角换算成180°的平面后其夹角为166°最为合适，就形成了一个典型的楔形面锁止机构，这种安全锁止机构具有如下优点：

1.限位销在压紧状态，可以排除定位销与夹具体的间隙，提高定位精度；

2.限位销与定位销的楔形面7°锥角可以形成巨大的自锁力，彻底杜绝定位销在车削过程中容易飞出的安全隐患。

带有该安全锁止机构的夹具经过车间6个月的使用，新的球面夹具在使用过程中未出现过销轴飞出的问题。同时累计统计了600件差速器壳体球面位置度，球面位置度CPK值可以一直稳定在1.67以上，重复定位精度高，稳定性得到车间的一致认可。