一种环类工件内锥槽的铣槽装置的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，特别是涉及一种环类工件内锥槽的铣槽装置。

背景技术：

具有均布内锥槽的圆环类零件在机械生产中具有广泛应用；请参考图1，图1为其中一种具有均布内锥槽的环类工件的结构示意图，其具有环形均布的四个内锥槽。

环类零件易变形，且锥槽加工难度大，必须依靠专门方法和机构解决该类零件加工。目前对这类零件的加工，大多采用以下两种方法；一种是利用工具铣床采用万能分度头进行加工，装夹时需夹持零件的外圆，并采用立铣刀加工，导致零件易变形，易夹伤零件的外螺纹，且每一个内锥槽加工时均需要进给与退出，加工效率低；还有一种是采用数控铣床加工，但须配备轴向旋转360度、径向0到90度的数控分度头，价格昂贵，且装夹零件时同样会产生夹伤、变形等问题。

因此如何解决环类工件均布内锥槽加工难度大、加工效率低且工件易变形等问题，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种环类工件内锥槽的铣槽装置，其结构设计可以解决环类工件均布内锥槽加工难度大、加工效率低且工件易变形等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种环类工件内锥槽的铣槽装置，包括用于安装在铣床工作台上的固定本体、横向贯穿所述固定本体且与所述固定本体周向转动配合且轴向固定连接的套筒轴、以及套在所述套筒轴内且其两端均伸出所述套筒轴的拉杆；所述拉杆的左端套有与所述套筒轴固定连接的涨簧，且所述拉杆的左端部为与所述涨簧内锥面相匹配的圆锥形，所述涨簧的左端部用于安装环类工件，所述涨簧外套有用于对所述环类工件进行轴向定位的定位套；所述拉杆的右端螺纹连接有手柄座，所述手柄座上设置有围绕所述手柄座且与其同轴设置的环形槽，所述套筒轴上设有与所述环形槽滑动配合的第一限位装置；所述套筒轴上还设有第二限位装置，所述拉杆上设有沿其轴向延伸且与所述限位装置滑动配合的限位槽，还包括分度定位装置，以便可选择地固定所述套筒轴与所述固定本体的相对位置。

优选地，所述分度定位装置包括固定设于所述套筒轴左端的凸缘部，所述凸缘部上设有至少两个用于分度的定位孔，且相邻的所述定位孔之间的夹角为90°，所述固定本体上安装有能够插入所述定位孔内且与所述定位孔相配合以实现周向固定所述套筒轴的对定杆。

优选地，所述固定本体上设有阶梯面朝向右侧的阶梯孔，所述对定杆设在所述阶梯孔内，且所述对定杆的中部设有凸台，所述凸台位于所述阶梯面的右侧，所述阶梯孔的右端螺纹连接有螺塞，还包括套在所述对定杆上且设在所述凸台与所述螺塞之间用于将所述对定杆弹入所述定位孔内的弹簧。

优选地，所述定位孔为锥形孔，所述对定杆用于插入所述定位孔的一端为与所述定位孔相匹配的圆锥形。

优选地，还包括用于带动所述对定杆移出所述定位孔的杠杆，所述对定杆的右端设有销钉，所述固定本体的前侧固定连接有支撑板，所述杠杆的一端通过杠杆轴与所述支撑板转动配合，所述杠杆的中部设有弧形槽，所述销钉插入所述弧形槽中且与所述弧形槽滑动配合。

优选地，所述涨簧上加工有便于所述环类工件上内锥槽加工的让刀槽。

优选地，所述套筒轴的右端螺纹连接有用于防止其轴向窜动的螺母。

优选地，所述套筒轴的所述凸缘部与所述固定本体之间、以及所述固定本体与所述螺母之间设有用于减小转动摩擦的滚珠环和滚珠。

优选地，所述固定本体与所述套筒轴之间设有与所述套筒轴转动配合的轴套。

优选地，所述套筒轴上设有分别用于安装所述第一限位装置和所述第二限位装置的第一槽孔和第二槽孔，所述套筒轴外套有用于防止所述第一限位装置和所述第二限位装置分别从所述第一槽孔和所述第二槽孔内掉出的螺套11。

