本发明属于工程机械复杂零件加工技术领域，具体涉及一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具及其使用方法。
背景技术：
随着基建的飞速发展，高速挖掘机也越来越多地应用于各种工程领域，在高速挖掘机的制造过程中，其行星齿轮架零件四个孔分度精度要求高，普通镗床无法满足要求，需要专用的夹具，如公开号为cn206436015u的中国专利，提供了一种行星齿轮架镗孔加工的夹具，包括底座，底座上端面中部设有一向上延伸的心轴，心轴上空套一定位锥套，定位锥套外设有用于与行星齿轮架中心孔内齿啮合的锥齿，底座上端面设有用于工件轴向端面定位的定位元件，以及多个用于固定工件的l形压板和拉紧螺栓，但对于高速挖掘机而言，其行星齿轮架尺寸大，笨重，在分度位置调整时十分不便，严重影响加工效率，同时采用内齿定位，在加工时，所镗孔均为偏心孔，加工时势必产生扭矩，容易损伤重要的齿轮啮合面，进行影响配合和传动精度。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具及其使用方法，定位精度高，结构可靠，同时能够通过分度基准线与分度刻线快速对齐，快速定位镗孔加工位置，提高加工效率。
本发明通过以下技术方案得以实现：
一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具，包括底座和芯轴，底座上部竖直间隔设置有两块肋板，两块肋板上水平开孔，芯轴转动安装在孔中，底座上设置有分度基准线，芯轴对应行星齿轮架镗孔分度样冲眼的位置设置有分度范围刻线及其样冲眼，芯轴一端固定有分度盘，分度盘上对行星齿轮架镗孔分度位置设置有锥孔套，两块肋板之间设置有自锁机构，自锁机构一端穿过肋板与锥孔套匹配插合，定位精度高，结构可靠，同时能够通过分度样冲眼基准线与分度范围刻线快速装夹行星齿轮架，快速定位镗孔加工位置，并实现自锁机构盲插，而且锥孔套自身的锥度也能起到引导插合和定位的作用，保证各镗孔位置的相对位置度精度，通过将本申请提供的镗孔夹具安装在普通镗床设备上，使普通镗床设备能够实现较高精度分度孔的加工，缓解长期加工该零件的设备压力，有利于生产单位更加灵活进行生产安排，为产品产能提升提供保障。
进一步地，为了实现自动锁紧，所述自锁机构包括压柄、支柱和插销，压柄中部与支柱的一端转动连接，支柱的另一端固定在肋板上，压柄的一端与插销的一端转动连接，插销的另一端穿过肋板与锥孔套匹配锥面插合，插销位于肋板与压柄之间的部分外圈套装有插销座，插销座固定在肋板上，插销座与插销之间设置有压缩弹簧，插销中部设置有轴肩，压缩弹簧两端分别抵靠在插销座和插销的轴肩上，自动复位，操作便捷，使插销与锥孔套保持插合状态，保证加工过程中定位的稳定性和可靠性，芯轴与插销之间、分度盘与锥孔套之间、锥孔套与插销之间均采用精密配合，保证各镗孔之间相对位置的高精度。
所述插销与肋板之间设置有保护套，避免对底座造成磨损，长期使用磨损后只需更换插销或保护套即可，降低夹具的维护成本。
为了实现行星齿轮架的安装，还包括压板、拉杆和用于安装行星齿轮架的定位套，定位套固定在芯轴的另一端，芯轴中心沿轴向开设有贯通的内腔，内腔中设置有拉杆，拉杆的一端与分度盘固定连接，拉杆的另一端穿过行星齿轮架与压板固定连接，压板抵靠住行星齿轮架使其抵靠在芯轴端面上，安装平稳牢靠，安装采用行星齿轮架的非重要配合面，避免了在加工过程中对行星齿轮架的齿轮啮合面产生损伤。
进一步地，为了保证加工基准统一，还包括与行星齿轮架匹配安装的止口外圆，所述定位套分别与芯轴和止口外圆设置配合定位的止口与凸键，保证定位精度，定位采用行星齿轮架的非重要配合面，避免了在加工过程中对行星齿轮架的齿轮啮合面产生损伤。
