可调节锥面键槽铣削夹具的设计*

□ 莫持标

江门职业技术学院 机电技术系 广东江门 529090

1 存在的问题

一种带有锥面键槽的卡座零件如图1所示。使用传统的锥面键槽铣削夹具铣削锥面键槽时,存在两方面问题。一是当工件上锥面的锥角发生变化时,夹具不能适应工件锥角变化,需要重新设计夹具。二是当工件锥面有对称的两个键槽时,工件需要两次定位。这两个问题直接影响工件生产效率和制造成本。

2 夹具结构

笔者对传统锥面键槽铣削夹具进行创新设计,新设计的可调节锥面键槽铣削夹具如图2所示。可调节锥面键槽铣削夹具由固定架、角度调节座、旋转盘、圆弧架、固定部件、调节盘、刻度盘等组成。角度调节座可绕轴线旋转,使夹具适应不同锥角工件的加工。调节盘转动,经过蜗杆蜗轮传动,通过旋转盘带动工件转动。当工件有对称两个键槽时,工件只需一次定位,即可使工件实现旋转功能,完成铣削。

▲图1 带有锥面键槽的卡座零件

▲图2 可调节锥面键槽铣削夹具

卡座零件锥面键槽铣削时的装夹如图3所示。

▲图3 锥面键槽铣削装夹

松开固定螺栓,角度调节座可以实现旋转,旋转的角度能够由刻度值读出。拧紧固定螺栓,就可以铣削锥面键槽。

3 夹具工作原理

3.1 不同锥角工件锥面键槽加工调节原理

可调节锥面键槽铣削夹具固定架如图4所示,角度调节座如图5所示。角度调节座中的旋转轴与固定架轴孔连接,使其能够绕旋转轴转动。转动的角度大小可以通过固定架中的刻度值读出,紧固通过固定螺栓实现。

通过调节角度调节座的倾角,带动工件倾斜,使锥面上的母线处于水平位置,这样可以铣削不同锥角锥面上的键槽。

3.2 工件旋转原理

角度调节座安装有旋转盘、轴承、蜗轮、蜗杆、调节盘、刻度盘等零件,松开固定部件,转动调节盘,通过蜗杆蜗轮传动,带动旋转盘转动,从而带动工件绕中心线转动。调节盘转动的角度可以根据蜗杆、蜗轮的传动比进行计算,转动的角度大小能够由刻度值读出。工件旋转后,拧紧固定部件,便可以方便地加工第二个锥面键槽。

▲图4 固定架▲图5 角度调节座

例如,锥面工件需要加工两个对称的键槽,即加工一个键槽后,工件转180°。设蜗杆蜗轮传动比为1∶36,可以计算出调节盘需要转动18圈。

4 夹具特点

可调节锥面键槽铣削夹具具备锥面角度调节功能和锥面工件旋转功能,具有两个特点。一是适应工件锥角变化,一套夹具可以加工不同锥度的工件。二是当工件锥面有对称的两个键槽时,工件只需要一次定位。可调节锥面键槽铣削夹具实现了可调节化,能够节省加工工件的成本和时间。

5 结束语

笔者针对传统锥面键槽铣削夹具存在的问题,通过创新设计,实现了锥面键槽铣削夹具的可调节化。角度调节座能够绕轴心调节角度,调节的度数通过圆弧架上表面的刻度值读出。可调节锥面键槽铣削夹具适用于多种锥角锥面的键槽铣削,角度调节简单、容易。在角度调节座上设置旋转盘,旋转盘上安装工件,角度调节盘转动就能带动工件转动。在铣削完工件的一个锥面键槽后,通过角度调节盘来调节工件旋转角度,进行换位,方便铣削第二个键槽,不需要进行工件二次定位。

可调节锥面键槽铣削夹具具备调节锥面角度功能和锥面工件旋转功能,使锥面键槽铣削夹具多功能化,可以节约工件加工成本,提高生产效率。