一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具的制作方法

本发明涉及机械加工，具体涉及一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具。

背景技术：

1、带减速机构的普通气扳机工作原理是动力通过叶片式气马达转子带动行星齿轮减速，通过齿轮架带动冲击头旋转和储能冲击扳轴，反复冲击而紧固螺栓，冲击头与齿轮架两种零件的内外圆周面上都设有人字形螺旋沟槽，这种螺旋沟槽设计是为了让齿轮架旋转时，带动冲击头后移压缩储能弹簧，当冲击头后移至冲击头的打击面与扳轴的冲击面分离时，冲击头瞬时旋转并释放能量向前移动，继而冲击扳轴的冲击面，从而不断地反复冲击，达到紧固螺栓的目的。

2、生产制造冲击头与齿轮架两种零件的过程中，因螺旋沟槽工件加工是在立式铣床上加工，加工时，由两种进给方式同时进给形成了螺旋轨迹，一个圆周进给依靠分度盘或分度头可加装机构自动进给；一个直线进给通常采用手动进给。由于加工工人的加工技能差异，在加工工件时，经常造成加工工件的螺旋槽长短不一或螺旋升角不对，工件的对称性和加工质量不能保证，易产生大量废品零件，造成零件加工效率低、加工成本高，现有技术无法解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术加工螺旋沟槽工件中存在的技术问题，提供了一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具，包括用于与立式铣床工作台面安装的夹具底板，所述夹具底板的一侧设有立板，立板的下部固定有安装座，安装座的下部横向装有固定轴，安装座的侧部固定有轴套，立板的上部装有支撑架，支撑架与轴套之间穿设有主轴，主轴上装有用于驱动主轴转动的动力装置，主轴的下端可拆卸连接有仿形轴，仿形轴的两侧均设有螺旋槽，螺旋槽与固定轴的轴端配合，主轴的上端设有主轴座，主轴座的下部外侧装有轴承，轴承底面与支撑架顶面之间装有主轴压力弹簧，主轴座内可拆卸装有夹头，夹头内装有用于安装工件的工件套，工件套的一侧设有缺口，所述夹头上设有用于穿过缺口夹紧工件的夹套件。

4、进一步地，所述夹套件包括开设在夹头上且与夹头轴线垂直的夹套孔，夹套孔靠近缺口，夹套孔内安装有第一夹套、第二夹套，第一夹套、第二夹套内穿设有双头螺柱，且双头螺柱与第一夹套螺纹连接，双头螺柱与第二夹套活动连接，第一夹套、第二夹套相对的一侧装有夹套弹簧，第二夹套远离第一夹套的一侧设有夹套螺母，夹套螺母螺纹安装在双头螺柱上。

5、进一步地，第一夹套与第二夹套靠近工件套的一侧均设有与工件外径相适配的圆弧面；所述第一夹套与第二夹套相对的一侧均开设有用于安装夹套弹簧的安装腔。

6、进一步地，动力装置包括安装在支撑架与轴套之间主轴上的涡轮，涡轮两侧靠近主轴处均装有传动键，主轴两侧沿轴向设有用于连接传动键的长槽，所述立板的两侧安装有蜗杆架，蜗杆架中装有蜗杆轴，蜗杆轴与涡轮配合。

7、进一步地，主轴座的上部外侧固定有侧块，侧块内安装有销套，销套内装有分度销，分度销的一端设有销头，销头与设置于夹头两侧的定位孔配合，分度销的另一端装有拉手，所述销套内还设有弹簧腔，弹簧腔内装有销弹簧，销弹簧的一端与弹簧腔的侧壁固定，销弹簧的另一端卡装在销头处。

8、进一步地，支撑架的顶面设有用于安装主轴压力弹簧的凹腔，支撑架的一侧焊接有连接架，连接架与立板可拆卸连接。

9、进一步地，第一夹套的侧部开设有第一限位长槽，第二夹套的侧部开设有第二限位长槽，第一限位长槽、第二限位长槽与夹头之间均通过限位螺钉连接。

10、进一步地，蜗杆轴的一端装有平衡轮，平衡轮的一端装有手轮。

11、进一步地，安装座与固定轴之间装有钢套，所述立板下部开设有用于装配固定轴的通孔，所述支撑架与主轴之间、轴套与主轴之间均装有衬套。

12、进一步地，主轴座的两侧均设有连接耳，所述夹头两侧设有与连接耳对应的夹头孔，夹头孔与连接耳之间通过活节螺栓连接，且两夹头孔的中心线与两定位孔的中心线垂直、与夹套孔的中心线平行。