所述芯轴的另一端伸出肋板并沿径向开设有若干观察窗，观察窗位置对应行星齿轮架镗孔的分度位置，便于加工观察及对镗孔进行开档测量。
所述芯轴外圈周向均布有若干锁紧螺母，锁紧螺母中安装有可拆卸式手柄，便于调整芯轴分度位置。
所述底座上对称设置有可拆卸式起吊螺钉，便于吊装。
所述芯轴与底座的转动配合面为精密配合，且转动配合面上开设有润滑油槽，肋板顶部开设有润滑油加注通道向下连通润滑油槽，加注通道顶部开口处设置有防尘塞，保证芯轴定位精度，且转动顺畅，维护简单，便于操作。
所述分度范围刻线的宽度满足行星齿轮架的样冲眼位于刻线两端极值位置时产生的镗孔位置度偏差小于行星齿轮架镗孔底孔的预留加工余量。对于高速挖掘机行星齿轮架这样笨重的大型零件，在零件装夹时，在转动或移动零件调整角度使其镗孔分度完全对齐是十分困难和耗时的，通过适当的余量预留，放宽了零件初始装夹的位置精度，极大地提高了装夹效率，既能利用插销与锥孔套的配合保证各镗孔相对位置的高精度，又能兼顾加工效率。
本申请还提供一种如任一上述的高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在底座上安装起吊螺钉，通过吊装将镗孔夹具安装到镗床上，拆卸起吊螺钉；
步骤二：在外周对应分度位置预先加工好样冲眼的行星齿轮架上安装止口外圆，再将行星齿轮架调整好方向安装到定位套上，使行星齿轮架的任一样冲眼落在芯轴的分度范围刻线内，安装压板使行星齿轮架固定在芯轴端面；
步骤三：完成第一处镗孔加工；
步骤四：选择合适位置的锁紧螺母安装手柄，然后操作压柄使插销与锥孔套分离，再操作手柄转动芯轴使插销与锥孔套完全错位后，松开压柄，并继续转动芯轴使行星齿轮架下一个分度位置的样冲眼进入芯轴的分度范围刻线内，继续缓慢转动芯轴使插销与该处的锥孔套自动插合并找正，拆除手柄，最后进行镗孔加工；
步骤五：重复步骤四，使芯轴转动至下一个分度位置进行镗孔加工，直至完成所有的镗孔加工；
步骤六：在完成所有的零件加工后，在底座上安装起吊螺钉，通过吊装将镗孔夹具从镗床上拆卸，拆卸起吊螺钉。
本发明的有益效果在于：
与现有技术相比，定位精度高，结构可靠，同时能够通过分度基准线与分度刻线快速对齐，快速定位镗孔加工位置，并实现自锁机构盲插，而且锥孔套自身的锥度也能起到引导插合和定位的作用，通过将本申请提供的镗孔夹具安装在普通镗床设备上，使普通镗床设备能够实现较高精度分度孔的加工，缓解长期加工该零件的设备压力，有利于生产单位更加灵活进行生产安排，为产品产能提升提供保障。同时安装和定位均采用行星齿轮架的非重要配合面，避免了在加工过程中对行星齿轮架的齿轮啮合面产生损伤。通过适当的余量预留，放宽了零件初始装夹的位置精度，极大地提高了装夹效率，既能利用插销与锥孔套的配合保证各镗孔相对位置的高精度，又能兼顾加工效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中a-a方向的剖视图；
图3是图2中b方向的结构视图；
图4是图1中c-c方向的剖视图。
图中：1-底座，2-芯轴，3-分度盘，4-锥孔套，5-压柄，6-支柱，7-插销，8-插销座，9-压缩弹簧，10-保护套，11-压板，12-拉杆，13-定位套，14-锁紧螺母，15-手柄，16-起吊螺钉，17-紧固件，18-内螺纹圆锥销，19-弹簧垫圈，20-六角螺母，21-平垫圈，22-防磨垫圈，23-润滑油槽，24-加注通道，25-防尘塞。