细长轴多角位键槽加工夹具设计
细长轴多角位键槽加工夹具设计
在产品加工过程中，经常会遇到一些细长轴类零件，根据设计要求加工多个键槽，这些键槽尺寸、几何公差要求较严，各键槽间、键槽与定位基准孔间有着较严的角位要求，用普通的划线方法难以保证。同时细长轴类零件刚性差，装夹后零件易变形，装夹困难， 在分度头上无法装夹，由于分度头也存在一定的定位及传动间隙，对于一些精度较
钨钢铣刀涂层
细长轴多角位键槽加工夹具设计
细长轴多角位键槽加工夹具设计
在产品加工过程中，经常会遇到一些细长轴类零件，根据设计要求加工多个键槽，这些键槽尺寸、几何公差要求较严，各键槽间、键槽与定位基准孔间有着较严的角位要求，用普通的划线方法难以保证。同时细长轴类零件刚性差，装夹后零件易变形，装夹困难， 在分度头上无法装夹，由于分度头也存在一定的定位及传动间隙，对于一些精度较高的零件，难以保证加工要求。通常此类零件加工需要在一些数控机床上加工，在批量不大的情况下，专门购买设备加工会使加工成本提高，经济效益降低。为此，通过设计应用夹具，可在普通铣床上实现此类零件的加工，降低制造成本，提高经济效益。
零件技术难点分析
以某柴油机凸轮轴为例，该零件总长为2 452mm，直径为125m5， 长径比达到19.6，属细长轴类零件。零件要求在外圆上加工6个键槽，键槽宽度尺寸为32p9，键槽间存在一定夹角，各键槽间角度偏差要求不大于±15′，并与装配基准孔φ 10H7的角度偏差不大于±15′，相对于凸轮轴外圆的对称度不大于0.03mm。其结构简图如图1所示。
图1 某柴油机凸轮轴结构简图
由以上结构分析可知该零件键槽加工过程中存在以下技术难点：①键槽间的角度偏差±15′及与装配基准孔φ 10H7的角度偏差不大于±15′要求较高，利用一般的对线、分度头等加工方法难以保证。②键槽相对于凸轮轴外圆的对称度不大于0.03mm，由于零件属细长轴，刚性装夹过程存在装夹变形，难以保证。
通过进行结构分析和加工工艺方案研究，结合加工设备的具体结构，设计了角位分度夹具、零件定位夹具和对刀块等夹具，保证了零件的技术要求。
夹具设计
角位分度夹具。为了保证零件键槽间及与装配基准孔φ 10H7的角度偏差，设计的角位分度夹具，结构如图2所示。该工装通过菱形定位销，以零件的一端定位凸台及装配基准孔φ 10H7为基准定位，根据零件的角度，设计了铣键槽的六方分度盘，分度盘各六方面间角度为60°±2′，在加工零件键槽过程中，通过螺栓、垫圈和螺母将零件与六方分度盘紧固在一起，机床主轴始终保持水平不动，通过旋转找正六方分度盘上的六个平面在水平方向跳度不大于0.03mm，保证零件的旋转定位，从而保证各键槽间的角度公差要求。
图2 角位分度夹具
1.六方分度盘 2.螺栓 3.垫圈 4.螺母 5.菱形定位销
定位夹具（见图3）。由于该零件为细长轴，刚性较差，零件由于自重易发生自然弯曲，影响键槽加工精度。为此设计了V形块来解决该问题。在零件加工过程中根据零件长度选择合理的V形块的数量，加工时通过找正样棒，先将V形块中心找正在一条直线上，使各V形块中心偏差不大于0.015mm，找正后压紧V形块。然后再将零件装夹到V形块上，通过压板压紧零件，实现零件的装夹。
图3 定位夹具
1.压板 2.样棒 3.V形块
铣键槽对刀块（见图4）。在零件加工过程中，为了提高加工效率，降低加工难度，设计了铣键槽对刀块，保证键槽的对称度要求。加工过程中将两个铰接在一起的V形块装夹在零件外圆上，找平对刀面后，将键槽铣刀装入主轴，通过塞尺校验，保证键槽铣刀中心与对刀槽中心重合偏差不大于0.01mm，从而保证加工出的键槽对称度偏差满足设计要求。
图4 铣键槽对刀块
加工方法
在加工过程中，首先找正定位夹具的各V形块中心，偏差不大于0.015mm。压紧V形块后，装夹零件，检查零件侧母线，确保零件未发生弯曲变形。利用铣键槽对刀块调整机床主轴使之与φ 125m5外圆轴线同心。然后将分度夹具装夹在零件法兰盘端，并用零件的φ 65h6及φ 10H7销孔定位， 找平六方分度盘上的平面，要求100mm内跳动差不大于0.05mm，压紧零件后铣键槽（见图1，6个键槽自左至右依次排序①～⑥）①、②，松开零件，工件旋转60°，找平六方分度盘，压紧零件，对正机床主轴与零件主轴后，铣键槽④，随后按以上步骤依次加工键槽③⑤⑥。按以上加工步骤加工完零件后，经过检验零件完全满足设计要求。
结语
通过设计、应用的工装夹具，可在普通键槽铣床上实现大型细长轴零件多角位键槽的精密加工，在保证零件加工精度的前提下，节约生产成本，提高加工效率。应用前景较好，可推广。
国产硬质合金螺旋立铣刀在加工中心上的运
CNC加工中心用的立铣刀，品种规范繁复，从结构来分有整体式合金立铣刀、可转位硬质合金立铣刀(包含模块式)及焊接式硬质合金螺旋立铣刀3类。
这3类不同的立铣刀，在CNC加工中心已运用较长时刻，各有千秋，特别是类和第2类运用面很广，而第3类螺旋立铣刀运用面窄，运用不多。下面临螺旋立铣刀进行分析。
国产螺旋立铣刀，自上世纪80年代已问世，其时因为刀片需挤压呈螺旋状，工艺杂乱难度大，迟迟未扩大出产，后逐步开展，在2008年已制定部标，目前国内已有数十家刀具厂出产螺旋立铣刀，品种规范。以往螺旋立铣刀，用在普通铣床上较多，运用在CNC加工中心上较少，这类刀具尽管切削性能好，但强度低，不易受冲击，性差，不太适合运用在CNC加工中心上。惯例螺旋立铣刀若在硬质合金原料、刀片截面尺度、刀具几许参数及刀体的强度等方面规划不妥会形成上述缺陷，可这种结构立铣刀，有它的利益，不只制作工艺较简略、成本低，首要的是切削性能好，切削刃锋利，刃
