[发明专利]用于螺帽类工件尾扣铣削的进给机构及铣削装置和方法

说明书

本发明公开了一种用于螺帽类工件尾扣铣削的进给机构及铣削装置，该进给机构包括驱动组件、圆柱凸轮和凸轮从动件；所述圆柱凸轮的下端与所述驱动组件固定，所述驱动组件用于驱动所述圆柱凸轮旋转，所述圆柱凸轮的上端端面的中心沿轴向开设有用于容纳螺帽类工件的第一容纳槽，所述圆柱凸轮的圆柱面上开设有螺旋凹槽，所述螺旋凹槽的螺距与螺帽类工件相同；所述凸轮从动件包括固定端和工作端，所述工作端伸入所述螺旋凹槽中。该机构利用圆柱凸轮机构原理实现尾扣铣削的螺旋进给，拓展了普铣设备在空间曲面加工方面的潜能，且具有结构简单、加工效率高和工艺稳定可靠等优点。

技术领域

本发明属于特殊零件铣削加工技术领域，尤其涉及一种用于螺帽类工件尾扣铣削的进给机构及铣削装置和方法。

背景技术

滚珠丝杠副是工具机械和精密机械上最常使用的高精度、可逆性和高效率的传动元件，可将旋转运动转换成线性运动（线性运动转换成旋转运动），或将扭矩转换成轴向作用力。由于摩擦力小的特性，滚珠丝杠副被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。

如图1所示，尾扣31是指滚珠丝杠副中螺帽类工件3（如螺母）内螺纹两端不完整需要切除的部分，通常情况，在滚珠丝杠副的尾扣端，装有一个端部开有反向槽的反向器，用于保证循环过程中，滚珠沿螺旋槽从一端螺母外表面的插管或外螺旋槽返回螺母内螺旋槽的另一端，实现丝杠副在工况下的连续作业。尾扣31属空间螺旋结构，端面投影为多圆弧平滑相接曲线。

传统一般采用划线后再打磨、锉修等机加手段去除尾扣，普通铣床无法实现三轴联动加工，对于属空间螺旋结构的尾扣无法一次加工实现，需要反复拆卸测量再铣削，并借助钳工打磨才能成型，不仅加工效率低，加工成本高，而且产品一致性难以保证。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、加工效率高和工艺稳定可靠的用于螺帽类工件尾扣铣削的进给机构，及具有该进给机构的螺帽类工件尾扣铣削装置，还相应提供一种利用该装置进行螺帽类零件尾扣铣削的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种用于螺帽类工件尾扣铣削的进给机构，包括驱动组件、圆柱凸轮和凸轮从动件；所述圆柱凸轮的下端与所述驱动组件固定，所述驱动组件用于驱动所述圆柱凸轮旋转，所述圆柱凸轮的上端端面的中心沿轴向开设有用于容纳螺帽类工件的第一容纳槽，所述圆柱凸轮的圆柱面上开设有螺旋凹槽，所述螺旋凹槽的螺距与螺帽类工件相同；所述凸轮从动件包括固定端和工作端，所述工作端伸入所述螺旋凹槽中。

工作时，可先将上述进给机构安装于普通铣床工作台上，再将待加工的螺帽类工件固定于第一容纳槽中并与圆柱凸轮同轴设置，在固定凸轮从动件的基础上，圆柱凸轮除了自身旋转，还会沿轴向按设计轨迹规律抬升。凸轮沿轴向升程/降程严格按照预定轮廓曲线规律变化，设计不同从动件运动轮廓曲线可实现任意预定的运动规律。由于螺旋凹槽轮廓曲线与尾扣螺母为同螺距螺旋曲线，即可实现与螺帽类工件尾扣加工进给一致的预定空间曲线运动，再借助普通铣床悬在上述进给机构上方的切削刀具的单一回转运动，对工件按设计样板切入切出，尾扣部分即可随刀具旋转自然切除，实现了该空间曲面（尾扣）在普通设备上的精确高效铣削加工。

作为上述技术方案的进一步改进：

为提高批量加工效率，省略繁琐耗时的尾扣划线工序，所述圆柱凸轮的上端端面上固定有与螺帽类工件的尾扣相对应的对刀块。

所述对刀块为与所述圆柱凸轮同轴设置的扇环块，所述扇环块的圆心角度与与尾扣的圆心角度相同，以确保尾扣精准对刀。

结合本机构的工作工况，所述驱动组件包括涡轮、与涡轮啮合传动的蜗杆，以及用于驱动蜗杆旋转的驱动件，所述圆柱凸轮的下端固定于所述涡轮的中心孔中。采用涡轮蜗杆传动能得到很大的传动比，结构紧凑且传动平稳。