一種新型齒輪工件用頂緊裝置的制作方法

本實用新型涉及齒輪加工技術領域，尤其是涉及一種新型齒輪工件用頂緊裝置。

背景技術：

齒輪是汽車運動中的核心傳動部件，其加工質量的優劣對汽車總成乃至整車的振動噪聲以及可靠性均會帶來直接影響。在齒輪加工過程中，為實現滾刀與工件之間穩定的齒形共軛，則需對工件予以定位處理。目前，通常是將待加工的工件放置于下定位座上，再通過設置在上定位座的頂針作用于工件中部的通孔以將工件壓緊在下定位座上。而頂針施加給工件的壓力則會直接影響工件的穩定性，進而會影響工件加工的精度。

在現有的滾齒機中，頂針對工件的壓緊力多是通過下移上定位座進行調節，也即，通過控制頂針下移的位置來對工件施加不同的壓緊力，而位置的控制多是通過操作人員的經驗來提前設定。在加工不同型號的工件時，操作人員需根據工件的型號對頂針的落腳位置進行對應地評估及設定。在對同一型號的工件進行加工時，由于批量工件之間不可避免地存在尺寸誤差，因而，頂針則極有可能出現移動過度或者移動不足的情況，對于前者，頂針對工件的壓緊力過小，無法穩定地定位工件；對于后者，頂針對工件的壓緊力過大，則又會損傷工件或者使工件發生變形，而損傷工件的情況。另外，目前，多是通過動力缸對上定位座進行驅動，它可實現上定位座的上下移動并以此實現對工件的定位，但是在現有的動力缸中，通常只設置有一個動能輸出裝置對上定位座進行驅動，這樣，會降低上定位座移動時或者定位時的穩定性。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服現有技術的上述問題，提供一種新型齒輪工件用頂緊裝置，它設計有鎖緊組件，它可通過對導向柱的夾緊的作用以固定支撐組件的高度位置，這樣，可大大提高支撐座上下移動的穩定性。另外，通過支撐座后端部與滑動槽之間及導向柱與導向筒之間的配合，可有效避免支撐座在上下移動過程中發生晃動，從而提高運行的穩定性。

本實用新型的目的主要通過以下技術方案實現：

一種新型齒輪工件用頂緊裝置，包括立柱和支撐組件，支撐組件包括支撐座和與支撐座后端相連的連接座；

立柱上開設有容納槽，容納槽包括貫穿立柱前端面的滑動槽和與滑動槽連通的驅動槽，滑動槽的兩側壁上均向外延伸設置有定位槽；

支撐座后端部置入滑動槽內且可與滑動槽滑動配合，支撐座后端部的兩側上還設置有置入定位槽且可與定位槽滑動配合的定位條，支撐座前端部設置有位于立柱前方的頂針，頂針可相對支撐座向上移動，且支撐座可限制頂針的下行程；

支撐座的上端設置有活動座，活動座上設置有彈性件，彈性件作用于頂針使得：頂針位于相對支撐座的最低位；

連接座上的中部設置有螺母和兩個分別位于螺母兩側的導向筒；

立柱上通過軸承轉動設置有位于驅動槽內的絲杠和兩個導向柱，絲杠貫穿螺母且與螺母螺紋配合，絲杠的自由端部連接有可驅動絲杠轉動的驅動組件，兩導向柱分別貫穿兩導向筒且與兩導向筒滑動配合；

連接座的下端設置有兩個可分別作用于兩導向柱的鎖緊組件，鎖緊組件包括基體，基體上設置有貫穿其上下端面的缺口，該缺口可部分包裹導向柱的外壁面，基體上還設置有兩個分別位于缺口兩側的延伸槽，兩延伸槽均與缺口連通，延伸槽內滑動設置有活塞，基體上還設置有通氣管道，通氣管道一端貫穿基體外表面，通氣管道的另一端貫穿延伸槽的內壁面，且該端位于延伸槽內壁與活塞內側面之間的區域。

