CN110216336A - 渐开线细长花键轴铣床及加工渐开线细长花键的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种渐开线细长花键轴铣床及加工细长渐开线花键的方法，所述的渐开线细长花键轴铣床包括床身、分度卡盘和渐开线铣刀机构，分度卡盘由安装在床身上的分度驱动机构驱动每次转动360/N度，渐开线铣刀机构安装在床身上并且与床身构成水平移动副，渐开线铣刀机构包括刀具安装座、铣刀和铣刀驱动机构，刀具安装座由安装在床身上的Z轴驱动机构驱动在床身上沿着由分度卡盘所夹持的工件的长度方向滑动，铣刀转动安装在刀具安装座上并且由安装在刀具安装座上的铣刀驱动机构驱动转动；分度卡盘每驱动工件转动一次。本发明的有益效果是：本发明加工花键的效率高，加工出的工件的精度高，并且本发明的结构简单，操作方便。

Description

渐开线细长花键轴铣床及加工渐开线细长花键的方法

技术领域

本发明涉及一种渐开线细长花键轴铣床及加工渐开线细长花键的方法，属于机械加工技术领域。

背景技术

花键轴是机械加工技术领域常用的工具之一，花键轴采用展成法加工，如附件1所述，展成法就是利用齿条与花键相互啮合，其共轭齿廓为包络线的原理来加工花键，为使插削加工过程符合展成原理，插床工作台在作回转运动的同时，还必须作相应的横向移动，即在同一时间内，横向移动的距离必须等于被加工工件节圆上某点转过的弧长，因此，采用展成法制造花键，刀具和花键必须同时转动，并且两者的转速恒定，为满足上述要求，刀具和花键的转动速度缓慢，由此花键的加工速度也较为缓慢，花键的加工效率低下，难以满足需求。

附件1：展成法插削加工径节制渐开线花键，大港石油机械厂，邓自强，《机械制造》，1995年第10期。

发明内容

本发明的目的是提供一种渐开线细长花键轴铣床，解决现有技术中花键加工效率低的技术缺陷。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种渐开线细长花键轴铣床，包括床身、设置在床身上用于夹持待加工工件的分度卡盘和安装在床身上的渐开线铣刀机构，分度卡盘由安装在床身上的分度驱动机构驱动转动，用于驱动其所夹持的工件每次转动360/N度， N是待加工的渐开线花键的花键槽数，其中N是正整数，渐开线铣刀机构安装在床身上并且与床身构成水平移动副，渐开线铣刀机构包括刀具安装座、铣刀和铣刀驱动机构，刀具安装座由安装在床身上的Z轴驱动机构驱动在床身上沿着由分度卡盘所夹持的工件的长度方向滑动，铣刀转动安装在刀具安装座上并且由安装在刀具安装座上的铣刀驱动机构驱动转动；分度卡盘每驱动工件转动一次，渐开线铣刀机构由Z轴驱动机构驱动水平移动一次用于在工件上加工出一个渐开线花键槽。本发明在加工花键时，工件不转动，加工完一个渐开线花键槽，工件转动360/N度，再加工另一个渐开线花键槽，由于在加工渐开线花键槽时工件处于静止状态，因此渐开线铣刀机构移动的速度可更快，因此可提高花键的加工效率，本发明中的铣刀可根据花键上渐开线花键槽的形状在用于加工花键前磨削出相对应的形状，本发明加工出的花键无需后续的加工，且加工出的花键表面粗糙度较好，本发明中的渐开线铣刀机构往复移动一次，可加工出两个渐开线花键槽，由此更进一步的提高加工渐开线花键的效率。

作为本发明的进一步改进，还包括滑动安装在床身上由Z轴驱动机构驱动在床身上滑动的滑板，刀具安装座安装在滑板上由安装在滑板上的进给驱动机构驱动，可在滑板上朝着靠近或者远离夹持在分度卡盘上的工件的方向上滑动，用于调整渐开线花键槽的深度的进给量。本发明中设置滑板，便于铣刀进给深度的调整，可根据花键的不同规格加工出不同深度的渐开线花键槽，提高本发明的通用性。

