工學(xué)結(jié)合課題直齒圓錐齒輪的銑削

摘 要：直齒圓錐齒輪在精度要求不高和沒有專用機(jī)床的情況下可以在銑床上用仿形法加工。通過本課題的學(xué)習(xí)我們能夠達(dá)到以下目的：1. 了解錐齒輪的特點(diǎn)和計(jì)算；2. 了解錐齒輪的裝夾和校正方法；3. 掌握錐齒輪的測(cè)量方法和加工方法；4. 分析銑削中出現(xiàn)的質(zhì)量問題。

關(guān)鍵詞：工學(xué)；直齒圓錐齒輪；銑削

直齒圓錐齒輪在精度要求不高和沒有專用機(jī)床的情況下可以在銑床上用仿形法加工。

一、 看圖，進(jìn)行工藝分析

1. 計(jì)算直齒圓錐齒輪各部尺寸時(shí)，以大端模數(shù)為依據(jù)。

2. 當(dāng)軸交角為90°時(shí)，各部尺寸名稱、代號(hào)和主要尺寸計(jì)算。

模數(shù)m由強(qiáng)度計(jì)算，大、小錐齒輪均指大端；齒數(shù)z由傳動(dòng)比計(jì)算求得；齒形角α國(guó)標(biāo)20°；分度圓錐直徑d=mz；齒頂圓直徑da=d+2hacosδ=m（z+2cosδ）；齒根圓直徑df=d-2hfcosδ=m（z-2.4cosδ）；齒頂角tanθa=2sinδ/z；齒根角θftanθf=2.4sinδ/z；分度圓齒厚S=mл/2；分度圓錐角δ1=90°-δ2tanδ2=z2/z1；頂錐角δaδa1=δ+θaδa2=δ2+θa；根錐角δfδf1=δ1-θfδf2=δ2-θf；齒寬b=0.3R；錐長(zhǎng)R=d/2sinδ

3. 銑刀及其選擇。

（1） 銑刀的特點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)直齒圓錐齒輪銑刀的厚度是腰錐距與齒寬之比。銑刀端面上印有“傘形”字標(biāo)記，同一模數(shù)的直齒圓錐齒輪銑刀一套8把。

（2） 銑刀的選擇。銑刀的選擇同直尺圓柱直尺輪，只是齒數(shù)用當(dāng)量齒數(shù)。選擇銑刀時(shí)應(yīng)按被加直齒圓錐齒輪模數(shù)，齒形角及當(dāng)量齒數(shù)來選擇。按圖所示直尺圓錐齒輪的參數(shù)和以上兩點(diǎn)選擇原則即應(yīng)選擇2#銑刀，范圍17-20齒。

4. 工件的裝夾與校正。

帶圓柱柄的工件可用三爪卡盤裝夾在分度頭上；帶孔的工件可用心軸裝夾在分度頭上。心軸的種類有：直柄、錐柄、彈簧芯軸等。工件裝夾完后應(yīng)校正外圓錐面的跳動(dòng)量在允許范圍內(nèi)。

5. 直齒錐齒輪的銑削方法。

銑削方法主要形式有兩種：第一種銑削方法，也是最常用的方法，用臥銑形式將分度頭仰起一個(gè)δf角水平走刀，第二種仍用臥銑形式將分度頭仰起一個(gè)90°-δf角度垂直方向走刀。

（1） 分度頭傾斜角和分度手柄轉(zhuǎn)數(shù)及調(diào)整。根據(jù)根錐角的大小扳轉(zhuǎn)分度頭主軸傾斜角，分度手柄轉(zhuǎn)述按n=40z計(jì)算。

（2） 劃線對(duì)中心分度頭傾斜角度，分度手柄調(diào)完畢，用劃針盤或高度尺在工件圓錐面上劃線：劃線時(shí)將劃針盤或高度尺的高度調(diào)整到與工件中心線相交的高度，在工件圓錐面兩側(cè)分別劃線，然后將工件轉(zhuǎn)180°，用同樣的方法劃出另外的兩條線。前后兩條線分別交于兩側(cè)的α點(diǎn)，α點(diǎn)即在中心線上。將工件轉(zhuǎn)90°，使α點(diǎn)處于工件上方與銑工相對(duì)，調(diào)整工作臺(tái)使銑刀廓形的中心對(duì)準(zhǔn)α點(diǎn)，則中心對(duì)好。

二、 加工步驟

1. 材料是20CrMnTi。

2. 直齒圓錐齒輪車坯檢測(cè)達(dá)圖方能銑削。

3. 選擇X6132臥式銑床，安裝FW250型分度頭，并安裝銑齒工裝。

4. 直齒圓錐齒輪齒坯安裝，對(duì)正。

5. 分度和撥叉調(diào)整：根據(jù)圖紙的齒輪參數(shù)，Z=18齒，進(jìn)行計(jì)算，選擇第二面分度盤和54的孔圈數(shù)，安裝調(diào)整及分度叉包容13個(gè)孔，而后緊固。