13、本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

14、本发明通过主轴的驱动，带动仿形轴转动的同时，仿形轴上的螺旋槽与固定轴之间的约束形成主轴沿竖直方向移动，配合轴承底面与支撑架顶面之间的主轴压力弹簧，随仿形轴上的轨迹使主轴上下移动，实现联动，继而使立式铣床加工头在待加工工件上铣出与仿形轴上的螺旋槽一样的刀槽。

15、本发明主轴压力弹簧和轴承的作用是当主轴旋转同时，主轴在螺旋槽与固定轴的约束下上下移动，压力弹簧也同步向上或向下动作，达到铣刀的铣削进给平稳。若没有轴承，主轴压力弹簧在竖直方向受力的同时还会有旋转分力，使得加工不稳。若没有主轴压力弹簧的支撑和约束，工件在加工时就有震动和摆动现象，会使铣刀崩刀。主轴压力弹簧和轴承的结合布置，使得该夹具在加工操作时灵活轻巧，使得加工工件质量良好。

16、本发明通过传动键与主轴上的长槽适配安装，蜗轮转动时，传动键带动主轴转动的同时，保证长轴可上下移动，实现联动。

17、本发明通过在夹头上设置两定位孔，通过分度销的销头与其中一个定位孔定位，通过主轴座两侧的连接耳与夹头两侧的夹头孔通过活接螺栓可拆卸连接，可实现夹头的180°旋转，实现待加工工件的圆周进给，从而形成180°对称加工。

18、本发明通过在第一夹套的侧部开设第一限位长槽，第二夹套的侧部开设第二限位长槽，通过拧入限位螺钉可限制第一夹套和第二夹套只能沿双头螺柱轴向移动而不能转动，保证了工件在工件套内放取和夹紧可靠。

19、本发明节省了购置数控加工机床的成本，无需数控设备编程，无需具备操作数控车床技能的工人，只需具有铣削加工技能的工人，大大减少了人工成本，加工工件质量有效得到了保证，加工效率较原加工方法提高了30％，通过本发明加工的螺旋槽尺寸精度保证在正负0.2mm，表面粗糙度可达到6.3μm。

技术特征：

1.一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具，包括用于与立式铣床工作台面安装的夹具底板（1），其特征是：所述夹具底板（1）的一侧设有立板（38），立板（38）的下部固定有安装座（45），安装座（45）的下部横向装有固定轴（5），安装座（45）的侧部固定有轴套（46），立板（38）的上部装有支撑架（13），支撑架（13）与轴套（46）之间穿设有主轴（12），主轴（12）上装有用于驱动主轴（12）转动的动力装置，主轴（12）的下端可拆卸连接有仿形轴（4），仿形轴（4）的两侧均设有螺旋槽（49），螺旋槽（49）与固定轴（5）的轴端配合，主轴（12）的上端设有主轴座（48），主轴座（48）的下部外侧装有轴承（16），轴承（16）底面与支撑架（13）顶面之间装有主轴压力弹簧（15），主轴座（48）内可拆卸装有夹头（17），夹头（17）内装有用于安装工件的工件套（18），工件套（18）的一侧设有缺口（20），所述夹头（17）上设有用于穿过缺口（20）夹紧工件的夹套件。

2.根据权利要求1所述的一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具，其特征是：所述夹套件包括开设在夹头（17）上且与夹头（17）轴线垂直的夹套孔（40），夹套孔（40）靠近缺口（20），夹套孔（40）内安装有第一夹套（28）、第二夹套（31），第一夹套（28）、第二夹套（31）内穿设有双头螺柱（19），且双头螺柱（19）与第一夹套（28）螺纹连接，双头螺柱（19）与第二夹套（31）活动连接，第一夹套（28）、第二夹套（31）相对的一侧装有夹套弹簧（30），第二夹套（31）远离第一夹套（28）的一侧设有夹套螺母（32），夹套螺母（32）螺纹安装在双头螺柱（19）上。