本实用新型提供的环类工件内锥槽的铣槽装置，包括用于安装在铣床工作台上的固定本体、横向贯穿固定本体且与固定本体周向转动配合且轴向固定连接的套筒轴、以及套在套筒轴内且其两端均伸出套筒轴的拉杆；拉杆的左端套有与套筒轴固定连接的涨簧，且拉杆的左端部为与涨簧内锥面相匹配的圆锥形，涨簧的左端部用于安装环类工件，涨簧外套有用于对环类工件进行轴向定位的定位套；拉杆的右端螺纹连接有手柄座，手柄座上设置有围绕手柄座且与其同轴设置的环形槽，套筒轴上设有与环形槽滑动配合的第一限位装置；套筒轴上还设有第二限位装置，拉杆上设有沿其轴向延伸且与限位装置滑动配合的限位槽，还包括分度定位装置，以便可选择地固定套筒轴与固定本体的相对位置。

本实用新型提供的环类工件均布内锥槽铣槽装置，采用内涨紧方法固定工件，解决了环类零件易变形、易被夹坏的问题，利用定位装置进行分度，分度定位快速，另外，完全利用普通设备，加工成本较低，且利用圆盘槽铣刀代替立铣刀进行铣削加工，并采用圆弧拟合加工方法，一次进给加工两个内锥槽，使得加工效率成倍增加。

附图说明

图1为本实用新型所提供的环类工件内锥槽的铣槽装置的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的拉杆的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型所提供的涨簧的一种具体实施方式的结构示意图；

图4为本实用新型所提供的环类工件内锥槽的铣槽装置的一种具体实施方式的俯视图；

图5为图4的局部剖视图；

图6为图5中的A-A截面示意图；

图7为本实用新型所提供的套筒轴的一种具体实施方式的结构示意图；

图8为图7的左视图；

图9为图8中的A-A截面示意图；

图10为本实用新型所提供的对定杆的一种具体实施方式的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种环类工件内锥槽的铣槽装置，其结构设计可以解决环类工件均布内锥槽加工难度大、加工效率低且工件易变形等问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本实用新型所提供的环类工件内锥槽的铣槽装置的一种具体实施方式的结构示意图；图2为本实用新型所提供的拉杆的一种具体实施方式的结构示意图；图3为本实用新型所提供的涨簧的一种具体实施方式的结构示意图。

在一种具体实施方式中，本实用新型提供的环类工件内锥槽的铣槽装置，包括用于安装在铣床工作台上的固定本体7、横向贯穿固定本体7的套筒轴4以及套在套筒轴4内且其两端均伸出套筒轴4的拉杆14，且套筒轴4与固定本体7周向转动配合且轴向固定连接。

为了实现环类工件的固定，本实用新型提供的环类工件内锥槽的铣槽装置，进一步包括涨簧3和定位套2，涨簧3套在拉杆14的左端且与套筒轴4固定连接，且拉杆14的左端部为与涨簧3的内锥面相匹配的圆锥形，涨簧3的左端部用于安装环类工件1，定位套2套在涨簧3外，且定位套2的左端面与环类工件1的右端面相抵，以用于对环类工件1进行轴向定位。

使拉杆14相对套筒轴4并沿套筒轴4的轴向向右移动时，拉杆14的圆锥形端部能够使涨簧3涨开，由于此时环类工件1的右端与定位套2相抵，使环类工件1不能沿涨簧3轴向移动，从而通过涨簧3从环类工件1的内侧将其涨紧，使环类工件1固定在涨簧3的左端部，即实现环类工件1的固定。

