1 引言
隨著科技與生產(chǎn)的發(fā)展,漸開線螺旋花鍵副越來越廣泛地應用于各種傳動機構伦颊,在使用過程中贪庄,螺旋內(nèi)花鍵較易磨損,屬易損件青弃。對于大孔多線漸開線螺旋內(nèi)花鍵辩溢,可在插齒機或其它設備上加工;但小孔多線漸開線螺旋內(nèi)花鍵的加工較為困難丹禀,雖有廠家在專用拉床上進行拉削加工状勤,但對于單件、小批量加工既不經(jīng)濟又耗費工時双泪。我們在對螺旋類零件加工理論和工藝多年研究的基礎上持搜,提出一種在普通車床上加工小孔多線漸開線螺旋內(nèi)花鍵的方法。本文就該方法涉及的導程計算焙矛、花鍵分線葫盼、主軸降速、刀具刃形計算村斟、刃磨與裝刀等作一介紹贫导。
2 特殊螺紋導程的實現(xiàn)
對于特殊螺紋和非標螺紋的導程,通丑№铮可采用專用掛輪法予以實現(xiàn)孩灯。本加工方法原則上不制造專用掛輪闺金,而是利用普通車床本身的功能來實現(xiàn)。以C620-1車床為例峰档,我們將車床銘牌上的螺距調(diào)配表由原來的138種螺距補充和擴展至近千種败匹。如普通車床掛輪箱的調(diào)整空間較大,允許增加新的掛輪組合步蛮,還可增加更多螺距遂冰。通過重新組合車床現(xiàn)有掛輪上的幾個傳動齒輪,可得到新的掛輪比西寸,利用它們之間的關系可求出更多新的螺距值则涎。如C620-1普通車床原速比為42/100 和32/97,通過交換速比主動輪可得到新的速比42/97 和32/100枢慰,據(jù)此可得到一組新的螺距值纱栓。對于個別用上述方法不易實現(xiàn)的特殊導程,可采用更換一個主動輪或從動輪的單掛輪法予以解決推兄。
3 多線螺紋的分線方法
加工大導程螺旋內(nèi)花鍵時先赛,如所選車床主軸齒輪的齒數(shù)可被內(nèi)花鍵的線數(shù)整除籍胯,則主軸分線法為最佳分線方法。該方法簡便、高效且分線質量較高撰筷。如被加工多線螺旋內(nèi)花鍵的齒距可被車床絲杠螺距整除津畸,可直接用車床絲杠開合螺母進行分線(但該方法有一定局限性)峻胞。如以上兩種方法均不能滿足被加工螺旋內(nèi)花鍵的導程忱当,則可在粗車時采用絲杠開合螺母和小刀架修正的組合方法進行粗分線,然后在精車光刀時采用掛輪分線法進行分線灌侣。對于小導程的螺旋內(nèi)花鍵推捐,可借助量塊和百分表校準分線。
4 車床主軸降速方法
加工大導程螺旋零件時侧啼,需要降低車床主軸轉速牛柒。降速方法可根據(jù)被加工螺旋內(nèi)花鍵的導程和材料機械性能,本著操作簡便痊乾、經(jīng)濟可靠的原則進行選取皮壁。對于高硬度材料的螺旋內(nèi)花鍵加工,在C620-1車床上加工螺距調(diào)配表中的公制(螺距26~48mm)哪审、英制(13/32~3/4)蛾魄、模數(shù)(6.5~12)和徑節(jié)(1 5/8~3)四種螺紋時,為實現(xiàn)主軸降速湿滓,只需將走刀箱的手柄C由位置Ⅱ變換到位置Ⅰ滴须,其它手柄位置不變,即可將主軸轉速降低4倍叽奥。對于導程為100~200mm扔水、采用一般材料的螺旋內(nèi)花鍵加工痛侍,可將車床電動機上的V型帶輪直徑減小1/2,則主軸轉速可隨之降低1/2脸夸,獲得較合理的切削速度尉武。對于導程>200mm的螺旋內(nèi)花鍵加工牌宜,可采用減速器減速期油。
5 刀具刃形計算、刃磨和安裝
由于小孔多線漸開線螺旋內(nèi)花鍵的端截面齒形為漸開線骡眼,法截面齒形為非漸開線的特定曲線须拒,因此在車削加工時,采用徑向裝刀(平行于端面裝刀)方式的車刀刃形與采用法向裝刀方式的車刀刃形是不同的晌爹,前者為漸開線玛繁,可通過仿形加工直接加工出工件的漸開線端面齒形;而后者則需通過刃磨將刀刃修磨成特定曲線肖自,以保證法向裝刀切削時可獲得正確的漸開線端面齒形号呜。
多線漸開線螺旋內(nèi)花鍵的大導程和大螺旋升角給刀具刃形的正確修磨帶來一定困難。為此老玲,我們設計了車刀刃形計算程序剑征。利用該程序可計算出徑向裝刀和法向裝刀時的車刀刃形點坐標,并可擬合出車刀刃形再菊,齒形精度可通過增減擬合點數(shù)加以控制爪喘。
根據(jù)車刀刃形計算數(shù)據(jù),可制作刀具刃形樣板纠拔、并據(jù)此刃磨精車刀的刃形(粗車刀的刃磨可由操作者自行處理)秉剑。如加工現(xiàn)場有合適的直齒漸開線花鍵插齒刀,可直接用于制作徑向裝刀的車刀刃形樣板稠诲,從而省略車刀刃形計算步驟侦鹏。如被加工花鍵精度等級不高(9級以下),且螺旋角不大(b<30°)臀叙,則法向裝刀的車刀刃形可按直齒漸開線花鍵用當量齒數(shù)Zv計算种柑,計算公式為Zv=Z/cos3b式中Z為漸開線花鍵齒數(shù)。該方法加工出的齒形為近似齒形匹耕,且齒形誤差隨螺旋角b的增大而增大聚请。由于徑向裝刀切削和法向裝刀切削所用車刀刃形不同,因此各自的裝刀方法也不相同稳其。法向裝刀時驶赏,由于車刀兩刃口不等高,因此需用百分表或萬能量角儀進行測量調(diào)試壹事,以保證刀具安裝正確罕识;徑向裝刀時桩眼,只需使車刀對準中心即可。
6 加工中應注意的問題
由于車床的絲杠與螺母之間存在間隙舒脐,車削加工時可能影響工件的尺寸精度及表面質量袄碱,尤其在加工大導程、大螺旋升角的螺旋內(nèi)花鍵零件時侨识,往往會因“讓刀”現(xiàn)象而無法車削描宁。因此車削時必須注意花鍵兩側面的加工順序,以消除間隙影響骄熟。精車加工時坊偿,應先將花鍵同一方向側面的齒形逐一加工完成后再加工另一方向側面的齒形。為提高車刀的耐用度和散熱性宦狭,切削時可使用適量切削液申建。
7 結語
我們采用本方法加工小孔多線漸開線螺旋內(nèi)花鍵(m=2.5mm,Z=10乘碑,a=30°挖息,b=45°,導程T=111.071mm)兽肤,加工精度完全可滿足零件圖紙要求套腹,加工效果良好。加工實踐證明轿衔,本加工方法簡便可靠沉迹,實用性強,可大大降低對加工設備的要求害驹,適用于各類型加工企業(yè)鞭呕,尤其適合單件、小批量生產(chǎn)宛官。
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