用於加（jiā）工內鍵槽的數控銑床附件機構設計-數控機床市場網

您現在的位置：銑床網> 加工與維修>用於（yú）加工內鍵槽的數控銑床附（fù）件機構（gòu）設計

用於加工內鍵槽的數控銑（xǐ）床附（fù）件機構設計

2023-8-7 來源：- 作者（zhě）：潘建新何文學

摘要：針對普通立式數控銑床不（bú）能加工零件（jiàn）內孔軸向鍵槽的問題，設計了用於加工內鍵槽的數控銑床附件機構。介紹了兩種附件機構的設計（jì）方案與（yǔ）工作原理，將（jiāng）所設計的附件（jiàn）機構與現有立式（shì）數控銑床相配合，能夠方便地加工出零件內孔軸向鍵槽，並且加工速度快（kuài），效率高，質量好。

關鍵詞：數控銑床（chuáng）內鍵槽加工附件（jiàn）機構設計

１、設（shè）計背景

普通立式數控銑床安裝的立式銑刀隻（zhī）能（néng）銑削工件外形輪廓、型腔、槽、平麵、曲麵，對於齒輪、皮帶（dài）輪、飛輪等工（gōng）件的內鍵槽，卻無法銑（xǐ）削，由此限製了立式數控銑床銑削加工的應用範圍（wéi）。

為了解決上述（shù）問題，筆者根據現（xiàn）有立式數（shù）控銑床主軸端部的結（jié）構，設計了（le）一種用於（yú）加工工件內鍵槽的數控（kòng）銑床附件（jiàn）機構，將隻能在豎直方向進刀的立式銑刀改變方（fāng）向，成為在水平方向也能進刀的立式銑刀，這樣可以加工出工件內鍵槽，滿足工件內鍵槽銑削加（jiā）工（gōng）

的需要（yào）。

２、方案（àn）一

２.１結（jié）構

方案一（yī）為使用直柄立式銑刀的數控銑床附件機構（gòu），如圖1所示。在方案一附件（jiàn）機構中，彈性聯軸器上半部的頂端采用莫氏錐柄結構，工作時與銑床主軸固連。彈性聯軸器上半部通過彈（dàn）性體與彈性聯軸器下半部相連。彈性聯軸器（qì）下半部與主動錐齒輪軸通過平鍵連接，並由緊固螺母緊固。主動錐齒輪軸與主動錐齒輪為整體結（jié）構。彈性聯軸器下半（bàn）部、主動錐齒輪軸分別（bié）通過上軸承、下軸承安裝在（zài）上殼體內。在下（xià）殼體內安裝從動軸、左軸承、右軸承、從動錐齒輪、鎖緊螺（luó）母。

從動軸左右（yòu）兩端分別通過左軸（zhóu）承、右軸承安裝在下殼體內，從（cóng）動錐齒輪固定在從動軸上，從動軸左（zuǒ）端（duān）內孔安裝（zhuāng）直柄立式銑刀。下殼體（tǐ）左右兩端分別安（ān）裝蓋板和封堵螺母。主動錐齒輪和從動錐齒輪齧合，上殼體與下殼體通過連接螺栓連接。上殼（ké）體通過連接螺栓與銑床主（zhǔ）軸箱的主軸法蘭相連，改變連接孔位，可以改變直（zhí）柄立式銑刀在水平方（fāng）向上（shàng）的軸向方位。將直柄立式銑（xǐ）刀尾部圓柱麵的一邊磨成一偏平麵（miàn），套（tào）裝在從動軸內孔中（zhōng），並用沉（chén）頭螺釘緊定。方案（àn）一外形如圖２所示。

２．２工作（zuò）原理

方案一附件機構在殼體內安裝有主動錐齒輪（lún）軸、主動（dòng）錐齒輪、從動軸、從動錐（zhuī）齒輪，主動錐（zhuī）齒輪軸通過彈性聯軸器與數控銑床（chuáng）輸出軸連接，主動錐（zhuī）齒輪與從動錐齒輪齧合，從動軸輸出端（duān）連接直柄立式銑刀，數控銑床輸出軸通過兩錐齒輪的齧合改變方向，銑（xǐ）刀不再是豎直向下進刀，而是旋轉（zhuǎn）了９０°，成為水平橫向進刀，這樣就可以（yǐ）實現工件內鍵槽（cáo）的（de）銑（xǐ）削加工（gōng）。方案一的（de）優（yōu）點為結構合理（lǐ），能使立式銑刀水平安裝，當機床豎直向下運（yùn）動（dòng）時，與輸出軸相（xiàng）連的附件（jiàn）機構隨之（zhī）向下（xià）運動（dòng），這樣就可以（yǐ）在工件（jiàn）孔內加（jiā）工豎直方向的鍵槽（cáo）。方案一的缺點為下殼體體積大，隻能（néng）在工件（jiàn）較大孔徑中加工鍵槽，若孔徑小於下殼體外（wài）形尺寸，則無法進入孔內加工（gōng）鍵槽。另外，如果鍵槽尺寸較大，立式銑刀又為錐柄，那麽無法將錐柄立式銑刀尾部圓錐麵（miàn）的一邊（biān）磨（mó）成一偏平麵，錐柄立式銑刀無法安（ān）裝固定。

