CN103737088B - 一种轴上对称键槽的精密加工方法 - Google Patents

一种轴上对称键槽的精密加工方法 Download PDF

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提供一种轴上对称键槽的精密加工方法，克服和减少加工中不必要的辅助动作和辅助过程，提高零件加工精度，且容易保证键槽的形位公差要求。本发明采用在准备好的夹具毛坯上就地加工出待加工工件装夹定位用的V型槽，工件加工部位的外径直接压紧在V型槽上，通过转动万能转台的上转动部分，就可加工完成180°分布的两条平行母线上的对称键槽；而且不需要其它工艺辅助基准，既减少了定位误差，还增强了零件刚性；保证了工件的形位公差精度且使用的夹具结构简单，装夹工件方便、快捷，提高了加工效率。

Description

一种轴上对称键槽的精密加工方法
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种轴上对称键槽的精密加工方法，特别是用于轴上180°分布的形位公差要求较高的键槽加工。
背景技术
作为连接和传动用的轴类、齿轮轴类零件，轴上经常制有180°分布的键槽，通常采用在铣床、镗床或加工中心上加工。加工方法是将工件装夹在适合的夹具上，用立铣刀先铣一边一条母线上的键槽，然后将工件翻转180°再铣对称面的键槽，这样反复加工，直至零件最终达到要求。零件的装夹方式通过采用V型铁或回转分度头等，这些装夹方式各有利弊：V型铁装夹，找正过程繁琐复杂，对操作者技术水平要求高，劳动强度大，加工效率低；回转分度头需要增加工艺尾、中心孔等辅助工艺基准，辅助工序增多，延长了加工周期，并且这些装夹方式加工误差较大，对形位公差要求较高、直径较小的弱刚性零件，很难保证键槽的形位公差精度，因此有必要提出改进。
发明内容
本发明解决的技术问题：提供一种轴上对称键槽的精密加工方法，克服和减少加工中不必要的辅助动作和辅助过程，提高零件加工精度，且容易保证键槽的形位公差要求。
本发明采用的技术方案：一种轴上对称键槽的精密加工方法，包括下述步骤：
1)在铣床工作台上，安装万能转台并找正万能转台的Z′轴与铣床X轴平行；
2)将夹具固定在万能转台上的上转动部分上并使两者的轴线同心，再将下转动部分绕其Y′轴转动角度就地在夹具上端面铣出V型槽并使V型槽的槽型面与铣床Y轴平行；
3)将待加工的工件放在V型槽内露出需加工键槽的位置并径向压紧工件(8)；
4)将下转动部分转动90°使其Z＇轴与铣床X轴平行；
5)根据工件的加工精度要求，用百分表通过测轴外径上两条对称母线跳动，找正工件中心；
6)分粗、精铣加工出工件一侧键槽；
7)转动万能转台上的上转动部分，将工件翻转180°至待加工位置，重复步骤6加工出工件另一侧的键槽。
当批量加工零件时，步骤1)至步骤4)只进行一次，若工件定位直径尺寸一致性较好时，步骤5)也只进行一次，其它零件加工只需进行步骤6)和步骤7)即可完成批量零件键槽加工。
上述万能转台是标准的铣床转台，它由固定部分和转动部分构成，所述转动部分由上转动部分和下转动部分构成，所述转动部分通过固定部分与铣床工作台连接为一体且下转动部分绕万能转台的Y′轴能90°转动；所述万能转台上转动部分以下转动部分为支点绕万能转台的Z＇轴全方位转动，所述夹具下端固定在万能转台转动部分上，夹具上部制有V型槽，工件纳入V型槽内并用压板Ⅰ径向压紧。
进一步地，所述固定部分通过螺栓与机床工作台连接，所述万能转台转动部分上端面均布制有T型槽，短螺钉穿过压板Ⅱ上的条形孔纳入T型槽内且短螺钉下端与T型槽适配并用螺母Ⅱ锁紧，所述压板Ⅱ一端压紧夹具下端的环槽，压板Ⅱ另一端下部设有垫块，与T型槽呈90°分布的另一T型槽内设有螺柱，所述螺柱与螺钉旋合并撑住压板Ⅰ一端，所述压板Ⅰ另一端压紧工件，长螺钉穿过压板Ⅰ上的条形孔纳入T型槽内且长螺钉下端与T型槽适配并用螺母Ⅰ锁紧。
本发明与现有技术相比采用在准备好的夹具毛坯上就地加工出待加工工件装夹定位用的V型槽，工件加工部位的外径直接压紧在V型槽上，通过转动万能转台的上转动部分，就可加工完成180°分布的两条平行母线上的对称键槽；而且不需要其它工艺辅助基准，既减少了定位误差，还增强了零件刚性；保证了工件的形位公差精度且使用的夹具结构简单，装夹工件方便、快捷，提高了加工效率。
附图说明
图1为本发明中万能转台与机床工作台和夹具的连接结构示意图；
图2为本发明中连接万能转台与工件的夹具结构示意图；
图3为本发明中加工第一条母线上键槽的示意图；
图4为图3的A部放大图；
图5为在图3基础上加工180°母线键槽的示意图；
图6为图5的B部放大图。
具体实施方式
下面结合附图1-6描述本发明的一种实施例。
如图2所示，夹具9由车工加工出外形，V型槽22在夹具9安装在万能转台14上之后就地加工。
如图1所示，用四个螺栓15将万能转台14的固定部分17安装在机床工作台20上，找正万能转台14的Z＇轴与机床X轴平行。所述固定部分17通过螺栓15与机床工作台20连接，所述万能转台转动部分1上端面均布制有T型槽16，短螺钉10穿过压板Ⅱ12上的条形孔纳入T型槽16内且短螺钉10下端与T型槽16适配并用螺母Ⅱ11锁紧，所述压板Ⅱ12一端压紧夹具9下端的环槽19，压板Ⅱ12另一端下部设有垫块13，与T型槽16呈90°分布的另一T型槽内设有螺柱2，所述螺柱2与螺钉3旋合并撑住压板Ⅰ5一端，所述压板Ⅰ5另一端压紧工件8，长螺钉4穿过压板Ⅰ5上的条形孔纳入T型槽16内且长螺钉4下端与T型槽16适配并用螺母Ⅰ6锁紧。
万能转台14的下转动部分18绕Y＇轴反向转动90°，使Z＇轴垂直于工作台20。将夹具9用两个压板Ⅱ12通过两个短螺钉10和两个螺母Ⅱ11、两个垫块13固定在万能转台14的上转动部分1上，找正夹具9轴线与万能转台轴线Z＇轴同心。将上转动部分1绕Y＇轴旋转任意角度，就地铣制一个V型槽22，使V型槽型面与机床Y轴平行。
将待加工的工件8外径放置在夹具V型槽22中，用压板Ⅰ5通过长螺钉4和螺母Ⅰ6将工件8径向压紧。
如图3、图4所示，将下转动部分18绕Z＇轴转动至与机床X轴平行，根据工件8的加工精度要求，用百分表通过检测工件8轴外径上两条对称母线跳动，找正工件8中心。
用立铣刀21分粗、精铣加工一侧键槽22至尺寸。将上转动部分1绕Z＇轴转动180°，如图4、图5所示，即将工件翻转180°至待加工位置。用立铣刀21分粗、精铣加工另一侧键槽7至尺寸。
上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。

