[发明专利]轴向双螺旋面半自动铣削机

说明书

技术领域

本发明属于自动化技术领域，涉及仪表仪器零件加工技术，尤其涉及轴向双螺旋端面的精密加工设备。

背景技术

待加工的工件，螺旋端面轴如图1所示，轴向距离12mm有两个完全相同的螺旋面，螺旋面与轴柱面交线为标准螺旋线，分为左旋和右旋，螺距为P=4，0.5圈，左螺旋面A和右螺旋面B过相交线的面对称。该轴用于角度位移传感器制作，轴的12mm的柱面对应固定的感应线圈，轴的旋转使对应线圈的柱面面积发生变化，导致线圈感应的电感参数发生变化，且与旋转夹角成一定的关系式。这就要求螺旋面加工后边线二维展开线为一条标准直线，等距的两螺旋面要求完全平行，加工后12mm柱面边线平滑无凸跳，无毛刺。螺旋面相交处刀具圆角尽可能小。

目前现有技术没有专门加工此类零件的专用机床，为获得螺旋面的高精度加工要求，一般都是用CNC3轴坐标加工，但是三轴坐标加工其铣头是做三维插补运动，切削螺旋端面效果不佳，螺旋边线跳动大，不符合精度要求。

还有一种方式是用4轴或5轴CNC加工，通过工件旋转和铣头二维运动的联动加工，这样加工才符合角度位移传感器使用的要求，但是成本高，效率低，由于机床的非专用，设备利用率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述现有的小型螺旋面加工技术存在的不足，提供一种低成本高效率的小型化专用加工设备，提高设备利用率，降低产品加工费用，产品的一致性和可靠性也可以得到很好的控制。

本发明针对上述问题而提出的技术方案是：轴向双螺旋面半自动铣削机，用于加工螺旋端面轴；包括：卧式机身，为半自动铣削机的基础件，可置于车间的工作台上；水平滑台，设置在卧式机身上，可相对于卧式机身纵向滑动；靠模旋转机构，设置在水平滑台的一端，其主轴端安装的快速弹性锁夹用于夹持待加工工件的轴端，其主轴端外周安装的靠模凸轮环与主轴同时转动时决定待加工工件的轴向位移；快速顶心机构，安装在水平滑台的另一端，其活顶尖用于顶紧待加工工件的轴尾；双刀铣削机构，设置在卧式机身的侧上方，其双轴铣刀对应于待加工工件的中部，用于同时切削工件的轴向两个相同的螺旋面。

其中，所述靠模旋转机构包括：快速弹性锁夹，安装在主轴的端部，可以快速夹持待加工工件；靠模凸轮环，与快速弹性锁夹同轴转动，其环形工作曲面呈轴向起伏；顶轮滚子，安装在卧式机身上，与靠模凸轮环的环形工作曲面接触，环形工作曲面的轴向起伏决定待加工工件的两个待加工面相对于双轴铣刀的轴向位置；复位弹簧，作用在靠模凸轮环与卧式机身之间，保持靠模凸轮环的环形工作曲面与顶轮滚子的无间隙接触；减速电机，通过涡轮减速系统驱动靠模凸轮环和快速弹性锁夹匀速旋转。

其中，所述双刀铣削机构包括：铣削动力头，其下部垂直安装双轴铣刀，为双轴铣刀提供切削旋转力；立柱滑台，固定在卧式机身中部的侧上方，为铣削动力头提供垂直的滑道；滚珠丝杆副，与铣削动力头连接，带动铣削动力头沿立柱滑台上下移动；步进电机，安装在立柱滑台的顶端，与滚珠丝杆副连接，通过铣削动力头驱动双轴铣刀的垂直进给运动。

其中，所述快速顶心机构包括：活顶尖，作用在待加工工件轴尾的中心孔；快速手柄，与活顶尖连接，用于拉动活顶尖，使其快速顶紧在待加工工件的轴尾。

进一步的，所述水平滑台通过滚珠滑轨安装在卧式机身上。

与现有的技术相比较，采用本发明技术方案的优点是：

1.靠模凸轮环的轴向起伏与工件的旋转之间的机械联动关系，通过双轴铣刀(4)可以同时自动铣削工件轴上两个等距的对称螺旋面，自动化程度高，加工曲面一致性好，人为控制误差小，加工精度高、效率高。

2.工件装夹快速，整机简单实用。

3.与数控CNC机床加工相比，设备利用率高，大大降低加工成本，作为仪表核心零件，降低仪表的制造成本起了很大作用。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本发明轴向双螺旋面半自动铣削机待加工工件的三视图。

图2是本发明轴向双螺旋面半自动铣削机实施例的主视示意图。

图3是本发明轴向双螺旋面半自动铣削机实施例的俯视示意图。