6. 銑削安裝角度調(diào)整，一般根據(jù)根錐角減少2°～4°調(diào)整，或根據(jù)刀具鏟磨的形狀肥瘦而定。刀具肥減少的度數(shù)多，反之少，即：安裝角為49°。

7. 劃直齒圓錐齒輪的中心線。用高度尺或畫針沿工作臺(tái)平移在錐面上畫一條水平線而后轉(zhuǎn)動(dòng)18°，將高度尺在對(duì)面用相同的方法再畫一條水平線，得到兩條線的交點(diǎn)a，再將分度頭轉(zhuǎn)動(dòng)90°，a點(diǎn)處于最高點(diǎn)，待銑刀對(duì)中心使用。

8. 刀具安裝：根據(jù)實(shí)物直齒錐齒輪的大端齒形與刀齒形狀嚙合目測(cè)形狀一樣，而且有1～1.5的隙間深轉(zhuǎn)下序精刨時(shí)有足夠的余量。安裝時(shí)注意直錐齒輪銑刀的徑向跳動(dòng)和端面跳動(dòng)，一定要達(dá)到要求。在根據(jù)第7點(diǎn)內(nèi)容的a點(diǎn)，進(jìn)行對(duì)刀，對(duì)中心。

9. 根據(jù)錐齒輪大端頂點(diǎn)，銑削對(duì)刀，升降調(diào)整，按h=2.2m進(jìn)刀，縱向走刀銑削，銑完兩槽后進(jìn)行測(cè)量。

分度圓齒厚測(cè)量：分度圓弦齒厚s-=m×Z×sin90°Z；分度圓弦齒高h(yuǎn)a=m×[1+Zz×（1-cos90°Z）]式中m——模數(shù)、毫米Z——加工齒輪齒數(shù)，也可以查表得，當(dāng)尺寸未達(dá)要求，齒形角α=20°時(shí)，可按ΔS-=1.37（S-實(shí)-S-）補(bǔ)充進(jìn)刀調(diào)整尺寸至達(dá)圖要求。再轉(zhuǎn)動(dòng)180°進(jìn)行縱向銑削，銑削完成后進(jìn)行齒槽對(duì)中心測(cè)量，方法是用兩根直徑合適的量棒進(jìn)行對(duì)中心測(cè)量，兩量棒的中心，交于一點(diǎn)為合格，反之為不合格，調(diào)整量為兩棒中心偏移量的1/2，直至中心合格。

10. 銑削用量選擇n=118轉(zhuǎn)/分～95轉(zhuǎn)/分f=118 mm/分～95 mm/分。

11. 銑削加工當(dāng)中心和齒厚調(diào)整合格后依次將齒形銑削達(dá)圖紙要求。

12. 去毛刺。

13. 檢驗(yàn)。

三、 廢品分析和預(yù)防措施

A齒形相對(duì)誤差或齒形誤差超差：1. 銑刀刀號(hào)選擇錯(cuò)誤。2. 銑刀刃磨不好。3. 機(jī)床導(dǎo)軌平行度差，銑刀安裝不好。

B齒距偏差超差：1. 齒坯裝夾不好或齒坯的頂錐素線、基準(zhǔn)面跳動(dòng)超差。2. 分度不準(zhǔn)確。3. 分度頭傳動(dòng)機(jī)構(gòu)精度差。

C齒圈徑向圓跳動(dòng)超差：1. 分度頭主軸軸線與回轉(zhuǎn)不重合心軸未校正好。2. 齒坯的外徑對(duì)基準(zhǔn)內(nèi)孔同軸度差。3. 齒坯裝夾誤差大。

D齒向誤差超差：1. 刀具對(duì)中不準(zhǔn)。2. 偏銑齒槽兩側(cè)時(shí)偏移量不相等。3. 齒坯端面對(duì)基準(zhǔn)內(nèi)孔的垂直度差。

E齒面產(chǎn)生波紋和表面粗糙度值過大：1. 銑刀擺動(dòng)過大或銑刀已磨鈍。2. 銑床主軸回轉(zhuǎn)精度差，主軸和銑刀桿徑向跳動(dòng)量過大，主軸軸向竄動(dòng)量過大。3. 銑削時(shí)分度頭主軸未固定振動(dòng)大。4. 銑削用量過大。5. 銑刀桿彎曲，機(jī)床導(dǎo)軌斜鐵太松。

作者簡(jiǎn)介：

宣莉，四川省成都市，成都市機(jī)械高級(jí)技工學(xué)校。endprint