銑拉刀花鍵通用可調夾具的設計

文學鋒

【摘 要】根據當前小批量多品種生產的需要，結合拉刀的結構特點和精度要求，設計了一種用于加工拉刀花鍵的可調銑削夾具。該夾具可適用于不同規格拉刀的花鍵銑削加工，保證了拉刀的加工精度，提高了生產效率。

【關鍵詞】定位；調整；拉刀；可調夾具

Milling Broach Splines General Adjustable Fixture Design

WEN Xue-feng

（Xian High-tech AEH Industrial Metrology Co.，Ltd， Xian Shaanxi 710077， China）

【Abstract】According to the needs of current small batch and more varieties production， combined with the structure characteristics and accuracy requirements of the broach， we design a kind of adjustable milling fixture for processing the broach splines.The fixture can be applied to different specifications of spline broach milling， which guarantee the accuracy of the broach and imporve the production efficiency.

【Key words】Positioning； Adjust； Broach； Adjustable fixture

0 引言

拉刀是加工內花鍵工件的主要刀具，實際生產中，拉刀屬于多品種小批量的生產類型，而在銑床上銑削拉刀花鍵時一般采用傳統夾具進行加工，每件都要校正軸線、對刀和裝卸，精度難保證且調整麻煩、時間長，大大增加了生產輔助時間，為此，我們設計了一種用于加工拉刀花鍵的可調銑削夾具，經使用證明，該夾具結構簡單，調整方便，既保證了加工精度，又提高了生產效率。

1 零件工藝分析

銑削拉刀花鍵時，理論上是用三爪卡盤和后頂尖來定位、夾緊拉刀，但實際加工中，因拉刀較長，而我們所用來加工的銑床工作臺較短，根本架不上頂尖，且由于拉刀多為細長件，剛度較差，兩端若用頂尖頂住銑削花鍵時，易產生“讓刀現象”，故我們不采用這種裝夾方式，我們將另一端頂尖換掉，改為在拉刀圓校齒部進行支撐、定位和夾緊，這樣就增加了拉刀的剛度，有效避免了“讓刀現象”的出現。

銑削花鍵工序的加工要求：①保證花鍵跨棒距尺寸M=M0±0.1mm；②保證花鍵與軸線對稱度不大于0.1mm。如圖1所示，銑削花鍵時，拉刀裝夾后需用百分表按以下3個方面進行校正：①校正拉刀的徑向圓跳動；②校正拉刀的正母線相對于工作臺的平行度；③校正拉刀的側母線相對于工作臺橫向進給方向的平行度。

2 夾具的結構設計

根據以上的工藝分析，我們采用大端用分度頭夾緊，小端用V型定位，一般這種裝夾方式鎖死分度頭即可完全定位，但因為在銑床上進行加工，切削力較大，所以要求夾緊裝置具有足夠的強度，因此，還需在拉刀小端設計夾緊裝置，以防拉刀旋轉，夾緊裝置為夾具上的壓板12及鎖緊螺母10（圖2）。在校正拉刀時，需要上下和前后進行調節，故設計夾具時應考慮這兩個方向的調節功能，并能鎖緊。

該工序加工機床為臥式銑床，需要將夾具固定在工作臺上，故我們設計的夾具上有縱向槽，將矩形定位鍵的上部安裝在夾具體的縱向槽，矩形定位鍵的下部與銑床工作臺的T型槽相配，為提高定位精度，把定位鍵分為上、下兩部分，其上部按H7/h6與夾具底面上的槽配合，下部與銑床工作臺上的T形槽配合，因工作臺T形槽的公差為H8或H7，故定位鍵尺寸按h7或h6制造，以減少配合間隙，提高定向精度。臥式銑床工作臺相對于操作者來說為左右方向水平放置，走刀方向與工作臺方向一致，因此，兩定位鍵為左右布置，且距離盡量大，以保證定向精度。夾具底座為鑄造件，主要工作面為與機床工作臺平行的面，該面主要用來固定定位塊、滑塊及支座等，底平面用來與銑床工作臺進行連接同時固定定位鍵。

根據機床工作臺尺寸和所加工拉刀直徑范圍，確定夾具的具體尺寸，夾具結構如圖2所示：

圖2 夾具結構圖

1.底座；2.內六角圓柱頭螺釘；3.小支座；4.前后調節螺母；5.雙頭螺桿；6.六角頭螺栓；7.開槽圓柱頭螺釘；8.V形心軸；9.彈簧；10.鎖緊螺母；11.雙頭螺栓；12.壓板；13.支桿；14.螺母；15.支座；16.垂直調節螺母；17.滑動底座；18.滑塊

3 夾具的工作過程

銑削拉刀花鍵時，將夾具放到銑床工作臺上，使其定位鍵與銑床工作臺T型槽上部分相配合，夾具先不固定且沿工作臺T型槽方向可移動，將拉刀大端裝夾在三爪卡盤上，沿工作臺T型槽方向移動夾具，使夾具的V型剛好支撐在拉刀小端部分的圓校齒上，因為有定位鍵，故夾具V型中心與分度頭中心基本對中，此時用T型螺栓將夾具固定在銑床工作臺上。然后用百分表對拉刀進行校正，先校正拉刀正母線，用百分表測量拉刀后導部外圓高度，讀百分表顯示數值B1，工作臺高度不變，沿拉刀軸線移動工作臺，用百分表測量拉刀圓校齒外圓高度，讀百分表顯示數值B2，用游標卡尺測量拉刀后導部外圓實際尺寸D1和圓校齒外圓實際尺寸D2，計算B1-B2=（D1-D2）/2，若左右不相等，則調節垂直調節螺母16，使B1-B2=（D1-D2）/2，則拉刀垂直方向校正完畢，此時，擰緊開槽圓柱頭螺釘7，鎖緊垂直方向。同理，拉刀側母線方向校正方法與正母線一樣，所不同的是，調節時用前后調節螺母4調節即可，校正完畢后，用六角頭螺栓6鎖緊滑動底座17，鎖緊前后方向，將壓板12壓到拉刀圓校齒外圓上，擰緊鎖緊螺母10，這樣就將拉刀校正和夾緊了，然后按劃線對刀進行花鍵銑削。

4 結語

該夾具安裝在銑床的工作臺上，用于拉刀花鍵的銑削加工，根據拉刀的不同規格進行上下左右的調整，且能快速準確定位，實現了小批量多品種的加工，不但保證了拉刀的加工精度，而且大大節約了生產輔助時間，提高了生產效率。

【參考文獻】

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