一种凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具的制作方法

本发明属于凸轮曲线镜筒的加工工具领域，具体涉及四轴或五轴加工中心用于一种凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具。

背景技术：

1、凸轮曲线变焦镜筒是光学变焦系统中的重要零件，其结构为在筒壁圆周面上缠绕着一定角度和长度的两条或两条以上的曲线槽，曲线槽的成型方法可通过铣削加工实现。但变焦镜筒的结构特点使零件在铣削过程中工件的刚性降低，加上切削力的作用，难以保证工件的高精度设计要求。

技术实现思路

1、(一)发明目的

2、本发明的目的是：提供一种凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，对镜筒本体进行精确定位，进行低应力装夹，同时增加凸轮曲线铣削过程中变焦镜筒本体的刚性，提高变焦镜筒本体的加工精度。

3、(二)技术方案

4、为了解决上述技术问题，本发明提供一种凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，其包括：芯轴2、定心环3和工装底座4；定心环3置于工装底座4沉孔中，芯轴2一端端部安装于定心环3孔中，变焦镜筒本体1一端内孔圆柱面接口与芯轴2中部外圆柱面配合，变焦镜筒本体1一端端面和工装底座4端面通过螺钉8进行固定，固定过程中，定心环3受压引起内孔和外圆直径发生变化，内孔受压孔径减小并与芯轴2一端端部外圆接触，外圆受压孔径增大并与工装底座4沉孔配合；芯轴盖5通过螺钉8固定在芯轴2另一端端面；芯轴2另一端外壁和变焦镜筒本体1另一端内壁之间形成环形间隙，夹具预热后，间隙内灌熔融态填充蜡6，待熔融态填充蜡6固化后将变焦镜筒本体1连同工装底座4整体安装在工作台面上，最后在变焦镜筒本体1与工装底座4配合端面之间插入销钉11进行铣削定位。

5、(三)有益效果

6、上述技术方案所提供的凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，结构简单、紧凑，便于人员的操作过程中的装夹和拆卸；该装置可在减少装夹应力的同时，有效改善零件铣削时的刚性和降低切削力的影响，提高凸轮曲线的加工精度，实现高精度铣削。

技术特征：

1.一种凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，其特征在于，包括：芯轴(2)、定心环(3)和工装底座(4)；定心环(3)置于工装底座(4)沉孔中，芯轴(2)一端端部安装于定心环(3)孔中，变焦镜筒本体(1)一端内孔圆柱面接口与芯轴(2)中部外圆柱面配合，变焦镜筒本体(1)一端端面和工装底座(4)端面通过螺钉(8)进行固定，固定过程中，定心环(3)受压引起内孔和外圆直径发生变化，内孔受压孔径减小并与芯轴(2)一端端部外圆接触，外圆受压孔径增大并与工装底座(4)沉孔配合；芯轴盖(5)通过螺钉(8)固定在芯轴(2)另一端端面；芯轴(2)另一端外壁和变焦镜筒本体(1)另一端内壁之间形成环形间隙，夹具预热后，间隙内灌熔融态填充蜡(6)，待熔融态填充蜡(6)固化后将变焦镜筒本体(1)连同工装底座(4)整体安装在工作台面上，最后在变焦镜筒本体(1)与工装底座(4)配合端面之间插入销钉(11)进行铣削定位。

2.如权利要求1所述的凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，其特征在于，所述芯轴(2)另一端外圆柱面上沿平行轴向方向间隔设计有四组导流槽(10)，每组导流槽底设计为坡度结构，角度为2°～3°。

3.如权利要求2所述的凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，其特征在于，所述芯轴(2)中心设计有减重沉孔(7)，芯轴盖(5)与芯轴(2)装配并盖设在减重沉孔(7)开口侧。

4.如权利要求3所述的凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，其特征在于，所述定心环(3)内外径之比设计为9/14，壁厚为1.5mm，材料选用65mn。

5.如权利要求4所述的凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，其特征在于，所述变焦镜筒本体(1)一端端面和工装底座(4)端面之间，任意两个螺钉(8)之间设计一处销钉(11)，用于多次装夹加工变焦镜筒本体(1)外圆上曲线槽(9)时的起始位置确定。

6.如权利要求5所述的凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，其特征在于，所述芯轴(2)另一端外圆与变焦镜筒本体(1)之间环形间隙半径为3mm。

7.如权利要求6所述的凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，其特征在于，所述工装底座(4)两端面平面度要求0.01～0.02；工装底座(4)沉孔与变焦镜筒本体(1)一端装配端面垂直度要求0.01～0.02。

8.如权利要求7所述的凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，其特征在于，所述芯轴(2)与变焦镜筒本体(1)相配合的中部外圆和芯轴(2)与定心环(3)相配合的一端端部外圆同轴度要求0.01～0.02。

9.如权利要求8所述的凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，其特征在于，所述芯轴(2)与变焦镜筒本体(1)相配合的中部外圆和芯轴(2)与定心环(3)相配合的一端端部外圆均与芯轴(2)和工装底座(4)相配合的端面安装垂直度要求0.01～0.02。

10.如权利要求9所述的凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，其特征在于，所述芯轴(2)中部外圆与变焦镜筒本体(1)配合位置公差为h7/h6。

技术总结
本发明属于凸轮曲线镜筒的加工工具领域，公开了一种凸轮曲线变焦镜筒高精度铣削加工用夹具，包括变焦镜筒本体、芯轴、定心环、工装底座，芯轴外圆上设计有底面带有角度的导流槽四组，用于熔融态蜡的填充，本发明中的定心环放置于工装底座中，受压后内孔和外圆直径变化，与芯轴外圆和工装底座配合；通过芯轴外圆和工装底座端面对变焦镜筒本体进行定位，保证了变焦镜筒本体加工时的刚性和加工精度；通过变焦镜筒本体上销钉孔的设计，保证了分次装夹时凸轮曲线铣削的起始位置确定。本发明结构简单、紧凑，可操作性强；解决了变焦镜筒凸轮曲线铣削时刚性低的难题。

技术研发人员：田瑶,麦玉莹,孙鹏程,汪志斌,张征,苏军,王章利,张翔,王阜超,赵金,曾行昌
受保护的技术使用者：西安应用光学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13