一種新型齒輪去毛刺機的設計

沈正如　王開晶

摘 要：壓制成型的零件上都會產生毛刺，壓制成型的齒輪也不例外。毛刺的產生會使齒輪的使用壽命和安全性產生嚴重的影響。齒輪去毛刺機就是為了去除齒輪上的毛刺而設計的。隨著企業生產的飛速發展，齒輪的生產量越來越大，精度越來越高，傳統去毛刺的方法已經不能滿足要求，所以設計一種齒輪去毛刺機，以增加給齒輪去毛刺的效率。

關鍵詞：齒輪；毛刺；機床

以前去毛刺主要是依靠人工來完成，生產效率太低。所以，去毛刺技術已經受到各工業發達國家的普遍重視，相繼成立了許多專門研究機構，進行了大量實驗研究。去毛刺工藝以由手工業向機械化、自動化的方向發展，去毛刺的工藝方法也在逐年增加。據粗略統計，1972年，去除毛刺的方法僅有22種，1975年增加到30種，1990年已達70余種，以涉及機械加工的各個方面，并不斷有新的去毛刺研究成果問世。隨著中國加入WTO、改革開放進程的加快，產品競爭會日益激烈。提高產品內在質量、增加系統可靠性、降低成本是企業面臨的唯一選擇；另外，隨著國家機電產品出口比率加大，也為去毛刺的研究和應用帶來了契機。

近幾年來，運用自由磨粒磨削的方法進行齒輪去毛刺、光飾加工有了一定進展，設計了一些設備，可以在一種設備上實現對不同材料不同硬度及結構參數的齒輪進行加工，具體的有旋流式、離心式等。但旋流式加工主要適用軸齒輪和尺寸較大的齒輪，加工小齒輪不方便，而離心式在加工小齒輪時，如零件自由放置則零件之間的相互碰撞較嚴重，如安裝在軸上，則加工均勻度受到限制，且也不方便。

一、去毛刺機結構設計

此去毛刺機結構和6140車床相似，主軸由交流電機通過皮帶輪帶動，帶動三爪卡盤，由三爪卡盤夾緊齒輪轉動。去毛刺的刀具是去毛刺刷，去毛刺刷由交流電機帶動。X和Y方向的移動都由絲杠、滑臺來移動，絲杠由伺服電機帶動。此去毛刺機的毛刺刷可以旋轉，所以可以去除齒輪上任何地方的毛刺。此結構如下圖所示。

整個機床由機架支撐，機架四角安裝腳蹄用來支撐機架，機架上安裝底座，底座上安裝了絲杠、電機、導軌，用來完成機床X軸的運動，在底座左端安裝主軸部件，主軸的旋轉是機床的主運動；與底座絲杠連接的是沿Y軸運動的滑臺部件，其運動也是由絲杠和導軌來完成；滑臺以上是對去毛刺刷運動的控制，去毛刺刷旋轉一定的角度的運動，由渦輪蝸桿來傳遞，只需轉動蝸桿上的手柄，去毛刺刷所在的平臺會相應的轉過一定的角度，還有去毛刺刷的轉動由交流電機通過同步輪傳動到去毛刺刷軸上，帶動去毛刺刷轉動。

二、去毛刺刷工作部件的設計

該部件是整個去毛刺機的核心部件，是去毛刺機的主要工作部件。該部件包括了兩種運動方式，一種是渦輪蝸桿的旋轉使整個部件轉過一個角度，另一種是電機通過同步輪帶動去毛刺刷的轉動。

該部件下面的部分是渦輪蝸桿，渦輪蝸桿在箱體中，渦輪部分結構類似于回轉支撐，渦輪結構的里面一環與下面的滑臺用螺釘連接，渦輪轉動部分用螺釘與上方底座連接；蝸桿和軸承配合安裝在箱體上，兩端用端蓋固定，蝸桿一端安裝手柄。

底座上一邊安裝電機座，一邊安裝去毛刺刷軸所在的箱體，交流電機用螺栓連接在電機座上，電機與同步輪用脹緊套連接；去毛刺刷軸與軸承配合，安裝在箱體上，兩端用端蓋固定。軸的一端與同步輪通過脹緊套連接，一端用錐柄和鉆夾頭連接，鉆夾頭將去毛刺刷夾緊。同時兩同步輪之間用同步帶帶動。

三、結論

剛加工出來的齒輪，齒邊緣有很多的毛刺，這些毛刺將影響到零件的檢測、安裝、使用性能和工作壽命。因此必須要重視這些毛刺的去除工作。由于大多數生產齒輪的廠家任然用傳統的人工去毛刺的方法，不僅提高了生產成本，而且降低了生產效率。所以設計了該齒輪去毛刺機去代替過去傳統的加工方法。

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作者簡介：

沈正如（1985-），男，漢族，遼寧大連人，本科，工程師。