作为本发明的进一步改进，还包括套设在待加工工件上并且可沿待加工工件滑动的跟刀机构，跟刀机构包括上跟刀单元和下跟刀单元，上跟刀单元的下部设置有用于与工件的上部相配合的上凹槽，下跟刀单元的顶部设置有用于与工件的下部相配合的下凹槽，上跟刀单元远离铣刀的一侧可拆卸的安装在下跟刀单元上，用于将待加工的工件卡合在上凹槽和下凹槽之间，下跟刀单元安装在滑板上与滑板同步滑动，上跟刀单元与下跟刀单元靠近铣刀的一侧形成供铣刀穿过的缺口。本发明设置跟刀机构，用于在加工渐开线花键槽时对工件进行径向限位，防止工件径向震动导致的加工精度降低，同时也避免由于工件震动而对铣刀造成的损坏。

作为本发明的进一步改进，还包括用于套设在待加工工件上并且可沿待加工工件滑动的跟刀机构，跟刀机构包括安装在滑板上的跟刀块，跟刀块上开有供待加工工件穿过的通孔，跟刀块靠近铣刀的一侧开有与通孔相通的缺口用于铣刀伸入跟刀块内加工待加工工件。本发明中的跟刀块上开设的通孔用于供待加工工件穿过，对工件进行径向限位，防止工件径向震动导致的加工精度降低，同时也避免由于工件震动而对铣刀造成的损坏，本发明中的跟刀块为一体式结构，方便其安装。

作为本发明的进一步改进，还包括滑动设置在床身上的尾座，尾座上转动设置有后顶针，后顶针用于从待加工工件远离分度卡盘的一端顶住待加工工件。本发明设置尾座，从工件的端部对工件进行固定，防止工件在加工时其端部发生摆动，进一步的提高花键的加工精度。

作为本发明的进一步改进，还包括废料收集盒，废料收集盒高置在滑板上并且废料收集盒位于铣刀的下方，用于收集铣刀从待加工工件上铣下的金属碎屑。本发明设置废料收集盒，被铣下的金属碎屑掉落在废料收集盒内，便于金属碎屑的收集，同时也避免上述碎屑掉落在床身上而影响渐开线铣刀机构的水平移动。

作为本发明的进一步改进，床身上沿Z轴方向设置有Z轴丝杆，Z向丝杆与滑板构成螺纹副，Z轴驱动机构与Z轴丝杆连接用于驱动Z轴丝杆转动，丝杆转动驱动滑板在床身上滑动。本发明通过Z轴丝杆与滑板的螺纹连接，将Z向丝杆的转动转换成滑板的水平滑动，实现滑板、安装在滑板上的刀具安装座以及安装在刀具安装座上的铣刀的移动。

作为本发明的进一步改进，滑板上安装有进给丝杆，进给丝杆与刀具安装座构成螺纹副，进给驱动机构与进给丝杆连接用于驱动进给丝杆转动，进给丝杆转动驱动刀具安装座在滑板上滑动。本发明通过进给丝杆与刀具安装座的螺纹连接，实现刀具安装座的水平移动。

本发明的另一个目的是提供一种花键的加工方法，采用渐开线细长花键轴铣床，包括如下步骤：

步骤1，将滑板滑动至床身的一端，将待加工的工件的一端夹持在分度卡盘上，移动尾座的位置，使尾座上的后顶针顶在待加工工件远离分度卡盘的一端上，并将上跟刀单元安装在下跟刀单元上，使跟刀机构套设在待加工工件上；