本實用新型中，驅動組件用于為支撐座的上下移動提供動能。頂針用于作用工件中部的通孔以將工件壓緊在下定位座上。應用時，將工件放置于下定位座上，再啟動驅動組件使得與之輸出端相連的絲杠發生轉動。通過螺母與絲杠的分別配合，連接座則會帶動支撐座跟隨螺母的下移而下移。在頂針的下端與工件的上端接觸時，隨著支撐座的下移，工件則會逐步給予頂針向上的作用力，該作用力會使得頂針壓縮彈性件發生相對支撐座的向上移動。根據力的相互性，彈性件被壓縮的這部分彈性力則是對工件的頂緊力。可見，控制彈性件的壓縮量即可對工件的頂緊力進行有效控制，若需要較大的頂緊力，則下移較大的位移量；若需要較小的頂緊力，則下移較小的位移量。對頂針向上位移量的把控，則等同于對支撐座下移量的把控，它可通過驅動組件來實現。另外，即使同一型號的工件中有誤差存在，彈性件也可較好地吸收該誤差所造成的沖擊力，從而減少對工件的損壞。

由于壓縮彈性件會產生較大的反作用力，當驅動組件在停止驅動后，支撐座極易發生上移現象，為此，本實用新型設計有鎖緊組件，它可通過對導向柱的夾緊的作用以固定支撐組件的高度位置，具體地，當支撐座下移至所需位置時，則通過通氣管道向延伸槽內注入高壓氣體，該高壓氣體則會驅動活塞向外側移動以夾緊導向柱，這樣，可固定連接座的高度位置。待需要調節支撐座的位置時，則反向吸出延伸槽內的高壓氣體以收回活塞，這樣，即可啟動驅動組件以移動支撐組件。另外，通過支撐座后端部與滑動槽之間的配合及導向柱與導向筒之間的配合，可有效避免支撐座在上下移動過程中發生晃動，從而提高運行的穩定性。可見，本實用新型具有操作簡便、運行可靠及使用壽命長的優點。

進一步地，所述頂針的下端依次貫穿所述支撐座的上下端面，且位于支撐座下方；

所述活動座中部設置有貫穿其上下端面的第一中空區域，第一中空區域內橫向設置有與活動座固連的支撐盤，支撐盤將第一中空區域劃分為上腔區域和位于上腔區域下方的下腔區域，支撐盤的中部設置有與頂針同軸設置的通口，通口貫穿支撐盤的上下端面；

上腔區域內由下至上依次設置有活動塊、活動盤及與活動座螺紋連接的調節件，所述彈性件位于活動塊與活動盤之間，彈性件的上下兩端分別作用于活動盤和活動塊使得：活動盤的上端與調節件的下端相抵接，活動塊的下端穿過通口與頂針的上端相抵接。

本實用新型在零位狀態時，活動塊在彈性件的作用下與頂針相抵接，并使頂針處于最低位的狀態，也即處于相對支撐座的下行極限位置上。將工件放置于下定位座上，再啟動驅動組件使其控制支撐座向下移動，在頂針的下端與工件的上端接觸時，隨著支撐座的下移，工件則會逐步給予頂針向上的作用力，該作用力會使得頂針通過活動塊逐步壓縮彈性件。根據力的相互性，彈性件被壓縮的這部分彈性力則是對工件的頂緊力。可見，控制彈性件的壓縮量即可對工件的頂緊力進行有效控制，具體地，轉動調節件使其位于較高位置，這時，由于擴大了彈性件的容納區域，可使彈性件的彈性形變較小，這樣，當工件反向作用頂針使其上移時，彈性件對工件的頂緊力則相對較小；反向轉動調節件使其位于較低位置，由于較大地壓縮了彈性件的容納區域，可使彈性件發生較大的彈性形變，因而，當工件反向作用頂針使其發生相同的位移量時，彈性件對工件的頂緊力則相對較大。其中，對頂針向上位移量的把控，則等同于對支撐座下移量的把控，它可通過驅動組件來實現。可見，在對不同型號的工件進行處理時，通過調整調節件相對活動座的位置即可有效控制頂針對工件的頂緊力。

進一步地，所述支撐座包括外支撐座和與外支撐座同軸設置的內支撐座，外支撐座具有貫穿其上下端面的第二中空區域，內支撐座位于第二中空區域內且與外支撐座螺紋連接。本實用新型中，支撐座設置有外支撐座和內支撐座，外支撐座用于實現與立柱的上下移動配合，同時，也用于實現對內支撐座的支撐；內支撐座用于與頂針相匹配，并實現對頂針的安裝。如此設置，可在節省生產成本的基礎上，便于根據不同型號的工件更換頂針及與之配套的內支撐座。