３、方案二

３．１結（jié）構

方案二為使用錐柄立（lì）式銑刀的數控銑床附（fù）件機構（gòu），如圖3所（suǒ）示（shì）。方案二與方案一的不同之處是，將從動軸改為空心軸，從動（dòng）軸左（zuǒ）端（duān）做成（chéng）錐孔，能夠安裝錐柄立（lì）式（shì）銑刀。拉緊螺栓從從動（dòng）軸右端伸入，將錐（zhuī）柄立式銑刀拉緊固定。

３.２工作原理

方案二與方案一的工作原理一致，也是在殼體內安裝有主動錐齒輪軸、主動錐齒輪（lún）、從動軸、從動錐齒輪，主動錐齒輪軸（zhóu）通過彈性聯軸器與數控銑床輸出軸連接，主動錐齒輪與從動錐齒輪齧合，從動軸輸出端安裝銑刀。數控銑床的輸出（chū）軸通過兩錐（zhuī）齒輪的齧合而改變方（fāng）向，銑刀不再是豎直向（xiàng）下進刀，而是旋（xuán）轉90°，成為水（shuǐ）平橫向進刀，這樣就可以實現工件（jiàn）內鍵（jiàn）槽的銑（xǐ）削加工。方案二的優點是采用（yòng）錐柄立式銑刀，能夠銑削大型工件內鍵槽，改變方案一隻能采（cǎi）用（yòng）小型直柄立（lì）式銑刀的結構，更方便加工（gōng）大（dà）孔（kǒng）徑工件中的鍵槽。方案二的缺點是下殼體體積大，隻能在工件（jiàn）較（jiào）大孔徑中加（jiā）工鍵槽，若工件孔徑小於下殼體外形（xíng）尺寸，則無法加工鍵槽。

４、傳動設計

在上述用於加工內（nèi）鍵槽的數控銑床附件（jiàn）機構中（zhōng），聯軸器的設計（jì）比較簡單，可以采用彈性聯軸器方案，也可以采用剛性連接方案。采（cǎi）用剛性（xìng）連接方案時，可（kě）將聯軸器的一端做成孔（kǒng），另一端做（zuò）成軸，將軸伸入孔中，中間用平（píng）鍵連接。聯軸器隻受扭（niǔ）力，設計簡單。錐齒輪傳動則（zé）相對複雜，主要考慮（lǜ）以下六點：①錐齒輪傳遞的功率大小，以及錐齒輪的轉速範圍；②采用（yòng）不同輸出（chū）軸方式時錐齒的輪受力大小與方向；③錐齒輪輪對的設計（jì）壽命（mìng）；④ 錐齒輪的齒形結構（gòu）與錐（zhuī）齒輪的材料、熱處理、加工精度；⑤ 錐齒輪的齒數與錐齒輪輪對（duì）的傳動比（bǐ）；⑥ 錐齒輪的冷卻潤滑方（fāng）式。

上述六點確定以後，就可以方便地設計（jì）出（chū）錐（zhuī）齒（chǐ）輪輪對。對（duì）於主動軸與從（cóng）動軸上的軸承，主要基於各軸的受力情況來（lái）選擇合適的尺寸與型號。

５、應用效果（guǒ）

在確定用於工件內鍵槽的（de）數控（kòng）銑床附件（jiàn）機構方案以後，基於筆者單位現有VM850 立式數控銑床的主軸端部外形結構，按方案一設計了一套用於加工內（nèi）鍵槽的數控銑（xǐ）床附件機構（gòu）。

考慮外形尺寸及質量，在設計時不能按VM850 立式數控銑（xǐ）床的全（quán）功率負荷來設計附件機構（gòu）。考慮密封方便，不能采用潤滑油（yóu）潤滑，而是采用鋰基潤（rùn）滑脂潤滑，轉速按1500ｒ／min 來考慮。

按設計圖紙製作出（chū）用於加工內鍵槽的數控銑（xǐ）床附件機（jī）構，安裝直徑為14mm 的立銑刀（dāo）後，對內孔直徑為 140mm 的皮帶輪內鍵槽進行加工（gōng），效果良好（hǎo）。

來源：

１．長沙職業技術學院智能製造工程學院潘建新（xīn）

２．湖南科技職業學院（yuàn）智能裝備技術學院何文學

投稿箱：
如果您有機床行業、企業相關新聞（wén）稿件發表，或進行資訊合作，歡（huān）迎聯係本（běn）網編輯部，郵箱：skjcsc@vip.sina.com

更（gèng）多相關信息

名企推薦

業界視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃

| 更多