步骤2，先启动铣刀驱动机构，使其驱动铣刀转动，再启动进给驱动机构，根据渐开线花键上渐开线花键槽的深度调整好刀具的进给量后关闭进给驱动机构；

步骤3，启动Z轴驱动机构，使其驱动滑板沿Z轴方向移动，滑板从床身的一端移动至另一端，加工出一个渐开线花键槽；

步骤4，关闭铣刀驱动机构和Z轴驱动机构，开启进给机构，使刀具朝着远离工件的方向移动至与工件相脱离，启动分度驱动机构，分度驱动机构驱动工件转动360/N度；

步骤5，重复步骤2和步骤3，加工出另一个渐开线花键槽；

步骤6，重复步骤4和步骤5，直至加工完所有的渐开线花键槽；

步骤7，将工件从渐开线细长花键轴铣床上取下。

本发明逐一加工出工件上的渐开线花键槽，因此铣刀的转动以及铣刀的移动速度均可加大，从而提高渐开线花键的加工效率。

作为本发明的进一步改进，步骤5中Z轴驱动机构驱动滑板滑动的方向与步骤3中Z轴驱动机构驱动滑板滑动的方向相反。本发明中铣刀往返一次可对工件进行两次加工，即铣刀每次移动均对工件进行加工，如此更进一步的提高花键的加工效率。

综上所述，本发明的有益效果是：本发明加工花键的效率高，加工出的工件的精度高，并且本发明的结构简单，操作方便。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明的右视图。

图3是图2中A处的局部放大图。

图4是本发明中铣刀的俯视图。

图5是反应本发明中铣刀的立体图。

图6是反应本发明中其中铣刀的一个刀片与刀座分解的立体图。

图7是图6中A处的局部放大图。

其中：1、床身；2、分度卡盘；3、渐开线铣刀机构；4、工件；5、刀具安装座；6、铣刀；61、刀座；62、安装通孔；63、排屑槽；64、铣刀本体；65、第一纵表面；66、第二纵表面；67、铣刀安装槽；68、螺纹孔；69安装孔；610、沉头螺丝；611、固定键槽；7、铣刀驱动机构；9、滑板；10、进给驱动机构；11、跟刀机构；12、上跟刀单元；13、下跟刀单元；14、尾座；15、后顶针；16、废料收集盒；17、Z轴丝杆；18、进给丝杆；19、铣刀安装轴；20、滑轨；21、进给丝杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

实施例1

如图1～图3所示的渐开线细长花键轴铣床，包括床身1、设置在床身1上用于夹持待加工工件4的分度卡盘2和安装在床身1上的渐开线铣刀机构3，分度卡盘2由安装在床身1上的分度驱动机构（图中未示出）驱动转动，分度卡盘2的转动用于驱动其所夹持的待加工工件4每次转动360/N度， N是待加工的渐开线花键的渐开线花键槽数，其中N是正整数，比如：如果待加工成的花键的键槽为6个，则分度驱动机构驱动工件每次转动60度，渐开线铣刀机构3安装在床身1上并且与床身1构成水平移动副，渐开线铣刀机构3包括刀具安装座5、铣刀6和铣刀驱动机构7，刀具安装座5由安装在床身1上的Z轴驱动机构（图中未示出）驱动在床身1上沿着由分度卡盘2所夹持的工件4的长度方向滑动，铣刀6转动安装在刀具安装座5上并且由安装在刀具安装座5上的铣刀驱动机构7驱动转动；分度卡盘2每驱动工件4转动一次，渐开线铣刀机构3由Z轴驱动机构驱动水平移动一次用于在工件4上加工出一个渐开线花键槽。本发明中的分度卡盘2以及分度驱动机构均系现有技术，其结构与现有机床用于驱动工件转动的结构相同，本发明仅在使用时对其转动的角度予以限定。

本发明优选的在床身1上滑动安装有由Z轴驱动机构驱动在床身1上滑动的滑板9，刀具安装座5安装在滑板9上由可拆卸的安装在滑板9上的进给驱动机构10驱动，刀具安装座5可由进给驱动机构10驱动在滑板9上朝着靠近或者远离夹持在分度卡盘2上的工件4的方向上滑动，用于根据要加工的渐开线花键的渐开线花键槽的深度调整铣刀6的进给量。

