一種提高飛刀加工蝸輪效率的方法
針對數(shù)量少而品種繁多的蝸輪齒加工喧弦,我廠主要的加工手段是采用飛刀銑削缕碎。但多年來習(xí)慣用一把飛刀加工蝸輪的方法隨著對經(jīng)濟(jì)效益的追求而受到了挑戰(zhàn)似袁。為此設(shè)計了多刀加工刀桿攘轩,即在加工過程中同時有2~3把飛刀參與銑削叉存,并有效地回避因同時切削而增加抗力,影響剛性等因素度帮,以提高加工過程中的穩(wěn)定性和可靠性。
一稿存、飛刀工作原理
飛刀滾切蝸輪時笨篷,飛刀每旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時,蝸輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)等于蝸桿頭數(shù)瓣履,使其完成其分齒運動率翅。為了能切出蝸輪的正確齒形,飛刀在滾切過程中還應(yīng)作切向運動靡玲,而蝸輪則相應(yīng)作附加運動疙铜。當(dāng)飛刀切向移動Δl距離時,蝸輪應(yīng)轉(zhuǎn)動一個角度δ=Δl/rf2(rf2為蝸輪的分圓半徑)完成其展成運動铆羡。實際生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的是用單刀加工蝸輪帅邮,此時被切蝸輪經(jīng)一次走刀,滾切出第一圈齒槽后能狼,停下機(jī)床比邮,將刀桿座沿其軸線向左或向右移動一個齒距,再滾切其它蝸輪齒槽顺雪。此時刀桿做得比單頭的稍長些货吊,其長度以保證刀桿座向左或向右移動時不會與蝸輪相碰即可。
二嘁凤、新飛刀桿設(shè)計原理
在傳統(tǒng)的飛刀桿的基礎(chǔ)上增加飛刀數(shù)量抠蕊。因刀桿上安裝飛刀的孔距精度僅為±0.01mm,達(dá)不到理想要求租躁,故放棄了多刀精加工方案姆迄。粗加工飛刀的齒厚為(πm/2)-ΔS。ΔS為精加工余量哩至。確定飛刀安裝位置時躏嚎,距離大,則刀桿相應(yīng)會做得長,剛性就差卢佣,切削效率也低重荠;距離太小,因安裝飛刀孔徑的限制虚茶,工藝性差戈鲁。飛刀不允許同時參與切 削(即多把刀位于同一截面上,同一方向上)嘹叫,以避免切削抗力的疊加而影響刀桿與機(jī)床的彈性變形婆殿,從而影響蝸輪的加工質(zhì)量,兼顧刀桿制造便利罩扇,飛刀安裝相對角度盡可能規(guī)范婆芦。
三、加工實例
1.加工蝸輪
模數(shù)ms=9喂饥, 蝸桿頭數(shù)Z1=4绣摹, 蝸輪齒數(shù)Z2=32, 壓力角α=20°陨楼,蝸旋角λf=26°34′辽嘹, 中心距A=180mm,蝸桿特性系數(shù)ξ=9蘸橡。
2.飛刀桿結(jié)構(gòu)
經(jīng)反復(fù)計算及權(quán)衡各方利弊設(shè)計了如圖1所示飛刀桿漠阻。B、C兩把飛刀位于一個螺旋線上且相距180°层褥,A哮怯、B兩把刀相距兩個齒距,但飛刀A提前45°滾切怖冷。
刀具安裝軸向距離:
式中 α——刀具之間夾角
L1——在一個頭上分布的刀具軸向距離
L2——相距數(shù)齒的刀具軸向距離
n——相距齒數(shù)
經(jīng)計算得:
L1=56.449mm L2=42.412mm
ΔS=3mm rf1=36mm
3.加工方法
1)A闺焦、B兩把飛刀滾切蝸輪與蝸桿相應(yīng)兩個頭相嚙合的共(Z2/Z1)×2即16個齒槽。
2)B俺膊、C兩把刀滾切一個頭上的Z2/Z1即8個齒槽济七。
3)飛刀B對中蝸輪進(jìn)刀,當(dāng)粗加工切至飛刀桿與蝸輪的標(biāo)準(zhǔn)中心距180mm時月幌,此時齒厚應(yīng)有3mm的精加工余量碍讯。飛刀切向走刀進(jìn)行展成運動,再通過分度粗切完所有齒槽后換精加工飛刀精滾切完蝸輪齒槽扯躺。
4.加工效果
雙飛刀B捉兴、C位于一個頭上相距兩個齒距,方向相差180°录语,切齒時兩把飛刀可以同切一個齒槽倍啥,由于刀具切削位置不同禾乘,切削齒槽的部位各異。同時飛刀A也在參與粗切齒槽虽缕。由于多刀參與切削始藕,單刀負(fù)荷相應(yīng)減少,故切削抗力也小氮趋,此時切削速度與走刀速度得到了相應(yīng)的提高伍派。
四、結(jié)論
1.采用新飛刀桿加工蝸輪的生產(chǎn)效率能提高50%以上剩胁。
2.由于多刀對一個齒槽進(jìn)行加工诉植,單刀切削負(fù)荷及抗力減少,切削速度可相應(yīng)加大楞虾。
3.因飛刀位于不同的截面上蘑砖,切齒時避開了同時切削現(xiàn)象,保證了系統(tǒng)剛性裕唯。
4.因安裝飛刀孔分布在不同方向上五浊,給孔的加工和測量帶來了困難,受設(shè)備加工能力的限制扔摔,孔距精度達(dá)不到理想要求限制了精切齒的可能性,故目前多刀滾切僅限于粗加工趁室。
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