本發(fā)明屬于機械加工領域，特別是涉及一種航空小模數(shù)內花鍵零件插齒加工工裝及加工方法。

背景技術：

在機械、電子、高鐵、醫(yī)療機械、機器人和軍工等許多行業(yè)小模數(shù)的花鍵類零件使用的越來越多。尤其，在航空航天制造業(yè)中，為了減輕重量，提高飛機和航天器的機動性能，一般采用薄壁結構。飛機的花鍵類零件不僅形狀復雜，而且模數(shù)小，內徑小。其中典型花鍵零件工件材料為鋁合金INT32Z×0.25m×30R×6H壓力角30o，小徑僅8mm左右，花鍵長10mm。常規(guī)方法一般是采用線切割加工和推齒法加工，但是線切割加工會影響零件表面質量和疲勞強度，航空零件一把不采用電加工；推齒法加工推刀安裝時誤差，推齒時受力不均勻，加工不穩(wěn)定，易導致齒面粗糙度差，花鍵位置形狀精度差。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對上述的不足和缺陷，解決航空小模數(shù)內花鍵類零件批量加工難題，一套航空小模數(shù)內花鍵零件插齒加工工裝及加工方法，既保證零件的裝夾定位的精度，提升了航空小模數(shù)內花鍵零件加工制造的能力，又提高了效率、節(jié)約了成本。

本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的：

一種航空小模數(shù)內花鍵零件插齒加工工裝，包括夾具體、堵住體、內六角圓柱頭螺釘、定位盤、定位心軸、花鍵零件、插齒刀、接刀桿，其中：堵住體通過配合塞入夾具體中，夾具體和堵住體連成一體，防止冷卻液往下走；夾具體上四周開有小孔，用于排出切屑以及在堵住體的作用下排出冷卻液，使冷卻液進入循環(huán)；夾具體上設有U形槽口，夾具體和堵住體連成一體后，通過夾具體上的U形槽口與機床相連，更換堵住體可實現(xiàn)與各種規(guī)格的插齒機裝配；定位盤通過內六角圓柱頭螺釘安裝在夾具體上，花鍵零件通過定位心軸定位安裝在定位盤上，插齒刀通過接刀桿連接插齒機主軸，方便更換不同規(guī)格的插齒刀。插齒刀的參數(shù)為：齒數(shù)為22、變位系數(shù)為0.4、刃部直徑6mm，柄部直徑3mm，采用磨齒和焊接工藝，柄部為錐型結構，錐柄的錐度與接刀桿相配合，錐柄為莫氏3#材料，不產生頂切以及保證有一定的剛度，不僅解決了插齒加工的主軸與工件干涉問題,而且降低了夾具的高度,使插齒時更加穩(wěn)定可靠。

一種航空小模數(shù)內花鍵零件插齒加工方法，具體包含以下步驟：

a.插齒刀的安裝與找正，將錐柄插齒刀通過緊刀拉釘固定在接刀桿上,接刀桿末端的莫氏3#與主軸相連，打表找正插齒刀，其中前刀面斜向圓跳動在0.015mm以內，外圓徑向跳動小于0.01mm；

b.工件安裝與找正，花鍵零件通過定位心軸定位安裝到定位盤上，定位心軸與定位盤連接統(tǒng)一，更換堵住體可實現(xiàn)與各種規(guī)格的插齒機裝配，根據花鍵類型參數(shù)化設計定位心軸尺寸，實現(xiàn)內花鍵零件定位，定位盤下部與夾具體連接統(tǒng)一為Φ60mm，找正零件，定位盤的外圓與定位心軸孔的同軸度好，打表找正外圓，找正后夾緊工件，拔下定位心軸；

c.工件加工，通過花鍵計算公式得出它的理論大徑尺寸與小徑尺寸，對第一件花鍵零件進行試切，同時結合通規(guī)和止規(guī)，來達到合格零件的目的，從而獲得加工參數(shù)用于后續(xù)零件的加工，插齒加工時，考慮到插齒切削時受力狀況，對刀具和工件，都是圓周上最高一點先受力，對刀具主軸和工件安裝夾具都有傾斜力矩作用，而產生彈性變形，因此無論是二次或者三次進給切削至全齒深的加工方法，最后都應調整徑向進給量，再無進給光一刀；

d.工件檢測，使用量規(guī)檢測花鍵零件。

本發(fā)明的優(yōu)點是：一套航空小模數(shù)內花鍵零件插齒加工工裝及加工方法，既保證零件的裝夾定位的精度，提升了航空小模數(shù)內花鍵零件加工制造的能力，又提高了效率節(jié)約了成本，結構簡單，工作可靠，可根據不同參數(shù)的花鍵零件更換對應的插齒刀具，使得能加工不同參數(shù)的花鍵，冷卻液能夠循環(huán)使用，不僅解決了插齒加工的主軸與工件干涉問題,而且降低了夾具的高度,使插齒時更加穩(wěn)定可靠，更換堵住體可實現(xiàn)與各種規(guī)格的插齒機裝配，通過模塊化設計，根據零件結構不同設計不同定位和裝夾方式的定位盤和定位心軸，通過快速更換定位盤和定位心軸，實現(xiàn)航空小模數(shù)花鍵類零件加工。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的裝夾示意圖；