本发明中床身1的顶部向上凸起形成四根滑轨20，滑轨20的长度方向与Z轴的方向一致，在滑板9的底部设置有与滑轨20相配合的第一滑槽，第一滑槽套在滑轨20上使得滑板9可在滑轨20上沿着滑轨20的长度方向滑动，在床身1上沿Z轴方向设置有Z轴丝杆17，其中丝杆17的两端与床身1采用安装在轴承座内的轴承转动连接，Z向丝杆17与滑板9构成螺纹副，本发明优选的在滑板9的底部向下设置有凸起（图中未示出），凸起上开有螺纹通孔，Z向丝杆17穿过螺纹通孔并且与螺纹通孔螺纹连接，Z轴驱动机构与Z轴丝杆17连接用于驱动Z轴丝杆17转动，丝杆转动驱动滑板9在床身1上滑动，本发明在Z向丝杆的端部设置有第一从动带轮，Z轴驱动机构优选的采用Z轴驱动电机，Z轴驱动电机采用螺栓可拆卸的安装在床身1上，Z轴驱动电机的输出轴上安装有第一主动带轮，第一主动带轮与第一从动带轮采用第一同步带连接，Z轴驱动电机工作，通过第一主动带轮、第一同步带和第一从动带轮驱动Z轴丝杆17转动，从而驱动滑板9沿着Z轴丝杆17的长度方向滑动。

为了在加工花键过程中对工件进行固定，本发明在床身1上滑动设置有尾座14，尾座14上转动设置有后顶针15，后顶针15用于从待加工工件4远离分度卡盘2的一端顶住待加工工件4，本发明中的尾座14与后顶针15的连接方系是现有技术，本发明在最外侧一个滑轨20的一侧的底部沿着滑轨20的长度方向设置有齿条，尾座14的底部开有两个第二滑槽，两个第二导槽分别与两根滑轨20相配合，在尾座14一侧的下部转动设置有齿轮轴，齿轮轴靠近齿条的一端设置有齿轮，齿轮与齿条相啮合，齿轮轴远离齿条的一端可设置有用于转动齿轮轴的把手，在使用时揺动把手以转动齿轮轴，齿轮轴上的齿轮与齿轮轴同步转动，由于齿轮与齿条相啮合，在齿轮转动时，驱动尾座14在滑轨20上沿着沿轨20的长度方向滑动，以调整尾座14和后顶针15的位置。本发明在使用时，待加工成花键的工件4一端夹持在分度卡盘2上，另一端的端部由后顶针15顶住，防止工件在加工过程中上下摆动。

本发明在滑板9上开有贯穿其上下的矩形孔，在刀具安装座5的底部开有贯穿其两端的燕尾槽，滑板9顶部位于矩形孔的两侧向上凸起形成与燕尾槽相配合的导轨，在滑板9上安装有进给丝杆18，进给丝杆21的两端与滑板9采用轴承转动连接，进给丝杆21的中部位于矩形孔内，进给丝杆18与刀具安装座5构成螺纹副，进给驱动机构10与进给丝杆18连接用于驱动进给丝杆18转动，进给丝杆18转动驱动刀具安装座5在滑板9上滑动，本发明在刀具安装座5的燕尾槽内设置有凸块，凸块上开有第二螺纹孔，进给丝杆21穿过第二螺纹孔并且与第二螺纹孔螺纹配合，本发明中的凸块与刀具安装座19固定（如焊接或者一体成型等），本发明中的进给驱动机构10优选的采用进给驱动电机，进给驱动电机采用螺栓可拆卸的安装在滑板9的一侧，进给驱动电机的输出轴采用联轴器与进给丝杆18的端部连接，进给驱动电机驱动进给丝杆18转动，由于进给丝杆17与固定在刀具安装座19底部的凸块螺纹连接，因此可驱动刀具安装座19沿着燕尾槽的长度方向滑动，从而调整安装在刀具安装座19上的铣刀6与待加工成花键的工件的距离，以调整加工的花键的键槽的深度。