Claims (4)

1.一种轴上对称键槽的精密加工方法，其特征在于包括下述步骤：
1)在铣床工作台上，安装万能转台(14)并找正万能转台(14)的Z′轴与铣床X轴平行；
2)将夹具(9)固定在万能转台(14)上的上转动部分(1)上并使两者的轴线同心，再将下转动部分(18)绕其Y′轴转动角度就地在夹具(9)上端面铣出V型槽(22)并使V型槽(22)的槽型面与铣床Y轴平行；
3)将待加工的工件(8)放在V型槽(22)内露出需加工键槽的位置并径向压紧工件(8)；
4)将下转动部分(18)转动90°使其Z＇轴与铣床X轴平行；
5)根据工件(8)的加工精度要求，用百分表通过测轴外径上两条对称母线跳动，找正工件(8)中心；
6)分粗、精铣加工出工件(8)一侧键槽(7)；
7)转动万能转台(14)上的上转动部分(1)，将工件(8)翻转180°至待加工位置，重复步骤6加工出工件(8)另一侧的键槽。
2.根据权利要求1所述的轴上对称键槽的精密加工方法，其特征在于：批量加工零件时，步骤1)至步骤4)只进行一次，若工件(8)定位直径尺寸一致性较好时，步骤5)也只进行一次，其它零件加工只需进行步骤6)和步骤7)即可完成批量零件键槽加工。
3.根据权利要求1或2所述的轴上对称键槽的精密加工方法，其特征在于：所述万能转台(14)是标准的铣床转台，它由固定部分(17)和转动部分组成，所述转动部分又由下转动部分(18)和上转动部分(1)构成，所述下转动部分(18)通过固定部分(17)与铣床工作台(20)连接为一体且下转动部分(18)绕万能转台(14)的Y′轴90°转动；所述万能转台(14)上转动部分(1)以下转动部分(18)为支点绕万能转台(14)的Z＇轴全方位转动，所述夹具(9)下端固定在万能转台上转动部分(1)上，夹具(9)上部制有V型槽(22)，工件(8)纳入V型槽(22)内并用压板Ⅰ(5)径向压紧。
4.根据权利要求3所述的轴上对称键槽的精密加工方法，其特征在于：所述固定部分(17)通过螺栓(15)与机床工作台(20)连接，所述万能转台转动部分(1)上端面均布制有T型槽(16)，短螺钉(10)穿过压板Ⅱ(12)上的条形孔纳入T型槽(16)内且短螺钉(10)下端与T型槽(16)适配并用螺母Ⅱ(11)锁紧，所述压板Ⅱ(12)一端压紧夹具(9)下端的环槽(19)，压板Ⅱ(12)另一端下部设有垫块(13)，与T型槽(16)呈90°分布的另一T型槽内设有螺柱(2)，所述螺柱(2)与螺钉(3)旋合并撑住压板Ⅰ(5)一端，所述压板Ⅰ(5)另一端压紧工件(8)，长螺钉(4)穿过压板Ⅰ(5)上的条形孔纳入T型槽(16)内且长螺钉(4)下端与T型槽(16)适配并用螺母Ⅰ(6)锁紧。
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