3.根据权利要求2所述的一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具，其特征是：所述第一夹套（28）与第二夹套（31）靠近工件套（18）的一侧均设有与工件外径相适配的圆弧面（35）；所述第一夹套（28）与第二夹套（31）相对的一侧均开设有用于安装夹套弹簧（30）的安装腔（53）。

4.根据权利要求3所述的一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具，其特征是：所述动力装置包括安装在支撑架（13）与轴套（46）之间主轴（12）上的涡轮（10），涡轮（10）两侧靠近主轴（12）处均装有传动键（11），主轴（12）两侧沿轴向设有用于连接传动键（11）的长槽（54），所述立板（38）的两侧安装有蜗杆架（44），蜗杆架（44）中装有蜗杆轴（42），蜗杆轴（42）与涡轮（10）配合。

5.根据权利要求4所述的一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具，其特征是：所述主轴座（48）的上部外侧固定有侧块（47），侧块（47）内安装有销套（23），销套（23）内装有分度销（21），分度销（21）的一端设有销头（24），销头（24）与设置于夹头（17）两侧的定位孔（34）配合，分度销（21）的另一端装有拉手（25），所述销套（23）内还设有弹簧腔（33），弹簧腔（33）内装有销弹簧（22），销弹簧（22）的一端与弹簧腔（33）的侧壁固定，销弹簧（22）的另一端卡装在销头（24）处。

6.根据权利要求5所述的一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具，其特征是：所述支撑架（13）的顶面设有用于安装主轴压力弹簧（15）的凹腔（14），支撑架（13）的一侧焊接有连接架（26），连接架（26）与立板（38）可拆卸连接。

7.根据权利要求3或6所述的一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具，其特征是：所述第一夹套（28）的侧部开设有第一限位长槽（39），第二夹套（31）的侧部开设有第二限位长槽（37），第一限位长槽（39）、第二限位长槽（37）与夹头（17）之间均通过限位螺钉（29）连接。

8.根据权利要求4所述的一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具，其特征是：所述蜗杆轴（42）的一端装有平衡轮（41），平衡轮（41）的一端装有手轮（43）。

9.根据权利要求1所述的一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具，其特征是：所述安装座（45）与固定轴（5）之间装有钢套（7），所述立板（38）下部开设有用于装配固定轴（5）的通孔（8）；所述支撑架（13）与主轴（12）之间、轴套（46）与主轴（12）之间均装有衬套（9）。

10.根据权利要求5所述的一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具，其特征是：所述主轴座（48）的两侧均设有连接耳（52），所述夹头（17）两侧设有与连接耳（52）对应的夹头孔（50），夹头孔（50）与连接耳（52）之间通过活节螺栓（36）连接，且两夹头孔（50）的中心线与两定位孔（34）的中心线垂直、与夹套孔（40）的中心线平行。

技术总结
本发明属于机械加工技术领域，公开了一种沟槽工件的仿形铣削加工夹具，以解决现有技术加工螺旋沟槽工件中的问题，该夹具包括夹具底板，夹具底板的一侧设有立板，立板的下部固定有安装座，安装座的下部横向装有固定轴，安装座的侧部固定有轴套，立板的上部装有支撑架，支撑架与轴套之间穿设有主轴，主轴的下端连接有仿形轴，仿形轴的两侧均设有螺旋槽，主轴的上端设有主轴座，主轴座的下部外侧装有轴承，轴承底面与支撑架顶面之间装有主轴压力弹簧，主轴座内装有夹头，夹头内装有工件套，工件套的一侧设有缺口，夹头上设有夹套件，本发明通过主轴带动仿形轴转动的同时沿竖直方向移动，使待加工工件上铣出与仿形轴上的螺旋槽一样的刀槽。

技术研发人员：平喜成
受保护的技术使用者：天水风动机械股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15