本发明中铣刀驱动机构7优选的是铣刀驱动电机，刀具安装座5上采有上下两个轴承转动安装有铣刀安装轴19，铣刀安装轴19垂直设置，铣刀6安装在铣刀安装轴19上，铣刀驱动电机与铣刀安装轴19连接用于驱动铣刀安装轴19与铣刀6同步转动，本发明中的铣刀驱动电机采用螺栓可拆卸的安装在刀具安装座19上远离用于加工成花键的工件4的一端，铣刀驱动电机的输出轴向上设置，并且在铣刀驱动电机的输出轴上安装有第二主动带轮，在铣刀安装轴19的顶部安装有第二从动带轮，第二主动带轮与第二从动带轮采用第二同步带连接，铣刀驱动电机工作，通过第二主动带轮、第二同步带和第二从动带轮驱动铣刀安装轴19转动，安装在铣刀安装轴19上的铣刀6同步转动，用于在工件4上加工出键槽。本发明中的铣刀6包括刀座和刀片，刀座上沿其轴向开有安装孔，用于将刀座套设在铣刀安装轴19上，刀座边沿上沿其圆周方向设置有用于安装刀片的刀槽，所述的刀片采用螺栓可拆卸的安装在刀槽内，刀片的刀刃在安装于刀座上之前，磨削成与待加工成渐开线花键的渐开线花键槽的截面形状相同，如此加工出的渐开线花键无需后续处理，且精度较高。

为了收集被铣刀铣下的金属碎屑，本发明设置有废料收集盒16，废料收集盒16设置在滑板9上并且废料收集盒16位于铣刀6的正下方，其中废料收集盒16的开口向上，并且废料收集盒16向上的开口大于铣刀6的横截面，用于收集铣刀6从待加工工件4上铣下的金属碎屑，在将工件加工成花键的过程中，铣刀6铣掉的金属碎屑由于受重力的作用向下掉落在废料收集盒16内，避免金属碎屑掉落在Z轴丝杆17上对滑板9的移动造成干扰。

为减小本发明中工件在铣出渐开线花键槽的过程中由于震动而导致的精度降低，本发明设置有用于套设在待加工工件4上并且可沿待加工工件4滑动的跟刀机构11，所述的跟刀机构11包括上跟刀单元12和下跟刀单元13，上跟刀单元12的下部设置有用于与工件4的上部相配合的上凹槽，下跟刀单元13的顶部设置有用于与工件的下部相配合的下凹槽，其中上凹槽与下凹槽的弧面位于同一圆柱面上，上跟刀单元12远离铣刀的一侧采用螺栓可拆卸的安装在下跟刀单元13上，用于将待加工的工件4卡合在上凹槽和下凹槽之间，下跟刀单元13安装在滑板9上与滑板9同步滑动，上跟刀单元12与下跟刀单元13靠近铣刀6的一侧形成供铣刀穿过的缺口，使铣刀6可与工件4接触，以实现对工件4的加工。本发明可通过调整安装上跟刀单元12与下跟刀单元13的螺栓来调整跟刀机构11与工件的配合松紧程度，以确保跟刀机构可相对工件4无障碍的水平移动。