圖2是本發(fā)明加工示意圖。

附圖標記：夾具體1、堵住體2、內六角圓柱頭螺釘3、定位盤4、定位心軸5、花鍵零件6、插齒刀7、接刀桿8。

具體實施方式

以下結合附圖來敘述本發(fā)明的具體實施方式，以下結合附圖對本發(fā)明實施例做進一步詳述，以下關于本發(fā)明的實施方式的描述只是示例性，并不是為了限制本發(fā)明的所要保護的主題，對于本發(fā)明所描述的實施例還存在的其他在權利要求保護范圍內的變化，都屬于本發(fā)明所需要保護的主題。

結合圖1至圖2所示，一種航空小模數(shù)內花鍵零件插齒加工工裝，包括夾具體1、堵住體2、內六角圓柱頭螺釘3、定位盤4、定位心軸5、花鍵零件6、插齒刀7、接刀桿8，其中：堵住體2通過配合塞入夾具體1中，夾具體1和堵住體2連成一體，防止冷卻液往下走；夾具體1上四周開有小孔，用于排出切屑以及在堵住體2的作用下排出冷卻液，使冷卻液進入循環(huán)；夾具體1上設有U形槽口，夾具體1和堵住體2連成一體后，通過夾具體1上的U形槽口與機床相連，更換堵住體可實現(xiàn)與各種規(guī)格的插齒機裝配；定位盤4通過內六角圓柱頭螺釘3安裝在夾具體1上，花鍵零件6通過定位心軸5定位安裝在定位盤4上，插齒刀7通過接刀桿8連接插齒機主軸，方便更換不同規(guī)格的插齒刀7。插齒刀7的參數(shù)為：齒數(shù)為22、變位系數(shù)為0.4、刃部直徑6mm，柄部直徑3mm，采用磨齒和焊接工藝，柄部為錐型結構，錐柄的錐度與接刀桿相配合，錐柄為莫氏3#材料，不產生頂切以及保證有一定的剛度，不僅解決了插齒加工的主軸與工件干涉問題,而且降低了夾具的高度,使插齒時更加穩(wěn)定可靠。

一種航空小模數(shù)內花鍵零件插齒加工方法，具體包含以下步驟：

a.插齒刀7的安裝與找正，將錐柄插齒刀7通過緊刀拉釘固定在接刀桿8上,接刀桿8末端的莫氏3#與主軸相連，打表找正插齒刀，其中前刀面斜向圓跳動在0.015mm以內，外圓徑向跳動小于0.01mm；

b.工件安裝與找正，花鍵零件6通過定位心軸5定位安裝到定位盤4上，定位心軸5與定位盤4連接統(tǒng)一，更換堵住體2可實現(xiàn)與各種規(guī)格的插齒機裝配，根據花鍵類型參數(shù)化設計定位心軸5尺寸，實現(xiàn)內花鍵零件定位，定位盤4下部與夾具體1連接統(tǒng)一為Φ60mm，找正零件，定位盤4的外圓與定位心軸5孔的同軸度好，打表找正外圓，找正后夾緊工件，拔下定位心軸5；

c.工件加工，通過花鍵計算公式得出它的理論大徑尺寸與小徑尺寸，對第一件花鍵零件進行試切，同時結合通規(guī)和止規(guī)，來達到合格零件的目的，從而獲得加工參數(shù)用于后續(xù)零件的加工，插齒加工時，考慮到插齒切削時受力狀況，對刀具和工件，都是圓周上最高一點先受力，對刀具主軸和工件安裝夾具都有傾斜力矩作用，而產生彈性變形，因此無論是二次或者三次進給切削至全齒深的加工方法，最后都應調整徑向進給量，再無進給光一刀；

d.工件檢測，使用量規(guī)檢測花鍵零件。

本發(fā)明的實施例對于為本發(fā)明的示范性實施例，應當理解為是本發(fā)明的權利要求書的保護范圍內其中的某示范性示例，具有對本領域技術人員實現(xiàn)相應的技術方案的指導性作用，而非對本發(fā)明的限定。