斜齒插齒刀刃磨胎具的設計

李艷輝

摘 要：隨著工業經濟的發展，在保證產品質量的同時，進一步提高工業生產效率是工業發展過程中的主要工作之一。簡要介紹了結構簡單、操作性較強的斜齒插齒刀刃磨胎具的相關內容，以期為日后的相關工作提供參考。

關鍵詞：斜齒插齒刀；刃磨胎具；設計方向；斜塊構件

中圖分類號：TG61+3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.114

在工業生產中，滾齒刀具的應用范圍比較窄，有一定的局限性，而雙聯斜齒輪中較小的齒輪無法利用滾齒完成加工任務，需要用專業的斜齒插齒刀插削。調查顯示，目前，我國工業生產中運用小斜齒輪的情況逐漸增多，所以，部分企業也生產了與之相匹配的斜齒插齒刀刃磨胎具。雖然單純地依靠制造商保證工業生產的運行能從根本上降低企業的投入成本，但是，這樣會影響庫存量，不利于斜齒插齒刀的廣泛應用。由此可見，科學、合理的斜齒插齒刀刃磨胎具設計十分重要。

1 設計背景

雙聯斜齒輪的廣泛應用大大提高了工業生產的整體效率，進一步提升了我國工業的綜合競爭力。雙聯斜齒輪與傳統的直齒輪相比，其嚙合性大幅提升，各齒輪之間是逐漸咬合的，齒輪受力由大到小變化，再由小到大循環回來，嚙合較為平穩，適用于大功率傳動。在同等條件下，雙聯斜齒輪的重合度較大，進一步降低了每個齒輪的載荷量，在一定程度上提高了齒輪的承載能力，延長了齒輪在工業生產中的使用壽命。雙聯斜齒輪結構緊湊，可進行高速、持續的生產作業，符合我國現代化工業生產的客觀要求。從理論上來說，當操作人員斜插外齒時，斜齒插齒刀與工件工作的螺旋旋轉方向相悖，螺旋導軌應與斜齒插齒刀的螺旋導程相等。在實際生產過程中，在一定條件下，可用現有的螺旋導軌來湊整斜齒插齒刀的齒數，但是，這在生產規模有限的工廠里是很難實現的，需要從機床制造加工廠家內部訂購與之相匹配的螺旋導軌。因此，設計符合現代工業生產需求的斜齒插齒刀刃磨胎具勢在必行。

2 設計方向

一般情況下，刀具與加工件之間可做切削、分度、圓周進給、進相進給、讓刀5種常規運動。在插斜齒時，其運動會變得較為復雜，在常規運動的基礎上有所附加。這樣做，可以確保切削刃工作時形成斜齒輪必需的齒側表面。斜齒插齒刀的前刀面與常規的直齒插齒刀有一定的差別，為統一排列的梯形平面，但由于缺乏整體的圓錐面，刀刃在磨齒時只能逐一進行，降低了生產加工的整體效率。目前，很多公司采用萬能的工具磨實現對插刀的刃磨。在使用前，根據不同的刀面需求，用砂輪刃磨棱邊，使其與插刀前刀面吻合。正確、規范的刃磨斜齒插齒刀要求操作人員務必要保證前刀面與機床導軌平面的絕對平行，以方便齒輪對斜齒插齒刀具的修磨。在實際應用過程中，要合理調整工裝的3個必要角度，用定位銷的形式進行分度，確保各個前刀面被充分磨削。

3 設計原理

在設計斜齒插齒刀刃磨胎具時，為了降低生產、制造難度，刃磨胎具底座要保持一定的角度（將其控制在5°左右），符合人體美學的要求，為使用者提供科學、便捷的操作體驗。齒輪刀裝在心軸與上端面的中間，利用外圓端面完成定位工作，并遵循“打表找正”的原則不斷調整它，以確定定位銷的最終位置。在此過程中，要用一定的手段夾緊穩銷，并進行最后的總裝工作，直至全面裝配工作完成。裝配完成的工裝要保證各項分解開后的精度。這種工裝對底座斜面的角度、心軸精度有較高的要求，所以，在批量生產時，要高度重視這個問題。

在斜齒插齒刀刃磨胎具的設計中，對斜塊構件的制作有較高的要求——對斜面上端面與內孔有一定的跳動要求，而且上下兩個端面的角度必須控制在合理的范圍內。在加工斜面時，應采用先粗后精的加工方式，粗略地刨、銑各端面，上端面、下端面、內孔各預留一定的磨量，其他構件都按設計要求加工成形。緊接著對斜塊進行精細的熱加工處理，對斜塊進行調質處理，實時測試斜塊的整體硬度。當其硬度達到一定標準后，可建立坐標鏜床，鏜孔上端呈大的倒角，并用三坐標檢查儀全面檢查，以保證斜塊的整體質量。

在整個設計過程中，各構件的角度、精度必須符合刃磨的總體要求，刃磨斜齒插齒刀后，要全面檢查齒輪儀，保證各構件的質量和合格率。

4 使用說明

在使用斜齒插齒刀時，要注意以下3點：①將裝配完的工裝按照使用說明裝設在工具磨的工作平臺上，將斜齒插齒刀裝到工裝中進行夾緊調整，利用百分百表找正相應齒面，夾緊定位板；②逐一檢查定位銷、打表，確保其符合規范后試磨斜齒插齒刀具；③確保試磨全部合格后，對定位板進行穩銷，以便下次使用時可以直接磨削各個齒，進而提高其工作效率。

5 結束語

綜上所述，斜齒插齒刀刃磨胎具的設計在我國工業生產中占有非常重要的位置。在具體工作中，工作人員全面掌握了工業生產操作流程后，設計出了符合現代工業生產需求的斜齒插齒刀刃磨胎具，進一步提高了我國工業的生產效率，從而為社會經濟的發展作出巨大的貢獻。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