為實現支撐座對頂針下行程的限制，進一步地，所述內支撐座上開設有貫穿其上下端面的第三中空區域，第三中空區域的截面呈T字形；

所述頂針的截面呈與第三中空區域相匹配的T字形，頂針的水平部位于第三中空區域的水平部內，頂針的豎直部貫穿第三中空區域豎直部的下端。

本實用新型中，第三中空區域的豎直部可對頂針的上下移動進行導向作用，避免其發生較大的晃動而影響對工件的定位作用。為避免頂針過度上移進入上腔區域內，進一步地，所述頂針水平部的寬度大于所述通口的寬度。如此，頂針向上的極限位置則是其與支撐盤相接觸，這樣，可在調節件位置不變的情況下控制對工件的最大頂緊力。一般來說，該最大頂緊力應小于工件所能承受的最大作用力。

為減少頂針與內支撐座之間的相互磨損，進一步地，所述第三中空區域水平部的底端設置有第一彈性墊片層。

進一步地，所述外支撐座的一端設置有向上延伸的鉸接支撐柱，外支撐座的另一端設置有內凹的鎖緊槽；

所述活動座一端套設在鉸接支撐柱且可繞鉸接支撐柱的軸心線轉動，活動座的另一端設置有貫穿其上下端面的鎖緊通孔；

還包括可與鎖緊通孔螺紋配合的鎖緊桿，鎖緊桿的下端可貫穿鎖緊通孔并與鎖緊槽螺紋配合。

本實用新型中，為便于裝卸鎖緊桿，可在鎖緊桿的頂端設置有拉環。活動座鉸接于外支撐座上端，這樣，可通過轉動活動座的方式使得活動塊與頂針相脫離，如此，既可便于更換頂針，還可便于調整調節件的位置。對于前者，加工不同型號的工件所需的定位頂針有所不同，而可錯開的設置，則可便于更換頂針。對于后者，由于未工作狀態時，彈性件也需給予頂針作用力，可見，頂針也會給予彈性件作用力，在該狀況下，下移調節件則會顯得較為費力，而轉動活動座，解除彈性件與頂針間的相互作用力后，即可大大減少彈性件的彈性形變，從而可減少彈性件對調節件的向上作用力。其中，鎖緊桿與鎖緊通孔和鎖緊槽的螺紋配合則用于固定活動座，避免其在頂針反向作用下向上傾斜而影響對工件的頂緊力。

在轉動活動座時，為避免活動塊完全穿過通口，進一步地，所述活動塊的外壁上設置有位于所述上腔區域的限位環，所述彈性件的上下兩端分別與所述活動盤和限位環相連，彈性件作用于限位環使得所述活動塊與所述頂針相抵接。限位環與支撐盤的抵接作用可限制活動塊的下行程。

為便于轉動活動座，進一步地，所述活動塊的底端面呈弧面設置。如此，可通過減少活動塊與頂針之間的接觸面積來減少之間的摩擦力。

為減少活動塊與頂針之間的磨損，進一步地，所述活動塊的底端面設置有第二彈性墊片層。

為實現對絲杠的驅動，進一步地，所述驅動組件為減速驅動電機。

本實用新型具有以下有益效果：

1、由于壓縮彈性件會產生較大的反作用力，當驅動組件在停止驅動后，支撐座極易發生上移現象，為此，本實用新型設計有鎖緊組件，它可通過對導向柱的夾緊的作用以固定支撐組件的高度位置，這樣，可大大提高運行的可靠性。

2、在對不同型號的工件進行處理時，通過調整調節件相對活動座的位置即可有效控制頂針對工件的頂緊力。

3、支撐座包括外支撐座和內支撐座，外支撐座用于實現與立柱的上下移動配合，同時，也用于實現對內支撐座的支撐；內支撐座用于與頂針相匹配，并實現對頂針的安裝。如此設置，可在節省生產成本的基礎上，便于根據不同型號的工件更換頂針及與之配套的內支撐座。

