設(shè)計(jì)“驅(qū)動(dòng)手臂”工裝，在普通立式銑床上實(shí)現(xiàn)了內(nèi)鍵槽和外鍵槽在一個(gè)工步中完成切削加工，節(jié)省了外協(xié)工序，同時(shí)保證了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)進(jìn)度，為同類零件的加工提供了參考。
1.需求分析
石油測(cè)井裝備產(chǎn)品零件以管件為主，分布有內(nèi)外螺紋、內(nèi)外密封槽及內(nèi)外鍵槽等，如圖1所示。
圖 1
孔內(nèi)鍵槽的加工一直是一個(gè)難點(diǎn)，現(xiàn)有的工藝方法是通過(guò)電加工來(lái)完成內(nèi)鍵槽的加工，而冷加工與電加工的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致了加工周期延誤，同時(shí)加工費(fèi)用（含電極制作費(fèi)用）也大?，F(xiàn)有工藝流程為：車→銑→電火花→鉗。
此工藝流程中，電火花加工時(shí)需另加工專用電極后，再外協(xié)到專用機(jī)床加工，所以費(fèi)用昂貴，還不能保證加工進(jìn)度。如果能在立銑床上實(shí)現(xiàn)孔內(nèi)的鍵槽加工，就可以節(jié)約大量的時(shí)間和費(fèi)用。
2.工裝結(jié)構(gòu)功能分析
根據(jù)生產(chǎn)的需求，設(shè)計(jì)了工裝“驅(qū)動(dòng)手臂”，在立銑床上實(shí)現(xiàn)了孔內(nèi)鍵槽加工，如圖2所示。
圖 2
1.條形支架 2.套筒支架 3.齒輪A 4.齒輪軸A 5.拉緊螺桿 6.孔擋圈 7.滾動(dòng)球軸承 8.軸擋圈9.彈簧套 10.D8立銑刀 11.齒輪軸C 12.齒輪C 13.齒輪軸B 14.齒輪B 15.平鍵 16.螺栓 17.墊圈A
該工裝安裝在立銑床的動(dòng)力頭上，外形呈懸臂結(jié)構(gòu)，懸臂可以伸到零件孔內(nèi)加工內(nèi)鍵槽。它采用直齒外嚙合圓柱齒輪傳動(dòng)的原理設(shè)計(jì)，由條形支架、套筒支架、齒輪A、齒輪軸A、墊圈A、齒輪B、齒輪軸B、齒輪C、齒輪軸C、D8立銑刀、彈簧套和拉緊螺桿等12個(gè)主要零件組成。
其中機(jī)床主軸通過(guò)夾套與齒輪軸A聯(lián)接，作為“驅(qū)動(dòng)手臂”的驅(qū)動(dòng)源，通過(guò)三個(gè)同模數(shù)、同齒數(shù)的圓柱齒輪將主軸動(dòng)力傳遞到D8立銑刀上。
使用時(shí)，首先將齒輪A安裝固定在齒輪軸A上，再將齒輪軸A通過(guò)夾套安裝到立銑床的主軸上，并調(diào)整好伸出長(zhǎng)度，然后將套筒支架上端通過(guò)M10螺栓固定在動(dòng)力頭外圈上，形成穩(wěn)定的支座，接著將已經(jīng)安裝好齒輪B、齒輪C的條形支架通過(guò)M10螺栓固定到套筒支架的下端，保證齒輪B與齒輪A的正確嚙合，立銑床主軸起動(dòng)后，穩(wěn)固的套筒支架與條形支架保證了工裝與零件間的準(zhǔn)確定位，平穩(wěn)傳動(dòng)的齒輪系保證了D8立銑刀切削加工的順利進(jìn)行。
3.使用效果分析
采用“驅(qū)動(dòng)手臂”在立銑床上加工孔內(nèi)鍵槽（見圖3）成功后，將現(xiàn)有工藝流程調(diào)整為：車→銑→鉗，去除了電火花加工工序。新的工藝流程中，孔內(nèi)鍵槽的加工由電火花加工改為在立銑床上用工裝“驅(qū)動(dòng)手臂”加工，同時(shí)在工件裝夾位置不變的情況下，直接用“驅(qū)動(dòng)手臂”上的鍵槽銑刀加工外鍵槽，這樣可以在同一工步上完成內(nèi)、外鍵槽的加工，提高了零件的加工位置精度，同時(shí)保證了加工進(jìn)度，節(jié)約了加工費(fèi)用。