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图4所示，一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具，包括底座1和芯轴2，底座1上部竖直间隔设置有两块肋板，两块肋板上水平开孔，芯轴2转动安装在孔中，芯轴2对应行星齿轮架镗孔分度样冲眼的位置设置有分度范围刻线，芯轴2一端固定有分度盘3，分度盘3上对行星齿轮架镗孔分度位置设置有锥孔套4，两块肋板之间设置有自锁机构，自锁机构一端穿过肋板与锥孔套4匹配插合，本实施例中，芯轴2与分度盘3通过紧固件17固定连接，芯轴2与分度盘3通过内螺纹圆锥销18定位，定位精度高，结构可靠，同时能够通过分度样冲眼与分度范围刻线快速装夹行星齿轮架，快速定位镗孔加工位置，并实现自锁机构盲插，而且锥孔套自身的锥度也能起到引导插合和定位的作用，保证各镗孔位置的相对位置度精度，通过将本申请提供的镗孔夹具安装在普通镗床设备上，使普通镗床设备能够实现较高精度分度孔的加工，缓解长期加工该零件的设备压力，有利于生产单位更加灵活进行生产安排，为产品产能提升提供保障。
如图4所示，所述自锁机构包括压柄5、支柱6和插销7，压柄5中部与支柱6的一端转动连接，支柱6的另一端固定在肋板上，本实施例中，支柱6与肋板连接处设置有弹簧垫圈19，压柄5的一端与插销7的一端转动连接，插销7的另一端穿过肋板与锥孔套4匹配锥面插合，插销7位于肋板与压柄5之间的部分外圈套装有插销座8，插销座8固定在肋板上，插销座8与插销7之间设置有压缩弹簧9，插销7中部设置有轴肩，压缩弹簧9两端分别抵靠在插销座8和插销7的轴肩上，自动复位，操作便捷，使插销与锥孔套保持插合状态，保证加工过程中定位的稳定性和可靠性，本实施例中，芯轴2与插销7之间、分度盘3与锥孔套4之间、锥孔套4与插销7之间均采用精密配合，保证各镗孔之间相对位置的高精度。
所述分度范围刻线的宽度满足行星齿轮架的样冲眼位于刻线两端极值位置时产生的镗孔位置度偏差小于行星齿轮架镗孔底孔的预留加工余量。对于高速挖掘机行星齿轮架这样笨重的大型零件，在零件装夹时，在转动或移动零件调整角度使其镗孔分度完全对齐是十分困难和耗时的，通过适当的余量预留，放宽了零件初始装夹的位置精度，极大地提高了装夹效率，既能利用插销与锥孔套的配合保证各镗孔相对位置的高精度，又能兼顾加工效率。
如图4所示，所述插销7与肋板之间设置有保护套10，避免对底座造成磨损，长期使用磨损后只需更换插销或保护套即可，降低夹具的维护成本。
如图1、图2所示，还包括压板11、拉杆12和用于安装行星齿轮架的定位套13，定位套13固定在芯轴2的另一端，芯轴2中心沿轴向开设有贯通的内腔，内腔中设置有拉杆12，拉杆12的一端与分度盘3固定连接，拉杆12的另一端穿过行星齿轮架与压板11固定连接，压板11抵靠住行星齿轮架使其抵靠在芯轴2端面上，本实施例中，拉杆12两端分别穿过并伸出分度盘3和压板11，拉杆12两端端部安装平垫圈21，并旋合六角螺母20，分别抵靠在分度盘3和压板11上，实现对行星齿轮架的安装固定，行星齿轮架有圆周均布的四处镗孔，压板11结构为对应的十字形，其形状也可根据行星齿轮架的镗孔位置变化来匹配调整，安装平稳牢靠，安装采用行星齿轮架的非重要配合面，避免了在加工过程中对行星齿轮架的齿轮啮合面产生损伤。
还包括与行星齿轮架匹配安装的止口外圆，所述定位套13分别与芯轴2和止口外圆设置配合定位的止口与凸键，保证加工基准统一，保证定位精度，定位采用行星齿轮架的非重要配合面，避免了在加工过程中对行星齿轮架的齿轮啮合面产生损伤。
如图2所示，所述芯轴2的另一端伸出肋板并沿径向开设有若干观察窗，观察窗位置对应行星齿轮架镗孔的分度位置，便于加工观察及对镗孔进行开档测量。
