[发明专利]一种航空小模数内花键零件插齿加工工装及加工方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工领域，特别是涉及一种航空小模数内花键零件插齿加工工装及加工方法。

背景技术

在机械、电子、高铁、医疗机械、机器人和军工等许多行业小模数的花键类零件使用的越来越多。尤其，在航空航天制造业中，为了减轻重量，提高飞机和航天器的机动性能，一般采用薄壁结构。飞机的花键类零件不仅形状复杂，而且模数小，内径小。其中典型花键零件工件材料为铝合金INT32Z×0.25m×30R×6H压力角30º，小径仅8mm左右，花键长10mm。常规方法一般是采用线切割加工和推齿法加工，但是线切割加工会影响零件表面质量和疲劳强度，航空零件一把不采用电加工；推齿法加工推刀安装时误差，推齿时受力不均匀，加工不稳定，易导致齿面粗糙度差，花键位置形状精度差。

发明内容

本发明的目的是针对上述的不足和缺陷，解决航空小模数内花键类零件批量加工难题，一套航空小模数内花键零件插齿加工工装及加工方法，既保证零件的装夹定位的精度，提升了航空小模数内花键零件加工制造的能力，又提高了效率、节约了成本。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种航空小模数内花键零件插齿加工工装，包括夹具体、堵住体、内六角圆柱头螺钉、定位盘、定位心轴、花键零件、插齿刀、接刀杆，其中：堵住体通过配合塞入夹具体中，夹具体和堵住体连成一体，防止冷却液往下走；夹具体上四周开有小孔，用于排出切屑以及在堵住体的作用下排出冷却液，使冷却液进入循环；夹具体上设有U形槽口，夹具体和堵住体连成一体后，通过夹具体上的U形槽口与机床相连，更换堵住体可实现与各种规格的插齿机装配；定位盘通过内六角圆柱头螺钉安装在夹具体上，花键零件通过定位心轴定位安装在定位盘上，插齿刀通过接刀杆连接插齿机主轴，方便更换不同规格的插齿刀。插齿刀的参数为：齿数为22、变位系数为0.4、刃部直径6mm，柄部直径3mm，采用磨齿和焊接工艺，柄部为锥型结构，锥柄的锥度与接刀杆相配合，锥柄为莫氏3#材料，不产生顶切以及保证有一定的刚度，不仅解决了插齿加工的主轴与工件干涉问题,而且降低了夹具的高度,使插齿时更加稳定可靠。

一种航空小模数内花键零件插齿加工方法，具体包含以下步骤：

a.插齿刀的安装与找正，将锥柄插齿刀通过紧刀拉钉固定在接刀杆上,接刀杆末端的莫氏3#与主轴相连，打表找正插齿刀，其中前刀面斜向圆跳动在0.015mm以内，外圆径向跳动小于0.01mm；

b.工件安装与找正，花键零件通过定位心轴定位安装到定位盘上，定位心轴与定位盘连接统一，更换堵住体可实现与各种规格的插齿机装配，根据花键类型参数化设计定位心轴尺寸，实现内花键零件定位，定位盘下部与夹具体连接统一为Φ60mm，找正零件，定位盘的外圆与定位心轴孔的同轴度好，打表找正外圆，找正后夹紧工件，拔下定位心轴；

c.工件加工，通过花键计算公式得出它的理论大径尺寸与小径尺寸，对第一件花键零件进行试切，同时结合通规和止规，来达到合格零件的目的，从而获得加工参数用于后续零件的加工，插齿加工时，考虑到插齿切削时受力状况，对刀具和工件，都是圆周上最高一点先受力，对刀具主轴和工件安装夹具都有倾斜力矩作用，而产生弹性变形，因此无论是二次或者三次进给切削至全齿深的加工方法，最后都应调整径向进给量，再无进给光一刀；

d.工件检测，使用量规检测花键零件。

本发明的优点是：一套航空小模数内花键零件插齿加工工装及加工方法，既保证零件的装夹定位的精度，提升了航空小模数内花键零件加工制造的能力，又提高了效率节约了成本，结构简单，工作可靠，可根据不同参数的花键零件更换对应的插齿刀具，使得能加工不同参数的花键，冷却液能够循环使用，不仅解决了插齿加工的主轴与工件干涉问题,而且降低了夹具的高度,使插齿时更加稳定可靠，更换堵住体可实现与各种规格的插齿机装配，通过模块化设计，根据零件结构不同设计不同定位和装夹方式的定位盘和定位心轴，通过快速更换定位盘和定位心轴，实现航空小模数花键类零件加工。

附图说明

图1是本发明的装夹示意图；

图2是本发明加工示意图。

附图标记：夹具体1、堵住体2、内六角圆柱头螺钉3、定位盘4、定位心轴5、花键零件6、插齿刀7、接刀杆8。

具体实施方式