4、將活動座鉸接于外支撐座上端，既可便于更換頂針，還可便于調整調節件的位置。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型的實施例，下面將對描述本實用新型實施例中所需要用到的附圖作簡單的說明。顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型中記載的一些實施例，對于本領域的技術人員而言，在不付出創造性勞動的情況下，還可以根據下面的附圖，得到其它附圖。

圖1為本實用新型所述的一種新型齒輪工件用頂緊裝置一個具體實施例的結構示意圖；

圖2為本實用新型所述的一種新型齒輪工件用頂緊裝置一個具體實施例更換頂針后的結構示意圖；

圖3為本實用新型所述的一種新型齒輪工件用頂緊裝置一個具體實施例的俯視圖；

圖4為本實用新型所述的一種新型齒輪工件用頂緊裝置中連接座和驅動組件一個具體實施例的結構示意圖；

圖5為本實用新型所述的一種新型齒輪工件用頂緊裝置中支撐座和活動座一個具體實施例的結構示意圖；

圖6為本實用新型所述的一種新型齒輪工件用頂緊裝置中鎖緊組件一個具體實施例的結構示意圖。

其中，附圖標記對應的零部件名稱如下：1、立柱，2、支撐組件，3、滑動槽，4、定位槽，5、支撐座，6、連接座，7、定位條，8、螺母，9、頂針，10、絲杠，11、導向筒，12、導向柱，13、基體，14、活動座，15、支撐盤，16、上腔區域，17、下腔區域，18、通口，19、活動塊，20、活動盤，21、調節件，22、彈性件，23、外支撐座，24、內支撐座，25、第一彈性墊片層，26、鉸接支撐柱，27、鎖緊槽，28、鎖緊桿，29、拉環，30、限位環，31、第二彈性墊片層，32、減速驅動電機，33、缺口，34、容納槽，35、驅動槽，36、鎖緊通孔，37、延伸槽，38、活塞，39、通氣管道。

具體實施方式

為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型，下面將結合本實用新型實施例中的附圖對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述。顯而易見的，下面所述的實施例僅僅是本實用新型實施例中的一部分，而不是全部。基于本實用新型記載的實施例，本領域技術人員在不付出創造性勞動的情況下得到的其它所有實施例，均在本實用新型保護的范圍內。

實施例1

如圖1至圖6所示，一種新型齒輪工件用頂緊裝置，包括立柱1和支撐組件2，支撐組件2包括支撐座5和與支撐座5后端相連的連接座6；

立柱1上開設有容納槽34，容納槽34包括貫穿立柱1前端面的滑動槽3和與滑動槽3連通的驅動槽35，滑動槽3的兩側壁上均向外延伸設置有定位槽4；

支撐座5后端部置入滑動槽3內且可與滑動槽3滑動配合，支撐座5后端部的兩側上還設置有置入定位槽4且可與定位槽4滑動配合的定位條7，支撐座5前端部設置有位于立柱1前方的頂針9，頂針9可相對支撐座5向上移動，且支撐座5可限制頂針9的下行程；

支撐座5的上端設置有活動座14，活動座14上設置有彈性件22，彈性件22作用于頂針9使得：頂針9位于相對支撐座9的最低位；

連接座6上的中部設置有螺母8和兩個分別位于螺母8兩側的導向筒11；

立柱1上通過軸承轉動設置有位于驅動槽35內的絲杠10和兩個導向柱12，絲杠10貫穿螺母8且與螺母8螺紋配合，絲杠10的自由端部連接有可驅動絲杠10轉動的驅動組件，兩導向柱12分別貫穿兩導向筒11且與兩導向筒11滑動配合；

連接座6的下端設置有兩個可分別作用于兩導向柱12的鎖緊組件，鎖緊組件包括基體13，基體13上設置有貫穿其上下端面的缺口33，該缺口33可部分包裹導向柱12的外壁面，基體13上還設置有兩個分別位于缺口33兩側的延伸槽37，兩延伸槽37均與缺口33連通，延伸槽37內滑動設置有活塞38，基體13上還設置有通氣管道39，通氣管道39一端貫穿基體13外表面，通氣管道39的另一端貫穿延伸槽37的內壁面，且該端位于延伸槽37內壁與活塞38內側面之間的區域。

