設計(ji)“驅(qu)動手臂”工(gong)(gong)裝，在(zai)普通(tong)立式銑(xian)床上實(shi)現了(le)(le)內鍵槽(cao)和(he)外鍵槽(cao)在(zai)一(yi)個工(gong)(gong)步中完成切削加工(gong)(gong)，節省了(le)(le)外協工(gong)(gong)序(xu)，同時保證了(le)(le)產(chan)品質量和(he)生產(chan)進度(du)，為同類零件的(de)加工(gong)(gong)提(ti)供了(le)(le)參考。
1.需求分析
石(shi)油(you)測(ce)井(jing)裝備產品零件以管件為主，分布有內外(wai)螺紋(wen)、內外(wai)密(mi)封槽及內外(wai)鍵槽等(deng)，如圖1所示。
圖 1
孔內(nei)鍵(jian)槽(cao)的(de)加(jia)(jia)工一直是一個難點(dian)，現(xian)有的(de)工藝方法(fa)是通過電加(jia)(jia)工來(lai)完成內(nei)鍵(jian)槽(cao)的(de)加(jia)(jia)工，而(er)冷加(jia)(jia)工與電加(jia)(jia)工的(de)轉換導致(zhi)了加(jia)(jia)工周期延誤，同時加(jia)(jia)工費用（含電極制作費用）也大。現(xian)有工藝流程為(wei)：車→銑→電火花(hua)→鉗。
此(ci)工(gong)藝流程中(zhong)，電(dian)火花加工(gong)時需另(ling)加工(gong)專用電(dian)極后(hou)，再外協(xie)到專用機床加工(gong)，所以費(fei)(fei)用昂貴，還(huan)不能保證加工(gong)進(jin)度(du)。如果能在立(li)銑床上實現孔內的鍵槽加工(gong)，就可(ke)以節(jie)約(yue)大量的時間和費(fei)(fei)用。
2.工裝結構功能分析
根據生產的(de)需求，設計(ji)了工裝(zhuang)“驅動(dong)手(shou)臂”，在立(li)銑床(chuang)上實現(xian)了孔內(nei)鍵槽加工，如圖2所示。
圖 2
1.條形支(zhi)架 2.套筒支(zhi)架 3.齒(chi)(chi)輪A 4.齒(chi)(chi)輪軸(zhou)A 5.拉緊螺桿 6.孔擋圈 7.滾(gun)動(dong)球(qiu)軸(zhou)承 8.軸(zhou)擋圈9.彈簧套 10.D8立銑刀 11.齒(chi)(chi)輪軸(zhou)C 12.齒(chi)(chi)輪C 13.齒(chi)(chi)輪軸(zhou)B 14.齒(chi)(chi)輪B 15.平鍵 16.螺栓 17.墊圈A
該(gai)工裝安裝在立(li)銑床的動力頭上，外形(xing)呈懸臂結構，懸臂可以(yi)伸到零件孔內加工內鍵槽。它采用直(zhi)齒(chi)外嚙合圓柱齒(chi)輪傳動的原理設計(ji)，由條形(xing)支(zhi)架、套筒支(zhi)架、齒(chi)輪A、齒輪軸A、墊圈A、齒輪B、齒輪軸B、齒輪(lun)C、齒輪(lun)軸C、D8立(li)銑刀(dao)、彈簧(huang)套(tao)和拉(la)緊(jin)螺桿等(deng)12個主要零件(jian)組成。
其中機床主軸通過夾套(tao)與(yu)齒輪軸A聯接，作為“驅(qu)(qu)動手(shou)臂”的(de)驅(qu)(qu)動源，通過三(san)個同模數(shu)、同齒數(shu)的(de)圓柱齒輪(lun)將主軸動力傳遞到D8立銑刀上。
使用時，首先將齒輪(lun)A安裝固定在齒輪軸A上，再將齒輪軸A通過夾套安裝到(dao)立銑床的(de)主(zhu)軸上，并調整(zheng)好伸出(chu)長(chang)度，然后(hou)將套筒支架上端通過M10螺栓(shuan)固定(ding)(ding)在動力(li)頭外圈上(shang)，形(xing)成穩(wen)定(ding)(ding)的支座，接著將已(yi)經安(an)裝好齒輪B、齒輪C的條形(xing)支架通過M10螺栓(shuan)固定(ding)到套筒支架的下(xia)端，保證齒輪B與(yu)齒輪A的(de)正確(que)嚙合，立(li)銑床主軸起動后，穩固的(de)套筒支(zhi)架與條形支(zhi)架保證(zheng)了工裝與零件(jian)間的(de)準確(que)定(ding)位，平(ping)穩傳(chuan)動的(de)齒輪系保證(zheng)了D8立銑刀切削(xue)加(jia)工的順(shun)利進行(xing)。
3.使用效果分析
采用(yong)“驅動手臂”在立銑床上加工孔內鍵槽（見圖3）成功(gong)后(hou)，將現(xian)有工(gong)(gong)藝(yi)(yi)流程(cheng)調整為：車→銑→鉗(qian)，去除了(le)電火花(hua)加(jia)(jia)工(gong)(gong)工(gong)(gong)序。新的(de)(de)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)流程(cheng)中，孔內鍵(jian)槽(cao)的(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)由電火花(hua)加(jia)(jia)工(gong)(gong)改為在立銑床上用(yong)工(gong)(gong)裝(zhuang)“驅動手(shou)(shou)臂”加(jia)(jia)工(gong)(gong)，同時(shi)在工(gong)(gong)件裝(zhuang)夾位置不變的(de)(de)情況下，直接(jie)用(yong)“驅動手(shou)(shou)臂”上的(de)(de)鍵(jian)槽(cao)銑刀加(jia)(jia)工(gong)(gong)外(wai)鍵(jian)槽(cao)，這(zhe)樣可以在同一工(gong)(gong)步上完成內、外(wai)鍵(jian)槽(cao)的(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)，提高了(le)零(ling)件的(de)(de)加(jia)(jia)工(gong)(gong)位置精(jing)度，同時(shi)保(bao)證了(le)加(jia)(jia)工(gong)(gong)進(jin)度，節約了(le)加(jia)(jia)工(gong)(gong)費用(yong)。
