普通臥式銑床加工大模數(shù)直齒圓柱齒輪

普通臥式銑床上大模數(shù)直齒圓柱齒輪的加工趙云（內(nèi)江職業(yè)技術學院，四川內(nèi)江641000【摘要】：齒形加工是整個齒輪加工的核心。常見的齒形切削加工，按照齒形的形成原理有：仿形法和展成法。筆者介紹了一種在普通銑床上加工大模數(shù)直齒圓柱齒輪的方法。通過用錐柄立銑刀借助樣板自磨成指形銑刀，又借助樣板等檢測手段，進行精度控制。加工出的齒輪，符合圖樣要求。【關鍵詞】：銑床大模數(shù)齒輪仿形法加工齒輪是機械傳動中應用極為廣泛的一種機械零件。齒輪加工工序主要包括齒坯加工和齒形加工，齒形加工是整個齒輪加工的核心。其它工序都是為齒形加工服務的，其目的在于最終獲得符合精度要求的齒輪。常見的齒形切削加工，按照齒形的形成原理有：仿形法和展成法。仿形法是采用刀刃形狀與被加工齒輪齒槽形狀相仿的成形刀具來加工。常見的是在銑床上結合分度頭用圓盤銑刀銑齒（見圖1所示）和用指形銑刀銑齒（見圖2所示）。展成法加工的原理是使齒輪刀具和齒坯嚴格保持一對齒輪嚙合的運動關系來進行齒形加工。常見的加工方法有：滾齒、插齒等。圖1圖1筆者曾經(jīng)工作過的工廠（內(nèi)江機床廠），有一次接到兩件來自重慶某工廠的，直徑和模數(shù)均較大的直齒圓柱齒輪加工的活。該齒輪是用來在長江邊上拉緊鋼繩用的，精度低，屬開式齒輪。本可以用滾齒機進行滾切加工，但當時廠里哪臺Y31200E滾齒機生產(chǎn)任務很重，根本沒時間接協(xié)作件的加工。根據(jù)對此齒輪尺寸精度、形狀精度等的分析，決定采用在普通臥式銃床（X62W）上用仿形法加工此直齒圓柱齒輪。1用仿形法—指形銑刀加工齒輪1.1計算相關參數(shù)、確定加工工藝路線和工序路線加工齒輪圖樣如圖3所示（標注未全）。材料：ZG45模數(shù)：m=10齒數(shù)：Z=50壓力角：a=20°熱處理：HRC45—50圖3根據(jù)圖樣數(shù)據(jù)計算相關參數(shù),為接下來的工作作準備。相關參數(shù)計算結果如下：分度圓直徑：d=mz=10X50=500，齒頂高:h=h*m=lX10=10,齒根高：h=（h*+c*）m=（laafa+0.25）X10=12.5，齒高：h=h+h=10+12.5=22.5，齒頂圓直徑：d=d+2h=500+2afaaX10=520,齒根圓直徑：d=d-2h=500-2X12.5=475,基圓直徑：d=dcosa=500Xcos20°ffb=469.846,齒厚：s=nm/2=3.14159X10/2=15.707,齒間：e=nm/2=3.14159X10/2=15.707,周節(jié)：p=nm=3.14159X10=31.415。對此齒輪進行工藝分析,確定加工工藝路線為：毛坯加工及熱處理——齒坯加工——齒形粗加工——齒形精加工——齒面熱處理。齒坯加工好后,進行齒形加工,確定加工工序為：劃線打洋沖——棒銑刀銑直槽——指形銑刀銑齒形（左右法）——指形銑刀修齒形。1.2齒形加工步驟齒形加工具體的做法是：第一步，①在電腦上用AutoCAD軟件繪出齒輪的完整齒形圖，用描圖紙1：1比例打印出齒形圖；②仔細、精確的將齒頂圓剪出，粘在齒坯端面上，粘的時候要對正（齒坯端面先不倒角）；③用修磨得較尖的洋沖，沿著齒形線，打洋沖在齒坯端面上；以上工作完成后,將工件裝夾在TS型回轉工作臺上（好便于分度360°/Z）,再裝夾在X62W銃床的工作臺上，好后，進行第二步。第二步,參照劃線洋沖，用錐柄立銑刀，在齒間處銑直槽，見圖4所示。直槽銑完后，再用錐柄圓柱形球頭立銑刀修整槽底（齒槽根部）。第三步，換上指形銑刀，銑齒形。銑齒形可采用左右趕刀的方法，待一個齒間銑完后再銑第二個齒間，這樣一個齒間一個齒間地銑削，直到完全部齒間為止。見圖5所示。

1.3齒形加工刀具和精度控制指形銑刀的精度直接關系到所加工齒輪的精度。目前，指形銑刀國家沒有標準化。要根據(jù)廠家的要求，到刃具量具廠定作。因此，采用莫氏錐柄立銑刀，借助樣板刃磨成指形銑刀。刃磨指形銑刀，全靠工人手控制，除了仔細，還是仔細。精度控制注意幾點：①用線切割生產(chǎn)兩件樣板，一件是齒間樣板，一件是齒厚樣板。見圖6、圖7所示。邊加工齒間，邊用樣板檢查。圖7圖6圖7②用公法線千分尺，不斷檢測公法線長度，直到其長度等于規(guī)定值。2結語通過此方法加工出的齒輪，雖然齒輪的精度不高，但也符合圖樣要求。但此方法由于近似的刀具齒形誤差、分度誤差以及刀具安裝誤差的影響，齒形的加工精度較低，又由于有空行程。生產(chǎn)率也較低。一般適用于精度要求不高的齒輪（9級以下）的單件加工，適用于中小企業(yè)。如果沒有特殊情況最好還是用展成法加工齒形。加工精度和生產(chǎn)效率都比較高。參考文獻：1張世民?機械原理「M」?北京：中央廣播電視大學出版社，