一种花键轴磨床加工定位工装及花键轴磨削加工系统的制作方法

本技术涉及车辆配件加工领域，特别是涉及一种花键轴磨床加工定位工装，以及一种花键轴磨削加工系统。

背景技术：

1、重型卡车输入轴是驱动中桥的关键零部件，是汽车转向桥上的重要零部件，承担着传递传动轴输出扭矩的作用，在使用过程中承受较大的扭转和冲击载荷，是关系到车辆行驶安全的关键零件，输入轴通常采用花键轴。

2、同其他轴类件的生产过程相同，目前输入轴(花键轴)的的制造过程主要包括切割、热轧、锻造，然后经过热处理后再进行精加工，在精加工过程中，需要将花键轴固定在磨床上，然后花键轴旋转，磨床对其外圆面进行精磨，花键轴的夹紧定位方式为轴向两端通过顶尖定位夹紧，周向上通过卡箍定位防止其在磨削过程中发生转动，卡箍类工装的结构可参考专利cn211940632u，其采用管套类零件环绕在花键轴的外周，然后管套上设置螺杆，用螺杆抵紧花键轴的外圆面，通过摩擦力止转。

3、现有的卡箍式固定存在以下缺点：一方面，如该专利所示，螺杆需要操作人员人工转动拧紧，不利于生产线的自动化；另一方面，螺杆顶紧会在花键轴的径向上产生极大的顶紧力，影响花键轴在转动过程中的定心，进而影响成品件的圆度。

技术实现思路

1、本实用新型针对目前通过卡箍对花键轴进行止转定位时需要人工操作以及影响加工精度的问题，提供了一种花键轴磨床加工定位工装。

2、为解决上述问题，本实用新型采用的技术问题为，一种花键轴磨床加工定位工装，包括工装主体，工装主体的中心轴线处设有通孔，工装主体上设有至少两组夹紧机构，多个夹紧机构绕工装主体的中心轴线均匀设置；夹紧机构包括压板，压板的中部与工装主体铰接，压板的前端延伸至工装主体的一侧端面的前方且位于通孔的截面圆内，压板的前端靠近工装主体中心轴线的一侧设有圆弧部或倒角部，圆弧部或倒角部的表面设有凸起或凹槽，压板的后端与工装主体之间还设有弹性件，弹性件能够沿通孔的径向伸长。本方案通过转动的压板前端的凸起或凹槽与花键轴的轴槽相卡合，以转动方向上的硬接触实现止转，安装时工装随顶尖移动，花键轴端部插入通孔时通过轴端与压板的倒角或圆角接触而将压板撑开，弹性件回弹使压板与轴槽压紧，无需人工拧紧，能够适配自动上料等生产线设备，提高了生产过程的自动化程度；同时径向受力均匀，定心度好。

3、优选的，压板的前端设有转轮，转轮的转动平面与工装主体的轴截面共面，凸起或凹槽呈环形设置在转轮的外圆面上。设置转轮与花键轴卡接，便于花键轴插入工装

4、优选的，压板朝向工装主体的侧面后端设有第一安装孔，工装主体的外圆面上对应第一安装孔的位置设有第二安装孔；弹性件为弹簧，弹簧安装在第一安装孔与第二安装孔中。

5、优选的，第一安装孔为通孔，第一安装孔的内表面至少部分设有螺纹，第一安装孔的远离工装主体的一端通过螺纹安装有顶紧螺栓，顶紧螺栓的螺柱长度小于第一安装孔的长度，弹簧位于第一安装孔内部的一端与顶紧螺栓的螺柱端面抵接。通过顶紧螺栓可调节弹簧的压紧程度，能够针对不同直径的花键轴灵活调整压板位置与夹紧力。

6、优选的，工装主体包括连接盘，连接盘位于工装主体的后端，连接盘上设有多个连接孔，多个连接孔绕工装主体的中心轴线周向均匀分布。通过法兰结构与机床设备连接，与加工基准的同心度好，安装更加稳定。

7、优选的，压板的前端设有两个连接板，两个连接板上贯通设置有第一轴孔，转轮的中心设有第二轴孔，第一轴孔和第二轴孔中共同插接有销轴：销轴的一端设有轴肩，销轴的另一端沿径向设有插孔且其中插接有锁销；或，销轴的两端均沿径向设有插孔且两个插孔中分别插接有锁销。转轮能够拆装替换，能够根据不同型号的花键轴，不同尺寸的轴槽灵活选用适配的转轮。

8、优选的，夹紧机构设置有两组，两组夹紧机构绕工装主体的中心轴线间隔180°设置。

9、另一方面，本实用新型还提供一种花键轴磨削加工系统，包括磨床，磨床的工作台面上设有前顶尖和尾顶尖，前顶尖和/或尾顶尖上安装有上述的花键轴磨床加工定位工装，前顶尖和/或尾顶尖的尖端位于工装主体的通孔轴线上。

10、优选的，前顶尖和尾顶尖分别包括顶尖座，前顶尖和尾顶尖的尖端凸出于顶尖座的前侧面，顶尖座上设有过渡板，过渡板通过第一连接螺栓安装在顶尖座上，工装主体通过第二连接螺栓安装在过渡板上。

