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(dòng)比大的傳動(dòng)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(jī)允許加工的齒數(shù)，機(jī)床的分度和差動(dòng)掛輪的搭配非常困難而又無(wú)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(wèn)題，現(xiàn)介紹如下。

1 銑刀的選擇和安裝

在銑削過(guò)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(guó)機(jī)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(shí)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(guò)工作臺(tái)的最大回轉(zhuǎn)角度±450的拔轉(zhuǎn)范圍，無(wú)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(tái)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(tái)，α=90°-β角度去銑削，工作臺(tái)順時(shí)針拔轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)過(guò)α角，若銑左旋斜齒輪時(shí)，工作臺(tái)應(yīng)逆時(shí)方向轉(zhuǎn)過(guò)α角。

裝夾工件時(shí)，一端用三爪卡盤(pán)，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(dòng)在0.03mm內(nèi)，校正工件上母線與工作臺(tái)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(wèn)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(dòng)進(jìn)給太重，加工時(shí)振動(dòng)很大，無(wú)法平衡銑削，達(dá)不到工件表面質(zhì)量要求，而機(jī)動(dòng)進(jìn)給時(shí)最低擋進(jìn)給量Vfmin=23.5mm/min，機(jī)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(guò)計(jì)算被除加工斜齒輪的轉(zhuǎn)速（角速度）為337.040/min，實(shí)際進(jìn)給量Vf=68.7mm/mina。也就是說(shuō)，如果在加工中用機(jī)動(dòng)進(jìn)給，在1分鐘內(nèi)，工作需轉(zhuǎn)過(guò)337.04°，而實(shí)際進(jìn)給量為68.71mm，這對(duì)正齒輪鏟齒銑刀來(lái)講，其進(jìn)給量顯然是太快了。

（2）解決問(wèn)題的方法。采用兩個(gè)分度頭同時(shí)使用的方法，把分度頭I當(dāng)作減速器使用，降低機(jī)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(tái)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(jī)床縱向絲杠聯(lián)接起來(lái)（此時(shí)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(jī)床縱向絲杠與分度頭 I的傳動(dòng)聯(lián)系起來(lái)，斜齒輪形成的掛輪轉(zhuǎn)速比為：

式中40為分度頭傳動(dòng)定數(shù)；Ps為機(jī)床縱向絲杠螺距；Pz為斜齒輪導(dǎo)程；Z1、Z3為主動(dòng)掛輪齒數(shù)；Z2、Z4為補(bǔ)動(dòng)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(lái)改變傳動(dòng)比，其傳動(dòng)比最大可降為（25/100)(1/40)=1:1600

3 工作中應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）必須轉(zhuǎn)動(dòng)分度頭I的手柄帶動(dòng)銑床工作臺(tái)縱向進(jìn)給，絕對(duì)不允許工作臺(tái)作縱向機(jī)動(dòng)進(jìn)給，否則會(huì)使分度頭I的蝸輪蝸桿逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，造成分度頭蝸輪副或機(jī)床的損壞。

（2）安裝掛輪時(shí)，主動(dòng)輪、被動(dòng)輪位置絕對(duì)不可顛倒，齒輪與齒輪之間嚙合不應(yīng)過(guò)緊可過(guò)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(lái)改變工件的旋轉(zhuǎn)方向。

（4）由于銑床和分度頭的傳動(dòng)系統(tǒng)都存在著一定的傳動(dòng)間隙，因此，在退刀前應(yīng)將升降臺(tái)下降一段距離，使工件返程時(shí)銑刀不會(huì)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(pán)面緊固螺釘須松開(kāi)，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(gè)工作長(zhǎng)度，應(yīng)避免在銑削過(guò)程中，立銑頭主軸后端和支架，以及刀軸和三爪卡盤(pán)相碰撞。

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

[1]華南工學(xué)院甘肅工業(yè)大學(xué).金屬切削原來(lái)及切具設(shè)計(jì)[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(huì).金屬切削加工技能[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

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