如图4～图7所示，本发明中所述的铣刀6包括刀座61和刀片，刀座61上沿其长度方向开有用于将其安装于铣刀安装轴19上的安装通孔62，在安装通孔62的孔壁上开有固定键槽611，将本发明中的刀座61安装在铣刀安装轴19上并与铣刀安装轴19同步转动以在工件上铣出键槽，本发明中的铣刀随转轴在铣床上沿着工件的长度方向移动，可在工件上铣出设定长度的键槽，本发明采用安装于键槽611中的平键（图上未示出）阻止刀座61相对铣床上的铣刀安装轴19转动，刀座61上沿圆周方向开有多个贯穿其上下的排屑槽63，刀片可拆卸的安装在排屑槽63的边沿，刀片在工件上铣出键槽过程中，铣下的金属屑从排屑槽63中排出，避免被铣下的金属屑对花键的持续加工产生干扰或划伤工件，本发明中的刀片包括刀片本体64，刀片本体64远离刀座61中心的一端的纵截面与用其所加工出的渐开线花键的键槽的纵截面形状相同，可用本发明的刀片加工出渐开线花键，如需采用本发明加工其它诸如矩形花键，仅需拆卸下刀片本体64，在刀座61上安装其它形状的刀片即可，不需拆下刀座61，本发明的通用性好。本发明中刀片本体远离安装通孔62的一端伸出刀座以外。

本发明中的排屑槽63包括与刀座61径向方向相同的第一纵表面65和与刀座61径向方向呈一角度的第二纵表面66，刀片本体64可拆卸的安装在第一纵表面65上，本发明优选的第一纵表面65与第二纵表面66垂直。本发明中的第一纵表面65上开有刀片安装槽67，所述刀片安装槽67的深度均匀，刀片本体64可拆卸的安装在刀片安装槽67内。

本发明实现刀片本体64与刀片安装槽67可拆卸安装的具体结构是：在刀片安装槽67内开有中心线与第一纵表面65垂直的螺纹孔68，在刀片本体64上开有与螺纹孔68相对应的安装孔69，刀片本体64采用穿过安装孔69并且与螺纹孔68螺纹配合的沉头螺丝610安装在刀片安装槽67内，本发明中的安装孔69优选的为沉头孔，沉头螺丝610的头部位于沉头孔内，避免沉头螺丝610凸出刀片本体64。

本发明中刀片安装槽67靠近刀座61中心的一侧的形状与刀片本体64靠近刀座61中心一端的形状相配合，刀片本体64安装于刀片安装槽67内后，刀片本体64的上下表面分别与刀片安装槽67的上下槽壁相贴合，如此刀片安装槽67可对刀片本体64从靠近安装通孔62的一端进行限位，使用本发明在工件上加工键槽时，刀片本体64不会以沉头螺丝610为轴发生转动。本发明中的刀片本体64在使用前，根据本发明所要加工出的花键的渐开线键槽的形状磨削出相应的形状。

本发明中的Z轴驱动电机、铣刀驱动电机以及进给驱动电机均是电机，本发明为方便上述三个电机的辨别，在其名称上做上述限定以加以区分，上述三个电机本身均系现有技术，上述限位名称的限定并非用于表明其系特殊的电机，本发明中Z轴驱动电机、铣刀驱动电机以及进给驱动电机均可设定程序以控制。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上的进一步改进，与实施例1相比，本实施例中的跟刀机构11包括采用螺栓可拆卸的安装在滑板9上的跟刀块（图中未示出），跟刀块上开有供待加工工件4穿过的通孔（图中未示出），跟刀块靠近铣刀的一侧开有与通孔相通的缺口（图中未示出）用于铣刀伸入跟刀块内加工待加工工件4，本实施例中的通孔适用于同一种直径的细长轴花键的加工，在批量加工同一种直径的细长轴花键时，采用本实施例的跟刀机构11，方便跟刀机构11的安装，可更进一步的提高花键的加工效率。本实施例其余部分的结构均与实施例1相同，具体可参考实施例1，本实施例不予赘述。

实施例3

本实施例的技术方案系一种渐开线细长花键的加工方法，采用实施例1所述的渐开线细长花键轴铣床，本实施例以待加工成的渐开线花键的渐开线花键槽为6个为例予以说明，本实施例所述的渐开线花键的加工方法具体的包括如下步骤：