11、优选的，工装主体上设有退让孔，第一连接螺栓的螺栓头位于退让孔中。

12、通过以上技术方案可以看出，本实用新型的优点为，本工装能够随花键轴的插入自动卡紧实现对花键轴的周向定位，无需人工锁紧，有利于提高生产流程的自动化；通过转轮外周的凸起或凹槽与花键轴的轴槽相互卡合，在转动方向上实现硬接触锁定，无需大的径向力，减少了轴体偏移，提高了加工精度；滚轮外形、夹紧力均可调整，通用性更强；同时，本方案提供的加工系统自动化程度与加工精度更高。

技术特征：

1.一种花键轴磨床加工定位工装，包括工装主体(1)，其特征在于，所述工装主体(1)的中心轴线处设有通孔，所述工装主体上设有至少两组夹紧机构，多个夹紧机构绕工装主体(1)的中心轴线均匀设置；所述夹紧机构包括压板(2)，所述压板(2)的中部与工装主体(1)铰接，所述压板(2)的前端延伸至工装主体(1)的一侧端面的前方且位于通孔的截面圆内，所述压板的前端靠近工装主体(1)中心轴线的一侧设有圆弧部或倒角部，圆弧部或倒角部的表面设有凸起或凹槽，所述压板的后端与所述工装主体(1)之间还设有弹性件，弹性件能够沿所述通孔的径向伸长。

2.根据权利要求1所述的花键轴磨床加工定位工装，其特征在于，所述压板(2)的前端设有转轮(3)，所述转轮(3)的转动平面与所述工装主体(1)的轴截面共面，所述凸起或凹槽呈环形设置在转轮(3)的外圆面上。

3.根据权利要求1所述的花键轴磨床加工定位工装，其特征在于，所述压板(2)朝向所述工装主体的侧面后端设有第一安装孔(2-1)，所述工装主体(1)的外圆面上对应第一安装孔(2-1)的位置设有第二安装孔(1-1)；所述弹性件为弹簧(4)，所述弹簧(4)安装在所述第一安装孔(2-1)与第二安装孔(1-1)中。

4.根据权利要求3所述的花键轴磨床加工定位工装，其特征在于，所述第一安装孔(2-1)为通孔，所述第一安装孔(2-1)的内表面至少部分设有螺纹，所述第一安装孔(2-1)的远离工装主体(1)的一端通过螺纹安装有顶紧螺栓(5)，顶紧螺栓(5)的螺柱长度小于第一安装孔的长度，弹簧(4)位于第一安装孔(2-1)内部的一端与顶紧螺栓(5)的螺柱端面抵接。

5.根据权利要求1-4任一所述的花键轴磨床加工定位工装，其特征在于，所述工装主体(1)包括连接盘(1-2)，连接盘(1-2)位于工装主体(1)的后端，所述连接盘(1-2)上设有多个连接孔，多个连接孔绕工装主体的中心轴线周向均匀分布。

6.根据权利要求2所述的花键轴磨床加工定位工装，其特征在于，所述压板(2)的前端设有两个连接板(2-2)，两个连接板(2-2)上贯通设置有第一轴孔，所述转轮(3)的中心设有第二轴孔，所述第一轴孔和所述第二轴孔中共同插接有销轴(6)：

7.根据权利要求1-4任一所述的花键轴磨床加工定位工装，其特征在于，所述夹紧机构设置有两组，两组夹紧机构绕工装主体(1)的中心轴线间隔180°设置。

8.一种花键轴磨削加工系统，包括磨床，其特征在于，磨床的工作台面上设有前顶尖和尾顶尖，前顶尖所述前顶尖和/或所述尾顶尖上安装有如权利要求1-7任一项所述的花键轴磨床加工定位工装，所述前顶尖和/或尾顶尖的尖端位于工装主体(1)的通孔轴线上。

9.根据权利要求8所述的花键轴磨削加工系统，其特征在于，所述前顶尖和尾顶尖分别包括顶尖座(8)，前顶尖和尾顶尖的尖端凸出于顶尖座的前侧面，顶尖座上设有过渡板(9)，所述过渡板(9)通过第一连接螺栓(10)安装在顶尖座(8)上，所述工装主体(1)通过第二连接螺栓(11)安装在过渡板(9)上。

10.根据权利要求9所述的花键轴磨削加工系统，其特征在于，所述工装主体上设有退让孔，所述第一连接螺栓的螺栓头位于退让孔中。

技术总结
本技术为一种花键轴磨床加工定位工装及花键轴磨削加工系统，属于车辆配件加工领域。其技术问题为，一种花键轴磨床加工定位工装，包括工装主体，工装主体的中心轴线处设有通孔，工装主体上设有至少两组夹紧机构，多个夹紧机构绕工装主体的中心轴线均匀设置；夹紧机构包括压板，压板的中部与工装主体铰接，压板的前端延伸至工装主体的一侧端面的前方且位于通孔的截面圆内，压板的前端靠近工装主体中心轴线的一侧设有圆弧部或倒角部，圆弧部或倒角部的表面设有凸起或凹槽，压板的后端与工装主体之间还设有弹性件，弹性件能够沿通孔的径向伸长。本方案无需人工拧紧，提高了生产过程的自动化程度；同时花键轴径向受力均匀，定心度好。

技术研发人员：范士国,张苗,乔宏博,任必聪,刘书旺
受保护的技术使用者：重汽（济南）车桥有限公司
技术研发日：20231125
技术公布日：2024/9/23