本實施例中，驅動組件用于為支撐座5的上下移動提供動能。頂針9用于作用工件中部的通孔以將工件壓緊在下定位座上。應用時，將工件放置于下定位座上，再啟動驅動組件使得與之輸出端相連的絲杠10發生轉動。通過螺母8與絲杠10的分別配合，連接座6則會帶動支撐座5跟隨螺母8的下移而下移。在頂針9的下端與工件的上端接觸時，隨著支撐座5的下移，工件則會逐步給予頂針9向上的作用力，該作用力會使得頂針9壓縮彈性件22發生相對支撐座5的向上移動。根據力的相互性，彈性件22被壓縮的這部分彈性力則是對工件的頂緊力。可見，控制彈性件22的壓縮量即可對工件的頂緊力進行有效控制，若需要較大的頂緊力，則下移較大的位移量；若需要較小的頂緊力，則下移較小的位移量。對頂針向上位移量的把控，則等同于對支撐座下移量的把控，它可通過驅動組件來實現。另外，即使同一型號的工件中有誤差存在，彈性件22也可較好地吸收該誤差所造成的沖擊力，從而減少對工件的損壞。

由于壓縮彈性件22會產生較大的反作用力，當驅動組件在停止驅動后，支撐座5極易發生上移現象，為此，本實施例設計有鎖緊組件，它可通過對導向柱12的夾緊的作用以固定支撐組件2的高度位置，具體地，當支撐座5下移至所需位置時，則通過通氣管道39向延伸槽37內注入高壓氣體，該高壓氣體則會驅動活塞38向外側移動以夾緊導向柱12，這樣，可固定連接座6的高度位置。待需要調節支撐座5的位置時，則反向吸出延伸槽37內的高壓氣體以收回活塞38，這樣，即可啟動驅動組件以移動支撐組件2。另外，通過支撐座5后端部與滑動槽3之間的配合及導向柱12與導向筒11之間的配合，可有效避免支撐座5在上下移動過程中發生晃動，從而提高運行的穩定性。可見，本實施例具有操作簡便、運行可靠及使用壽命長的優點。

優選地，所述頂針9的下端依次貫穿支撐座5的上下端面，且位于支撐座5下方；

所述活動座14中部設置有貫穿其上下端面的第一中空區域，第一中空區域內橫向設置有與活動座14固連的支撐盤15，支撐盤15將第一中空區域劃分為上腔區域16和位于上腔區域16下方的下腔區域17，支撐盤15的中部設置有與頂針9同軸設置的通口18，通口18貫穿支撐盤15的上下端面；

上腔區域16內由下至上依次設置有活動塊19、活動盤20及與活動座14螺紋連接的調節件21，所述彈性件22位于活動塊19與活動盤20之間，所述彈性件22的上下兩端分別作用于活動盤20和活動塊19使得：活動盤20的上端與調節件21的下端相抵接，活動塊19的下端穿過通口18與頂針9的上端相抵接。

本實施例在零位狀態時，活動塊19在彈性件22的作用下與頂針9相抵接，并使頂針9處于最低位的狀態，也即處于相對支撐座5的下行極限位置上。將工件放置于下定位座上，再啟動驅動組件使其控制支撐座5向下移動，在頂針9的下端與工件的上端接觸時，隨著支撐座5的下移，工件則會逐步給予頂針9向上的作用力，該作用力會使得頂針9通過活動塊19逐步壓縮彈性件22。根據力的相互性，彈性件22被壓縮的這部分彈性力則是對工件的頂緊力。可見，控制彈性件22的壓縮量即可對工件的頂緊力進行有效控制，具體地，轉動調節件21使其位于較高位置，這時，由于擴大了彈性件22的容納區域，可使彈性件22的彈性形變較小，這樣，當工件反向作用頂針9使其上移時，彈性件22對工件的頂緊力則相對較小；反向轉動調節件21使其位于較低位置，由于較大地壓縮了彈性件22的容納區域，可使彈性件22發生較大的彈性形變，因而，當工件反向作用頂針9使其發生相同的位移量時，彈性件22對工件的頂緊力則相對較大。其中，對頂針9向上位移量的把控，則等同于對支撐座5下移量的把控，它可通過驅動組件來實現。可見，在對不同型號的工件進行處理時，通過調整調節件21相對活動座14的位置即可有效控制頂針9對工件的頂緊力。