如图2所示，所述芯轴2外圈周向均布有若干锁紧螺母14，本实施例中，锁紧螺母14位于两块肋板之间，锁紧螺母14与肋板之间设置有防磨垫圈22，锁紧螺母14中安装有可拆卸式手柄15，便于调整芯轴分度位置。
如图1、图3所示，所述底座1上对称设置有可拆卸式起吊螺钉16，便于吊装。
所述芯轴2与底座1的转动配合面为精密配合，且转动配合面上开设有润滑油槽23，肋板顶部开设有润滑油加注通道24向下连通润滑油槽23，加注通道24顶部开口处设置有防尘塞25，保证芯轴2定位精度，且转动顺畅，维护简单，便于操作。
任一上述的高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具的使用方法，包括以下步骤：
步骤一：在底座1上安装起吊螺钉16，通过吊装将镗孔夹具安装到镗床上，拆卸起吊螺钉16；
步骤二：在外周对应分度位置预先加工好样冲眼的行星齿轮架上安装止口外圆，再将行星齿轮架调整好方向安装到定位套13上，使行星齿轮架的任一样冲眼落在芯轴2的分度范围刻线内，安装压板11使行星齿轮架固定在芯轴2端面；
步骤三：完成第一处镗孔加工；
步骤四：选择合适位置的锁紧螺母14安装手柄15，然后操作压柄5使插销7与锥孔套4分离，再操作手柄15转动芯轴2使插销与锥孔套完全错位后，松开压柄，并继续转动芯轴使行星齿轮架下一个分度位置的样冲眼进入芯轴的分度范围刻线内，继续缓慢转动芯轴使插销7与该处的锥孔套4自动插合并找正，拆除手柄15，最后进行镗孔加工；
步骤五：重复步骤四，使芯轴2转动至下一个分度位置进行镗孔加工，直至完成所有的镗孔加工；
步骤六：在完成所有的零件加工后，在底座1上安装起吊螺钉16，通过吊装将镗孔夹具从镗床上拆卸，拆卸起吊螺钉16。
本发明提供的一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具及其使用方法，定位精度高，结构可靠，同时能够通过分度基准线与分度刻线快速对齐，快速定位镗孔加工位置，并实现自锁机构盲插，而且锥孔套自身的锥度也能起到引导插合和定位的作用，通过将本申请提供的镗孔夹具安装在普通镗床设备上，使普通镗床设备能够实现较高精度分度孔的加工，缓解长期加工该零件的设备压力，有利于生产单位更加灵活进行生产安排，为产品产能提升提供保障。同时安装和定位均采用行星齿轮架的非重要配合面，避免了在加工过程中对行星齿轮架的齿轮啮合面产生损伤。通过适当的余量预留，放宽了零件初始装夹的位置精度，极大地提高了装夹效率，既能利用插销与锥孔套的配合保证各镗孔相对位置的高精度，又能兼顾加工效率。
1.一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具，其特征在于：包括底座(1)和芯轴(2)，底座(1)上部竖直间隔设置有两块肋板，两块肋板上水平开孔，芯轴(2)转动安装在孔中，芯轴(2)对应行星齿轮架镗孔分度样冲眼的位置设置有分度范围刻线，芯轴(2)一端固定有分度盘(3)，分度盘(3)上对行星齿轮架镗孔分度位置设置有锥孔套(4)，两块肋板之间设置有自锁机构，自锁机构一端穿过肋板与锥孔套(4)匹配插合。
2.如权利要求1所述的一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具，其特征在于：所述自锁机构包括压柄(5)、支柱(6)和插销(7)，压柄(5)中部与支柱(6)的一端转动连接，支柱(6)的另一端固定在肋板上，压柄(5)的一端与插销(7)的一端转动连接，插销(7)的另一端穿过肋板与锥孔套(4)匹配锥面插合，插销(7)位于肋板与压柄(5)之间的部分外圈套装有插销座(8)，插销座(8)固定在肋板上，插销座(8)与插销(7)之间设置有压缩弹簧(9)，插销(7)中部设置有轴肩，压缩弹簧(9)两端分别抵靠在插销座(8)和插销(7)的轴肩上。
