快卸螺钉螺旋槽加工工艺- .pdf

快卸螺钉螺旋槽加工工艺 陕西凌云电器集团有限公司 宝鸡7 2 1 0 0 6 贺慧清 吕景峰 快 卸螺钉 因其定位快捷 使用方便等特点 广 泛地应用于机械 电子 通信等工业产品领域 但 快卸螺钉的螺旋槽尺寸小 形状不规则 位置精度 要求高 在 圆柱面上呈 1 8 0 分布 从而导致 螺旋 槽加工困难 经过我们对快卸螺钉螺旋槽加工关键 技术的分析 设计制作了一个专门用于快卸螺钉螺 旋槽加 工的铣床夹具 成功地探索出一种在万能工 具铣床上 用 1 5 mm中心钻作为 刀具加工快 卸螺 钉螺旋槽 的方法 经过 多次生产验证 该铣床夹具 设计精巧 使用简单 安全可靠 并批量性应用于 生产实践 中 多年 的生产实践 也验证 了该铣床夹 具对于快卸螺钉螺旋槽加 工的可靠性和有效性 1 零件结构分析 快 卸螺 钉 零 件 见 图1 如 下 从 图可 以看 出 该快卸螺钉螺旋槽的结构特 点 螺旋槽尺寸小 宽度仅有1 5 ram 形状不规则 位置精度要求 高 螺旋槽位置度为0 1 mm 螺旋槽在 圆柱面上 呈 1 8 0 分布 在万能 工具铣 床上加 工这样的螺旋 槽 如果没有专用的铣床 夹具 实现这样一个形状 不规则的螺旋槽的 曲面加 工应该说是不可能的 经 过对 图样 的分析研 究 发 现要铣 削加 工这种螺旋 槽 必须解决两方面的问题 一是刀具 问题 二是 快卸螺钉的装夹问题 图1 快卸螺钉 通过分析后 我们认为 铣削时必须将要加工 的快卸螺钉装夹在一个能够同时做径向旋转和轴向 进给的专用铣床夹具上 使其径 向旋转和轴 向运动 的合成轨迹与快卸螺钉上的螺旋槽形状保持一致 就能 实现快 卸螺钉上形 状不规 则螺旋槽 曲面 的加 工 2 方案的确定 根据对快卸螺钉螺旋槽结构特 点的分析及相关 资料 的查阅 初步确定的加工方案如下 1 在 万能工具铣床上加 工 这主要是考虑 到万能工具 铣在机械加工设备 中运用较为普遍的原 因 2 刀具采用 1 5 ram的中心钻 这主要是考 虑 中心钻的强度 比同规格 的铣刀好 并且完全能够 保证螺旋槽 的槽宽尺寸以及表面质量 3 专用 铣床 夹具设计方案采用 手动旋转平 移 凸轮机构 将快卸螺钉大端装夹于手动旋转平移 凸轮机 构上 并 用螺 母 见图2 紧固 手 动旋 转 平 移 凸 轮机构夹具 结构如 图3 所示 图2 螺母 工作原理 主轴的一端装上手轮 另一端设计 为弹簧夹头夹持零件 主轴 见图4 的中间部 位 对称铣出两处作为凸轮靠模移 动用定位槽 定位销 插入该定位槽 内 见 图5 铣 削时 转 动手轮 使定位销在该定位槽 内作靠模运动 从而带动零件 作旋转 平移运动 当定位销在该定位槽内作靠模 运动走完一个行程时 手轮反 向转动使 刀具 回位 即可完成快卸螺钉上螺旋槽 的一半铣 削加工 拔起 T n i 参 磊 冷 加 工 荔 2 0 器 T n 定 位销 主轴 旋 转 1 8 0 将定位销插 入 主轴 上 对称 的 另 一 半定 位 槽 内 转 动 手轮 使 定位 销 在 该定 位 槽 内作 同 样 的靠 模 运 动 即 可 完成 快 卸螺 钉 上 另一半 螺 旋槽 的 铣 削加 工 3 铣床夹具 的 设计过程 1 考虑 到夹 具 制造 的 方便 及 定 图3 手动旋转平移凸轮机构夹具 1 底座 2 立板 3 工件 4 主轴 5 弹簧 6 定位销 7 手轮 8 回位弹簧 图4 主轴 图5 主轴上定位槽形展开图 位的可靠性 将 凸轮机构及零件的夹持部分设计在 同一主轴上 根据快卸螺钉上螺旋槽的尺 寸 经过 一 套复杂的演算 略 将快 卸螺钉上的螺旋槽转 化为主轴上相应地用于靠模的封 闭定位槽 即 凸轮 面 2 考虑到定位销 初始和终止行程时在 凸轮 定位槽上所 占的空间行程 对零件上螺旋槽初始和 终止部位都进行了必要的延伸 并将这个延伸转化 到设计定位槽 凸轮机构的初始和终止部位 这样 对主轴上用于靠模的封闭定位槽也进行 了相应的延 伸 保证铣削时进刀顺利 切削到位 一次完成 同时也保证 了加 工出来的快卸螺钉螺旋槽尺寸完全 符合图样要求 3 根据零件所夹持部分 的形状和尺寸 设 3 0 参磊 工 计主轴一端的夹持装置 弹簧夹头 将零件装夹 上 再用 配做的螺母旋紧 通过螺母与主轴端锥面 使弹簧夹头收缩夹紧零件 这样 铣床夹具 的主要 零件 主轴 见图4 就设计完成了 4 附件的设计及选取 根据 主轴的尺寸 设计附件如底座 立架 手轮 定位销 衬套 螺 母等 使他们与转轴之间配合紧密 定位可靠 再 选用一些配套使用的标准零件 如螺钉 销钉 弹 簧等 4 铣床夹具的制造过程 对于该铣床夹具而言 底座 立架手轮 定位 销 衬套 螺母等附件的加工都比较简单 关键是 主要零件 主轴上呈1 8 0 对称分布螺旋 凸轮槽 的加 工 铣削螺旋 凸轮槽时 要将F W1 5 0 型万能分度头 装在工具铣床工作台上 通过挂轮架上的挂轮将工 具铣床工作台丝杠与万能分度头的传动系统联接 使工具铣 床工作 台横 向移 动与万能 分度头 的转动 形成联动 这里所配挂轮形成的联动必须保证在工 具铣床工作台横 向移动规定距离时 万能分度头必 须旋转要求的度数 这就要求选配挂轮 首先根据 主轴上呈 1 8 0 对称分布螺旋 凸轮槽的槽形展开 图 尺寸计算 出要装挂轮的组数及传动 比 再依据组数 及传动比选配需要的挂轮 安装调试可靠后 将主 轴装夹在万能分度头上 通过手动万能分度头操作 手柄 使主轴作旋转平移进给 即可完成主轴上呈 1 8 0 对称分布螺旋 凸轮槽的铣削 5 使用效果 该铣 床夹具 试制 完成后 送 使用单位 进行试 用 结果 表 明 该 铣床夹具结 构合理 工艺性 良 好 使用安全可靠 不 但 解决了该零件螺旋槽 在 普