uf6615mm中心鉆銑削快卸螺釘螺旋槽的研究

uf6615mm中心鉆銑削快卸螺釘螺旋槽的研究

由于定位快、使用方便等特點(diǎn)，快速修復(fù)螺釘廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程、電子、通信等行業(yè)產(chǎn)品領(lǐng)域。但快卸螺釘?shù)穆菪鄢叽缧?、形狀不?guī)則,位置精度要求高,在圓柱面上呈180°分布,從而導(dǎo)致螺旋槽加工困難。經(jīng)過我們對(duì)快卸螺釘螺旋槽加工關(guān)鍵技術(shù)的分析,設(shè)計(jì)制作了一個(gè)專門用于快卸螺釘螺旋槽加工的銑床夾具,成功地探索出一種在萬能工具銑床上,用uf0661.5mm中心鉆作為刀具加工快卸螺釘螺旋槽的方法。經(jīng)過多次生產(chǎn)驗(yàn)證,該銑床夾具設(shè)計(jì)精巧、使用簡(jiǎn)單、安全可靠,并批量性應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中。多年的生產(chǎn)實(shí)踐,也驗(yàn)證了該銑床夾具對(duì)于快卸螺釘螺旋槽加工的可靠性和有效性。1.圓柱面上的螺旋槽快卸螺釘零件(見圖1)如下:從圖可以看出,該快卸螺釘螺旋槽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):螺旋槽尺寸小(寬度僅有1.5mm)、形狀不規(guī)則、位置精度要求高(螺旋槽位置度為0.1mm)、螺旋槽在圓柱面上呈180°分布。在萬能工具銑床上加工這樣的螺旋槽,如果沒有專用的銑床夾具,實(shí)現(xiàn)這樣一個(gè)形狀不規(guī)則的螺旋槽的曲面加工應(yīng)該說是不可能的。經(jīng)過對(duì)圖樣的分析研究,發(fā)現(xiàn)要銑削加工這種螺旋槽,必須解決兩方面的問題:一是刀具問題;二是快卸螺釘?shù)难b夾問題。通過分析后,我們認(rèn)為,銑削時(shí)必須將要加工的快卸螺釘裝夾在一個(gè)能夠同時(shí)做徑向旋轉(zhuǎn)和軸向進(jìn)給的專用銑床夾具上,使其徑向旋轉(zhuǎn)和軸向運(yùn)動(dòng)的合成軌跡與快卸螺釘上的螺旋槽形狀保持一致,就能實(shí)現(xiàn)快卸螺釘上形狀不規(guī)則螺旋槽曲面的加工。2.快卸螺釘上螺釘銑削加工根據(jù)對(duì)快卸螺釘螺旋槽結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的分析及相關(guān)資料的查閱,初步確定的加工方案如下:(1)在萬能工具銑床上加工。這主要是考慮到萬能工具銑在機(jī)械加工設(shè)備中運(yùn)用較為普遍的原因。(2)刀具采用uf0661.5mm的中心鉆,這主要是考慮中心鉆的強(qiáng)度比同規(guī)格的銑刀好,并且完全能夠保證螺旋槽的槽寬尺寸以及表面質(zhì)量。(3)專用銑床夾具設(shè)計(jì)方案采用手動(dòng)旋轉(zhuǎn)平移凸輪機(jī)構(gòu),將快卸螺釘大端裝夾于手動(dòng)旋轉(zhuǎn)平移凸輪機(jī)構(gòu)上,并用螺母(見圖2)緊固。手動(dòng)旋轉(zhuǎn)平移凸輪機(jī)構(gòu)夾具結(jié)構(gòu)如圖3所示。工作原理:主軸的一端裝上手輪,另一端設(shè)計(jì)為彈簧夾頭夾持零件,主軸(見圖4)的中間部位對(duì)稱銑出兩處作為凸輪靠模移動(dòng)用定位槽,定位銷插入該定位槽內(nèi)(見圖5)。