避免齒數(shù)很少的斜齒輪的加工中的根切

張超群

（泰興市中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 泰興 225400）

在有的體積很小，傳動比大的傳動中，其中必須使用極少齒數(shù)，大螺旋角、小導(dǎo)程的圓柱斜齒輪。因少于滾齒機允許加工的齒數(shù)，機床的分度和差動掛輪的搭配非常困難而又無法加工，且根切現(xiàn)象比較嚴(yán)重，如采用正齒輪鏟刀仿形加工，較好地解決了這一問題，現(xiàn)介紹如下。

1 銑刀的選擇和安裝

在銑削過程中，為使斜齒輪的法向齒輪與銑刀旋轉(zhuǎn)平面一致，須按斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)Zv選擇銑刀，即：Zv=Z/COS3β=6/COS368°=114由此可依據(jù)中國機械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編可查出，應(yīng)選用m=1.5，α=200的7＃正齒銑刀。式中：Z為斜齒輪的實際齒數(shù)，Zv為斜齒輪的當(dāng)量齒數(shù)Β為斜齒輪的螺旋角。

由于該斜齒輪的螺旋角β=68°，超過工作臺的最大回轉(zhuǎn)角度±450的拔轉(zhuǎn)范圍，無法使銑刀的旋轉(zhuǎn)平面與斜齒輪的法向齒形一致。若采用立銑頭主軸軸心線調(diào)整成與銑床工作臺面平行后，再將正齒輪銑刀安裝在立銑頭主軸上，調(diào)轉(zhuǎn)縱向工作臺，α=90°-β角度去銑削，工作臺順時針拔轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過α角，若銑左旋斜齒輪時，工作臺應(yīng)逆時方向轉(zhuǎn)過α角。

裝夾工件時，一端用三爪卡盤，另一端用專用支架。工件安裝好后，用百分表校正外圓面徑向跳動在0.03mm內(nèi)，校正工件上母線與工作臺面的平行度在0.02mm內(nèi)，校正工件側(cè)母與縱向進(jìn)給方向平行度在0.02mm內(nèi)。

2 交換齒輪搭配

（1）在加工中遇到的問題。該斜齒輪導(dǎo)程（Pz＝πmnz/sinβ＝30.199）較小，掛輪速比(i=240/30.199)又太大，因此手動進(jìn)給太重，加工時振動很大，無法平衡銑削，達(dá)不到工件表面質(zhì)量要求，而機動進(jìn)給時最低擋進(jìn)給量Vfmin=23.5mm/min，機床縱向絲杠螺距Ps=6mm，即最低的縱向絲杠轉(zhuǎn)速為23.5÷6=3.92r/min，而掛輪速比i=240/25.074，因此經(jīng)過計算被除加工斜齒輪的轉(zhuǎn)速（角速度）為337.040/min，實際進(jìn)給量Vf=68.7mm/mina。也就是說，如果在加工中用機動進(jìn)給，在1分鐘內(nèi)，工作需轉(zhuǎn)過337.04°，而實際進(jìn)給量為68.71mm，這對正齒輪鏟齒銑刀來講，其進(jìn)給量顯然是太快了。

（2）解決問題的方法。采用兩個分度頭同時使用的方法，把分度頭I當(dāng)作減速器使用，降低機床縱向絲杠的轉(zhuǎn)速，達(dá)到平穩(wěn)銑削的目的。如圖1所示，將分度頭I和分度頭II分別固定在銑床工作臺左、右兩端，在分度頭I主軸后端裝一根掛輪芯軸，經(jīng)交換齒輪Z5、Z6與機床縱向絲杠聯(lián)接起來（此時應(yīng)將縱向絲杠的手柄拆去）。經(jīng)分度頭II的側(cè)軸，．用交換齒輪組（Z1、Z2、Z3、Z4)將機床縱向絲杠與分度頭 I的傳動聯(lián)系起來，斜齒輪形成的掛輪轉(zhuǎn)速比為：

式中40為分度頭傳動定數(shù)；Ps為機床縱向絲杠螺距；Pz為斜齒輪導(dǎo)程；Z1、Z3為主動掛輪齒數(shù)；Z2、Z4為補動掛輪齒數(shù)。

圖1 銑削原理圖

由圖可知，可根據(jù)需要選擇分度頭I的交換齒輪Z5,Z6來改變傳動比，其傳動比最大可降為（25/100)(1/40)=1:1600

3 工作中應(yīng)注意的問題

（1）必須轉(zhuǎn)動分度頭I的手柄帶動銑床工作臺縱向進(jìn)給，絕對不允許工作臺作縱向機動進(jìn)給，否則會使分度頭I的蝸輪蝸桿逆向轉(zhuǎn)動，造成分度頭蝸輪副或機床的損壞。

（2）安裝掛輪時，主動輪、被動輪位置絕對不可顛倒，齒輪與齒輪之間嚙合不應(yīng)過緊可過松，應(yīng)留有適當(dāng)間隙。

（3）當(dāng)工作旋向不符合要求，不在分度頭二的交換齒輪組中，增減中間輪來改變工件的旋轉(zhuǎn)方向。

（4）由于銑床和分度頭的傳動系統(tǒng)都存在著一定的傳動間隙，因此，在退刀前應(yīng)將升降臺下降一段距離，使工件返程時銑刀不會傷及己加工齒面。

（5）進(jìn)刀和退刀的分度頭II的分度孔側(cè)盤面緊固螺釘須松開，且定位銷要始終插入分度孔孔眼中。

（6）正齒輪銑刀盡量靠向刀軸右端安裝，以便能切削出整個工作長度，應(yīng)避免在銑削過程中，立銑頭主軸后端和支架，以及刀軸和三爪卡盤相碰撞。

（7）分度過程中，分度頭II的定位銷須從分度孔盤孔眼中拔出，分度完畢后，再把定位銷插入分度孔盤孔眼中。

[1]華南工學(xué)院甘肅工業(yè)大學(xué).金屬切削原來及切具設(shè)計[M].上海：科學(xué)技術(shù)出版社，1980.

[2]技能培訓(xùn)模塊教材編審委員會.金屬切削加工技能[M].北京：機械工業(yè)出版社，2009.

[3]孫慶群，周宗朋.金屬切削加工原來及設(shè)備[M].北京：科學(xué)出版社，2008.