3.如权利要求2所述的一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具，其特征在于：所述插销(7)与肋板之间设置有保护套(10)。
4.如权利要求1所述的一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具，其特征在于：还包括压板(11)、拉杆(12)和用于安装行星齿轮架的定位套(13)，定位套(13)固定在芯轴(2)的另一端，芯轴(2)中心沿轴向开设有贯通的内腔，内腔中设置有拉杆(12)，拉杆(12)的一端与分度盘(3)固定连接，拉杆(12)的另一端穿过行星齿轮架与压板(11)固定连接，压板(11)抵靠住行星齿轮架使其抵靠在芯轴(2)端面上。
5.如权利要求4所述的一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具，其特征在于：还包括与行星齿轮架匹配安装的止口外圆，所述定位套(13)分别与芯轴(2)和止口外圆设置配合定位的止口与凸键。
6.如权利要求4所述的一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具，其特征在于：所述芯轴(2)的另一端伸出肋板并沿径向开设有若干观察窗，观察窗位置对应行星齿轮架镗孔的分度位置。
7.如权利要求1所述的一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具，其特征在于：所述芯轴(2)外圈周向均布有若干锁紧螺母(14)，锁紧螺母(14)中安装有可拆卸式手柄(15)。
8.如权利要求1所述的一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具，其特征在于：所述芯轴(2)与底座(1)的转动配合面为精密配合，且转动配合面上开设有润滑油槽(23)，肋板顶部开设有润滑油加注通道(24)向下连通润滑油槽(23)，加注通道(24)顶部开口处设置有防尘塞(25)。
9.如权利要求1所述的一种高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具，其特征在于：所述分度范围刻线的宽度满足行星齿轮架的样冲眼位于刻线两端极值位置时产生的镗孔位置度偏差小于行星齿轮架镗孔底孔的预留加工余量。
10.一种如权利要求1至9任一所述的高速挖掘机行星齿轮架的镗孔夹具的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：通过吊装将镗孔夹具安装到镗床上；
步骤二：在外周对应分度位置预先加工好样冲眼的行星齿轮架上安装止口外圆，再将行星齿轮架调整好方向安装到定位套(13)上，使行星齿轮架的任一样冲眼落在芯轴(2)的分度范围刻线内，安装压板(11)使行星齿轮架固定在芯轴(2)端面；
步骤三：完成第一处镗孔加工；
步骤四：选择合适位置的锁紧螺母(14)安装手柄(15)，然后操作压柄(5)使插销(7)与锥孔套(4)分离，再操作手柄(15)转动芯轴(2)使插销(7)与锥孔套(4)完全错位后，松开压柄(5)，并继续转动芯轴(2)使行星齿轮架下一个分度位置的样冲眼进入芯轴(2)的分度范围刻线内，继续缓慢转动芯轴(2)使插销(7)与该处的锥孔套(4)自动插合并找正，最后进行镗孔加工；
步骤五：重复步骤四，使芯轴(2)转动至下一个分度位置进行镗孔加工，直至完成所有的镗孔加工；
步骤六：在完成所有的零件加工后，通过吊装将镗孔夹具从镗床上拆卸。
技术总结