为了便于拉杆14的移动与定位，在拉杆14的右端可以螺纹连接有手柄座15，并在手柄座15上设置有围绕手柄座15且与其同轴设置的环形槽，在套筒轴4上设有与环形槽滑动配合的第一限位装置12，通过第一限位装置12使得手柄座15与套筒轴4轴向固定连接，且同时手柄座15可以相对套筒轴4周向转动；另外，在套筒轴4上还设有第二限位装置10，同时在拉杆14上设有沿其轴向延伸且与第二限位装置10滑动配合的限位槽，通过第二限位装置10使得拉杆14与套筒轴4周向固定连接，且同时拉杆14可以相对套筒轴4沿其轴向左右移动。

按将手柄座15与拉杆14拧紧的方向转动手柄座15，由于手柄座15与拉杆14螺纹连接，且手柄座15与套筒轴4轴向固定连接，套筒轴4与固定本体7轴向固定连接，拉杆14与套筒轴4周向固定连接，则此时拉杆14在第二限位装置10的导向下会相对套筒轴4并沿套筒轴4的轴向向右移动，进而实现环类工件1的固定。

请参考图4至图9，图4为本实用新型所提供的环类工件内锥槽的铣槽装置的一种具体实施方式的俯视图；图5为图4的局部剖视图；图6为图5中的A-A截面示意图；图7为本实用新型所提供的套筒轴的一种具体实施方式的结构示意图；图8为图7的左视图；图9为图8中的A-A截面示意图。

为了实现环类工件1上内锥槽的分度加工，保证各内锥槽的位置准确可靠，本实用新型所提供的环类工件1内锥槽的铣槽装置，进一步还包括分度定位装置，利用该分度定位装置可以根据需要可选择地固定套筒轴4与固定本体7的相对位置。

分度定位装置具体有多种，具体可以包括固定设于套筒轴4左端的凸缘部41，在凸缘部41上设有至少两个用于分度的定位孔42，在固定本体7上安装有对定杆17，且对定杆17能够插入定位孔42内，同时也能从定位孔42内移出，当对定杆17插入定位孔42内时，对定杆17与定位孔42相配合，实现套筒轴4与固定本体7的周向固定，当对定杆17从定位孔42内移出时，套筒轴4可相对固定本体7周向转动。

正常工作状态下，即在通过铣刀加工内锥槽时，对定杆17插入定位孔42中，套筒轴4不能转动，加工好一个工位的内锥槽后，将对定杆17从定位孔42中移出，转动套筒轴4，使套筒轴4带动涨簧3和环类工件1转动，直至对定杆17与凸缘部41上的下一工位的定位孔42相对，实现分度，再将对定杆17插入定位孔42中，固定套筒轴4，对下一工位的内锥槽进行加工。

另外，套筒轴4可相对固定本体7周向转动时，可以通过转动手柄座15，进而通过拉杆14和第二限位装置10带动套筒轴4转动，直到转动至下所需工位，省时省力。

当然，也可以不设置凸缘部41，在套筒轴4的外壁上设有相应定位孔42，并相应调整对定杆17在固定本体7上的位置，只要能够保证准确分度定位，均在本实用新型的保护范围之内。

具体地，相邻的定位孔42之间的夹角可以为90°，可以进行如图1所示的环类工件1的加工；凸缘部41上可以设有四个定位孔42，且四个定位孔42以套筒轴4的轴线为中心环形均匀分布，以方便定位。定位孔42的具体个数和相邻定位孔42之间夹角的大小可以根据待加工环类工件1上内锥槽的分布情况进行设置，均在本实用新型的保护范围之内。

请参考图10，图10为本实用新型所提供的对定杆的一种具体实施方式的结构示意图。

在上述具体实施方式的基础上，为了方便对定杆插17入和移出定位孔42，并保证准确定位，在固定本体7上可以设有阶梯孔，且该阶梯孔的阶梯面朝向固定本体7的右侧，并将对定杆17设在阶梯孔内，另外在对定杆17的中部设有凸台，且凸台位于阶梯面的右侧，在阶梯孔的右端螺纹连接有螺塞21，还包括用于将对定杆17弹入定位孔42内的弹簧22，弹簧22套在对定杆17上且设在凸台与螺塞21之间。