步骤1，启动Z轴驱动电机，将滑板9滑动至床身1上远离分度卡盘2的一侧后，关闭Z轴驱动电机，将待加工的工件4的一端夹持在分度卡盘2上，转动把手，以移动尾座14的位置，使尾座14朝着工件4的方向移动（尾座14和后顶针15的调整方式与现有机床尾座的调整方式相同，本发明不予详述），使尾座14上的后顶针15顶在待加工工件4远离分度卡盘2的一端上，用后顶针15与分度卡盘2对工件4在轴向上进行定位，将上跟刀单元12采用螺栓安装在下跟刀单元13上，使跟刀机构11套设在待加工工件4上，调整上跟刀单元12与下跟刀单元13之间的紧密程度，确保跟刀机构可沿着工件4移动。

步骤2，先启动铣刀驱动电机，使其驱动铣刀6转动，再启动进给驱动电机，根据渐开线花键上渐开线花键槽的深度调整好铣刀6的进给量后关闭进给驱动电机。

步骤3，启动Z轴驱动电机，使其驱动滑板9沿Z轴方向（即工件4的长度方向）移动，滑板9从床身1上远离分度卡盘2的一端移动至分度卡盘2的一端，加工出一个渐开线花键槽。

步骤4，关闭铣刀驱动电机和Z轴驱动电机，开启进给机构，使刀具朝着远离工件4的方向移动至与工件4相脱离，启动分度驱动机构，分度驱动机构驱动工件4转动360/6度，即分度机构驱动工件4转动60度。

步骤5，重复步骤2和步骤3，加工出另一个渐开线花键槽。

步骤6，重复步骤4和步骤5，直至加工完所有的渐开线花键槽。

步骤7，将工件从渐开线细长花键轴铣床上取下。

其中：在步骤5中Z轴驱动机构驱动滑板9滑动的方向与步骤3中Z轴驱动机构驱动滑板9滑动的方向相反，即滑板9从靠近分度卡盘2的一侧朝着远离分度卡盘2的方向移动。

以上说明书中未做特别说明的部分均为现有技术，或者通过现有技术既能实现。而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。

Claims (10)

1.渐开线细长花键轴铣床，其特征在于：包括床身（1）、设置在床身（1）上用于夹持待加工工件（4）的分度卡盘（2）和安装在床身（1）上的渐开线铣刀机构（3），分度卡盘（2）由安装在床身（1）上的分度驱动机构驱动转动，用于驱动其所夹持的待加工工件（4）每次转动360/N度， N是待加工的渐开线花键的渐开线花键槽数，其中N是正整数，渐开线铣刀机构（3）安装在床身（1）上并且与床身（1）构成水平移动副，渐开线铣刀机构（3）包括刀具安装座（5）、铣刀（6）和铣刀驱动机构（7），刀具安装座（5）由安装在床身（1）上的Z轴驱动机构驱动在床身（1）上沿着由分度卡盘（2）所夹持的工件（4）的长度方向滑动，铣刀（6）转动安装在刀具安装座（5）上并且由安装在刀具安装座（5）上的铣刀驱动机构（7）驱动转动；分度卡盘（2）每驱动工件（4）转动一次，渐开线铣刀机构（3）由Z轴驱动机构驱动水平移动一次用于在工件（4）上加工出一个渐开线花键槽。

2.根据权利要求1所述的渐开线细长花键轴铣床，其特征在于：还包括滑动安装在床身（1）上由Z轴驱动机构驱动在床身（1）上滑动的滑板（9），刀具安装座（5）安装在滑板（9）上由安装在滑板（9）上的进给驱动机构（10）驱动，可在滑板（9）上朝着靠近或者远离夹持在分度卡盘（2）上的工件（4）的方向上滑动，用于调整渐开线花键槽的深度的进给量。