優選地，所述支撐座5包括外支撐座23和與外支撐座23同軸設置的內支撐座24，外支撐座23具有貫穿其上下端面的第二中空區域，內支撐座24位于第二中空區域內且與外支撐座23螺紋連接。本實施例中，支撐座5設置有外支撐座23和內支撐座24，外支撐座23用于實現與立柱的上下移動配合，同時，也用于實現對內支撐座24的支撐；內支撐座24用于與頂針9相匹配，并實現對頂針9的安裝。如此設置，可在節省生產成本的基礎上，便于根據不同型號的工件更換頂針9及與之配套的內支撐座24。

為實現支撐座5對頂針9下行程的限制，優選地，所述內支撐座24上開設有貫穿其上下端面的第三中空區域，第三中空區域的截面呈T字形；

所述頂針9的截面呈與第三中空區域相匹配的T字形，頂針9的水平部位于第三中空區域的水平部內，頂針9的豎直部貫穿第三中空區域豎直部的下端。

本實施例中，第三中空區域的豎直部可對頂針9的上下移動進行導向作用，避免其發生較大的晃動而影響對工件的定位作用。為避免頂針9過度上移進入上腔區域16內，優選地，所述頂針9水平部的寬度大于所述通口18的寬度。如此，頂針9向上的極限位置則是其與支撐盤相接觸，這樣，可在調節件位置不變的情況下控制對工件的最大頂緊力。一般來說，該最大頂緊力應小于工件所能承受的最大作用力。

為減少頂針9與內支撐座24之間的相互磨損，優選地，所述第三中空區域水平部的底端設置有第一彈性墊片層25。

優選地，所述外支撐座23的一端設置有向上延伸的鉸接支撐柱26，外支撐座23的另一端設置有內凹的鎖緊槽27；

優選地，所述活動座14一端套設在鉸接支撐柱26且可繞鉸接支撐柱26的軸心線轉動，活動座14的另一端設置有貫穿其上下端面的鎖緊通孔36；

還包括可與鎖緊通孔36螺紋配合的鎖緊桿28，鎖緊桿28的下端可貫穿鎖緊通孔36并與鎖緊槽27螺紋配合。

本實施例中，為便于裝卸鎖緊桿28，可在鎖緊桿28的頂端設置有拉環29。活動座14鉸接于外支撐座23上端，這樣，可通過轉動活動座14的方式使得活動塊19與頂針9相脫離，如此，既可便于更換頂針9，還可便于調整調節件21的位置。對于前者，加工不同型號的工件所需的定位頂針9有所不同，而可錯開的設置，則可便于更換頂針9。對于后者，由于未工作狀態時，彈性件22也需給予頂針9作用力，可見，頂針9也會給予彈性件22作用力，在該狀況下，下移調節件21則會顯得較為費力，而轉動活動座14，解除彈性件22與頂針9間的相互作用力后，即可大大減少彈性件22的彈性形變，從而可減少彈性件22對調節件21的向上作用力。其中，鎖緊桿28與鎖緊通孔36和鎖緊槽27的螺紋配合則用于固定活動座14，避免其在頂針9反向作用下向上傾斜而影響對工件的頂緊力。

在轉動活動座14時，為避免活動塊19完全穿過通口18，優選地，所述活動塊19的外壁上設置有位于所述上腔區域16的限位環30，所述彈性件22的上下兩端分別與所述活動盤20和限位環30相連，彈性件22作用于限位環30使得所述活動塊19與所述頂針9相抵接。限位環30與支撐盤15的抵接作用可限制活動塊19的下行程。

為便于轉動活動座14，優選地，所述活動塊19的底端面呈弧面設置。如此，可通過減少活動塊19與頂針9之間的接觸面積來減少之間的摩擦力。

為減少活動塊19與頂針9之間的磨損，優選地，所述活動塊19的底端面設置有第二彈性墊片層31。

優選地，所述驅動組件為減速驅動電機32。

以上內容是結合具體的優選實施方式對本實用新型作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的具體實施方式只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型的技術方案下得出的其他實施方式，均應包含在本實用新型的保護范圍內。