弹簧22被压缩在螺塞21与对定杆17的凸台之间，正常状态下，即通过铣刀加工内锥槽时，在弹簧22的弹力作用下，对定杆17自动插入定位孔42中并自动定位锁紧，套筒轴4不能转动，加工好一个工位的内锥槽后，将对定杆17从定位孔42中移出，转动手柄座15，使套筒轴4转动，至对定杆17与凸缘部41上的下一工位的定位孔42相对时，对定杆17在弹簧22的作用下自动弹入定位孔42中，从而实现分度定位的功能，简单方便。

在上述各具体实施方式的基础上，本实用新型具体实施方式提供的环类工件内锥槽的铣槽装置，定位孔42优选为锥形孔，对定杆17用于插入定位孔42的一端为与定位孔42相匹配的圆锥形；对定杆17与定位孔42采用锥度配合连接，定位准确可靠，且锥形孔还能为对定杆17的插入起到导向作用，使对定杆17能够轻易插入定位孔42内并自动对正定位；另外，在锥形孔或对定杆17端部磨损的情况下，也依然能保证定位准确可靠。

在上述各具体实施方式的基础上，为了使对定杆17的移出简单省力，本实用新型具体实施方式提供的环类工件内锥槽的铣槽装置，进一步还可以包括用于带动对定杆17移出定位孔42的杠杆20，且在对定杆17的右端设有销钉18，在固定本体7的前侧固定连接有支撑板23，且杠杆20的一端通过杠杆20轴与支撑板23转动配合，杠杆20的中部设有弧形槽，销钉18插入弧形槽中且与弧形槽滑动配合。具体地，杠杆20可以通过杠杆轴19与支撑板23转动连接。需要将对定杆17的移出定位孔42时，向右转动杠杆20，由于杠杆20与支撑板23转动连接的一端不能横向移动，杠杆20的另一端会远离支撑板23，则杠杆20会带动销钉18向右移动，进而带动对定杆17移出定位孔42。

在上述各具体实施方式的基础上，本实用新型具体实施方式提供的环类工件内锥槽的铣槽装置，环类工件1固定在涨簧3的端部，为了环类工件1上内锥槽的顺利加工，可以在涨簧3上加工有让刀槽31，且各让刀槽31的位置与环类工件1上各内锥槽的位置相对应。

在上述各具体实施方式的基础上，本实用新型具体实施方式提供的环类工件内锥槽的铣槽装置，套筒轴4与固定本体7轴向固定连接，具体有多种方式，套筒轴4的左端可以通过凸缘部41与固定本体7相抵，防止套筒轴4相对固定本体7向右窜动，在套筒轴4的右端可以加工有外螺纹，套筒轴4的右端可以螺纹连接有螺母9，拧紧螺母9，即可防止套筒轴4相对固定本体7向左窜动。当然，也可以采用定位销固定等方式，也在本实用新型的保护范围之内。

进一步地，套筒轴4的凸缘部41与固定本体7之间、以及在固定本体7与螺母9之间均可以设有用于减小转动摩擦的滚珠环5和滚珠6，滚珠6安装在滚珠环5上的环孔内，作用相当于轴承，在需要转动套筒轴4时，可以减小套筒轴4的凸缘部41以及螺母9端部与固定本体7之间的摩擦，使套筒轴4的转动更省力。也可以不设置滚珠环5和滚珠6，也在本实用新型的保护范围之内。

进一步地，本实用新型具体实施方式提供的环类工件内锥槽的铣槽装置，在固定本体7与套筒轴4之间可以设有与套筒轴4转动配合的轴套8，避免套筒轴4与固定本体7直接接触，进一步减小套筒轴4转动时的转动摩擦力。