3.根据权利要求2所述的渐开线细长花键轴铣床，其特征在于：还包括套设在待加工工件（4）上并且可沿待加工工件（4）滑动的跟刀机构（11），跟刀机构（11）包括上跟刀单元（12）和下跟刀单元（13），上跟刀单元（12）的下部设置有用于与工件（4）的上部相配合的上凹槽，下跟刀单元（13）的顶部设置有用于与工件的下部相配合的下凹槽，上跟刀单元（12）远离铣刀的一侧可拆卸的安装在下跟刀单元（13）上，用于将待加工的工件（4）卡合在上凹槽和下凹槽之间，下跟刀单元（13）安装在滑板（9）上与滑板（9）同步滑动，上跟刀单元（12）与下跟刀单元（13）靠近铣刀的一侧形成供铣刀穿过的缺口。

4.根据权利要求2所述的渐开线细长花键轴铣床，其特征在于：还包括用于套设在待加工工件（4）上并且可沿待加工工件（4）滑动的跟刀机构（11），跟刀机构（11）包括安装在滑板（9）上的跟刀块，跟刀块上开有供待加工工件（4）穿过的通孔，跟刀块靠近铣刀的一侧开有与通孔相通的缺口用于铣刀伸入跟刀块内加工待加工工件（4）。

5.根据权利要求3所述的渐开线细长花键轴铣床，其特征在于：还包括滑动设置在床身（1）上的尾座（14），尾座（14）上转动设置有后顶针（15），后顶针（15）用于从待加工工件（4）远离分度卡盘（2）的一端顶住待加工工件（4）。

6.根据权利要求4所述的渐开线细长花键轴铣床，其特征在于：还包括废料收集盒（16），废料收集盒（16）设置在滑板（9）上并且废料收集盒（16）位于铣刀（6）的下方，用于收集铣刀（6）从待加工工件（4）上铣下的金属碎屑。

7.根据权利要求4所述的渐开线细长花键轴铣床，其特征在于：床身（1）上沿Z轴方向设置有Z轴丝杆（17），Z向丝杆与滑板（9）构成螺纹副，Z轴驱动机构与Z轴丝杆（17）连接用于驱动Z轴丝杆（17）转动，丝杆转动驱动滑板（9）在床身（1）上滑动。

8.根据权利要4所述的渐开线细长花键轴铣床，其特征在于：滑板（9）上安装有进给丝杆（18），进给丝杆（18）与刀具安装座（5）构成螺纹副，进给驱动机构（10）与进给丝杆（18）连接用于驱动进给丝杆（18）转动，进给丝杆（18）转动驱动刀具安装座（5）在滑板（9）上滑动。

9.渐开线花键的加工方法，其特征在于：采用权利要求4至8任一项所述的渐开线细长花键轴铣床，包括如下步骤，

步骤1，将滑板（9）滑动至床身（1）的一端，将待加工的工件的一端夹持在分度卡盘（2）上，移动尾座（14）的位置，使尾座（14）上的后顶针（15）顶在待加工工件（4）远离分度卡盘（2）的一端上，并将上跟刀单元（12）安装在下跟刀单元（13）上，使跟刀机构（11）套设在待加工工件（4）上；

步骤2，先启动铣刀驱动机构（7），使其驱动铣刀（6）转动，再启动进给驱动机构（10），根据花键上渐开线花键槽的深度调整好铣刀（6）的进给量后关闭进给驱动机构（10）；

步骤3，启动Z轴驱动机构，使其驱动滑板（9）沿Z轴方向移动，滑板（9）从床身（1）的一端移动至另一端，加工出一个渐开线花键槽；

步骤4，关闭铣刀驱动机构（7）和Z轴驱动机构，开启进给机构，使刀具朝着远离工件（4）的方向移动至与工件（4）相脱离，启动分度驱动机构，分度驱动机构驱动工件（4）转动360/N度；

步骤5，重复步骤2和步骤3，加工出另一个渐开线花键槽；

步骤6，重复步骤4和步骤5，直至加工完所有的渐开线花键槽；

步骤7，将工件从渐开线细长花键轴铣床上取下。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤5中Z轴驱动机构驱动滑板（9）滑动的方向与步骤3中Z轴驱动机构驱动滑板（9）滑动的方向相反。