銑削時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使定位銷在該定位槽內(nèi)作靠模運(yùn)動(dòng),從而帶動(dòng)零件作旋轉(zhuǎn)、平移運(yùn)動(dòng)。當(dāng)定位銷在該定位槽內(nèi)作靠模運(yùn)動(dòng)走完一個(gè)行程時(shí),手輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)使刀具回位,即可完成快卸螺釘上螺旋槽的一半銑削加工。拔起定位銷,主軸旋轉(zhuǎn)180°,將定位銷插入主軸上對(duì)稱的另一半定位槽內(nèi),轉(zhuǎn)動(dòng)手輪,使定位銷在該定位槽內(nèi)作同樣的靠模運(yùn)動(dòng),即可完成快卸螺釘上另一半螺旋槽的銑削加工。3.封閉定位槽的設(shè)計(jì)(2)考慮到定位銷初始和終止行程時(shí)在凸輪定位槽上所占的空間行程,對(duì)零件上螺旋槽初始和終止部位都進(jìn)行了必要的延伸,并將這個(gè)延伸轉(zhuǎn)化到設(shè)計(jì)定位槽凸輪機(jī)構(gòu)的初始和終止部位。這樣,對(duì)主軸上用于靠模的封閉定位槽也進(jìn)行了相應(yīng)的延伸,保證銑削時(shí)進(jìn)刀順利,切削到位,一次完成,同時(shí)也保證了加工出來的快卸螺釘螺旋槽尺寸完全符合圖樣要求。(3)根據(jù)零件所夾持部分的形狀和尺寸,設(shè)計(jì)主軸一端的夾持裝置——彈簧夾頭,將零件裝夾上,再用配做的螺母旋緊,通過螺母與主軸端錐面使彈簧夾頭收縮夾緊零件。這樣,銑床夾具的主要零件——主軸(見圖4)就設(shè)計(jì)完成了。(4)附件的設(shè)計(jì)及選取。根據(jù)主軸的尺寸,設(shè)計(jì)附件如底座、立架、手輪、定位銷、襯套、螺母等,使他們與轉(zhuǎn)軸之間配合緊密、定位可靠。再選用一些配套使用的標(biāo)準(zhǔn)零件,如螺釘、銷釘、彈簧等。4.種掛輪的裝配對(duì)于該銑床夾具而言,底座、立架手輪、定位銷、襯套、螺母等附件的加工都比較簡(jiǎn)單。關(guān)鍵是主要零件/主軸上呈180°對(duì)稱分布螺旋凸輪槽的加工。銑削螺旋凸輪槽時(shí),要將FW150型萬能分度頭裝在工具銑床工作臺(tái)上,通過掛輪架上的掛輪將工具銑床工作臺(tái)絲杠與萬能分度頭的傳動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)接,使工具銑床工作臺(tái)橫向移動(dòng)與萬能分度頭的轉(zhuǎn)動(dòng)形成聯(lián)動(dòng)。這里所配掛輪形成的聯(lián)動(dòng)必須保證在工具銑床工作臺(tái)橫向移動(dòng)規(guī)定距離時(shí),萬能分度頭必須旋轉(zhuǎn)要求的度數(shù)。這就要求選配掛輪,首先根據(jù)主軸上呈180°對(duì)稱分布螺旋凸輪槽的槽形展開圖尺寸計(jì)算出要裝掛輪的組數(shù)及傳動(dòng)比,再依據(jù)組數(shù)及傳動(dòng)比選配需要的掛輪。安裝調(diào)試可靠后,將主軸裝夾在萬能分度頭上,通過手動(dòng)萬能分度頭操作手柄,使主軸作旋轉(zhuǎn)平移進(jìn)給,即可完成主軸上呈180°對(duì)稱分布螺旋凸輪槽的銑削。5.快卸螺釘螺旋槽的銑削加工該銑床夾具試制完成后,送使用單位進(jìn)行試用。結(jié)果表明,該銑床夾具結(jié)構(gòu)合理、工藝性良好、使用安全可靠。不但解決了該零件螺旋槽在普通立式銑床上沒有輔助工藝裝備無法加工的難題,而且能可靠保證該快卸螺釘螺旋槽的銑削加工(見圖6),加工出來的螺旋槽尺寸完全符合圖樣要求。(1)