在上述各具体实施方式的基础上，本实用新型具体实施方式提供的环类工件内锥槽的铣槽装置，在套筒轴4上设有用于安装第一限位装置12的第一槽孔，以及用于安装第二限位装置10的第二槽孔，以便第一限位装置12和第二限位装置10的安装与拆卸；具体地，第一限位装置12可以为键，第一槽孔可以为键槽，第二限位装置10可以为压钉，第二槽孔可以为用于安装压钉的螺纹阶梯孔，当然，第一限位装置12和第二限位装置10也可以为销钉18等，均在本实用新型的保护范围之内。

另外，为了保证第一限位装置12和第二限位装置10安装可靠，防止其分别从第一槽孔和第二槽孔内掉出，在套筒轴4外可以套有螺套11，螺套11与套筒轴4螺纹连接，并将第一限位装置12和第二限位装置10分别压在第一槽孔和第二槽孔内。

进一步地，本实用新型具体实施方式提供的环类工件内锥槽的铣槽装置，还包括用于带动手柄座15转动的手柄13，手柄13优选沿手柄座15的径向安装在手柄座15上，可以更省力；具体地，手柄13与手柄座15可以螺纹连接，组装方便且可拆卸。手柄13与手柄座15也可以焊接连接，或一体成型加工，均在本实用新型的保护范围之内。

进一步地，为方便固定本体7安装在铣床工作台上，在固定本体7的底端可以固定连接有底板16，且底板16与固定本体7可以采用螺钉连接；加工环类工件1上均布的内锥槽时，将固定本体7通过底板16固定在铣床的工作台上，可以使固定本体7放置更平稳。

为方便加工，并最大化地提高加工效率，优选采用片铣刀加工环类工件1上的内锥槽，片铣刀可以同时加工相对的两个内锥槽，且加工时可以在工作台上刚性定位确定内锥槽的深度，另外，为方便铣槽装置的安装与装夹，通常选用卧式铣床。

在利用本实用新型具体实施方式提供的环类工件内锥槽的铣槽装置，进行环类工件1上均布内锥槽的加工时，具体加工过程如下：

先将环类工件1内锥槽的铣槽装置通过固定本体7固定在铣床工作台上，并使其与铣床加工刀具均处于正确位置；将待加工的环类工件1套在涨簧3的左端部，通过分度定位装置将套筒轴4与固定本体7周向固定，按将手柄座15与拉杆14拧紧的方向转动手柄座15，拉杆14在第二限位装置10的导向下会相对套筒轴4并沿套筒轴4的轴向向右移动，拉杆14的圆锥形端部将涨簧3涨开，从而通过涨簧3从环类工件1的内侧将环类工件1涨紧，使环类工件1固定在涨簧3的左端部，即实现环类工件1的固定；此时再通过工作台前进铣出一对槽，再使工作台后退，同时将对定杆17移出定位孔42，使套筒轴4与固定本体7恢复至可周向自由转动的状态，转动手柄13，将套筒轴4相对固定本体7转动至下一个工位，且对定杆17自动弹入下一工位的定位孔42内，将两者周向固定，此时使工作台前进铣另一对槽，循环操作，直至完成所有内锥槽的加工；加工完毕后，工作台后退，反向方转动手柄座15，带动拉杆14在第二限位装置10的导向下相对套筒轴4向左移动，从而涨簧3回复，松开工件，将工件从涨簧3上取下即可。

综上所述，本实用新型提供的环类工件内锥槽的铣槽装置，采用内涨紧方法固定工件，解决了环类零件易变形、易被夹坏的问题，利用定位装置进行分度，分度定位快速，另外，完全利用普通设备，加工成本较低，且利用片铣刀代替立铣刀进行铣削加工，并采用圆弧拟合加工方法，一次进给加工两个内锥槽，使得加工效率成倍增加。

其中需要说明的是，本申请文件中所提及的左、右等均为相对位置，并不代表具体方位。

以上对本实用新型所提供的环类工件内锥槽的铣槽装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。