一孔轴、問(wèn)題的提出

如圖1所示為一塑料標(biāo)準(zhǔn)斜齒輪的二維圖紙及其三維模型剃法。

　　上圖所示產(chǎn)品的塑料模具，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上一般可以采用組合式的模具型腔結(jié)構(gòu)路鹰。該模具制造的關(guān)鍵在于產(chǎn)品斜齒部分的型腔件（如圖2所示）的制作贷洲。

　　顯然，上圖所示的斜齒輪模具型腔件在普通電火花成形機(jī)床上议幻，采用常規(guī)的加工方法是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的诀次。

二赃律、問(wèn)題分析及解決

　　從斜齒輪輪齒的形狀上分析，斜齒輪可以看作是將直齒輪象扭麻花似的一擰而形成的凳慈，斜齒輪的輪齒形狀從軸線(xiàn)方向上看呈螺旋線(xiàn)形狀咆比。可見(jiàn)檬舀，要在普通電火花成形機(jī)床上實(shí)現(xiàn)斜齒輪模具型腔的加工毙帚，電極必須作相應(yīng)的螺旋運(yùn)動(dòng)（模具型腔的毛坯件是固定不動(dòng)的）脓脸。

　　螺旋運(yùn)動(dòng)是由直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)這兩種基本運(yùn)動(dòng)合成的腹痹。要在普通電火花成形機(jī)床上實(shí)現(xiàn)螺旋加工，除了要利用機(jī)床主軸的上下運(yùn)動(dòng)使電極獲得直線(xiàn)移動(dòng)外辐椎，同時(shí)還必須利用一定的輔助裝置使電極轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)下伙，最終實(shí)現(xiàn)電極的螺旋運(yùn)動(dòng)。

1．電極端部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

　　斜齒輪模具型腔的電極通城≡溃可以通過(guò)車(chē)削和滾齒加工完成吗浩。考慮到電極在工作過(guò)程中要作周向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)没隘，故電極不能被直接固定到機(jī)床的主軸上《螅現(xiàn)采用在電極的上端部裝配軸承的結(jié)構(gòu)（如圖3所示），工作時(shí)右蒲，將軸承外圈固定到主軸夾頭上阀湿，而電極能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。本例中的電極重量較小瑰妄，采用單個(gè)的向心球軸承即可陷嘴；若遇電極重量較大的情況時(shí)，可以采用向心球軸承組合軸向推力軸承的結(jié)構(gòu)间坐。

圖3  電極的結(jié)構(gòu)
1灾挨、校準(zhǔn)部分 2、齒形部分 3竹宋、軸承 4劳澄、壓板 5、螺釘

　　另一方面蜈七，為了方便對(duì)電極的裝夾結(jié)果進(jìn)行校準(zhǔn)以及尋找工件中心位置的需要秒拔，電極的下端部采用如圖3所示的一直徑為?7.0mm的工藝用圓柱體結(jié)構(gòu)。注意：圓柱體的直徑應(yīng)小于模具型腔毛坯件的底孔直徑愚矗，而底孔直徑又應(yīng)小于斜齒輪的齒根圓的直徑能航。

齒根圓直徑的計(jì)算如下：

d（根）= mn*Z/cosβ-2.5*mn = 0.5*20/cos8°-2.5*0.5 = 8.85（mm）

2．電極定位板的制作

　　取2mm左右厚度的聚甲醛（POM）塑料板作為電極定位板的材料，并在其上作一直徑為?9.0mm的底孔（從理論上講椭药，厚度越小挚蟹，定位的精度越高峡徽，但厚度過(guò)小的定位板剛性太差，2mm是一個(gè)比較理想的值木影；采用聚甲醛材料是考慮到其綜合力學(xué)性能較好）绣首。注意到聚甲醛材料的融化溫度為200oc左右，可以用電烙鐵或其他適當(dāng)?shù)募訜岱椒▽?duì)電極齒形部分的下端部進(jìn)行加熱璃淤，待達(dá)到要求的溫度后施旱，用電極的齒形部分直接在聚甲醛塑料板上融化出一與電極形狀相吻合的內(nèi)齒輪形狀（如圖4所示）。在此過(guò)程中伙斯，要保證電極軸線(xiàn)與電極板表面垂直乌迎，以滿(mǎn)足與實(shí)際使用情況一致的要求。

圖4  電極定位板

3．螺旋運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)

　　待電極和電極定位板均冷卻后笛坦，檢驗(yàn)一下二者之間的配合情況区转，一般應(yīng)以二者間無(wú)明顯的周向轉(zhuǎn)動(dòng)間隙且二者間相對(duì)運(yùn)動(dòng)順暢為準(zhǔn)。為了使二者間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)更加順暢版扩，可以在電極與定位塑料板之間加注適量的潤(rùn)滑油废离。

　　加工時(shí)，只要把定位塑料板固定礁芦，那么蜻韭，由于定位塑料板的約束作用，促使套在其中的電極在作軸向移動(dòng)的同時(shí)柿扣，不得不作周向的轉(zhuǎn)動(dòng)肖方，而電極的綜合運(yùn)動(dòng)正是實(shí)現(xiàn)斜齒輪模具型腔加工所需要的螺旋運(yùn)動(dòng)。

三窄刘、加工的實(shí)現(xiàn)

1．將一車(chē)床用的三爪卡盤(pán)用壓板固定在機(jī)床的工作臺(tái)上窥妇，并將模具型腔的毛坯件（為縮短加工時(shí)間及減少電極的損耗，該毛坯件內(nèi)部已經(jīng)作了一直徑為?8.0mm的通孔）固定到三爪卡盤(pán)中娩践。（如圖5所示）

圖5  加工示意圖
1活翩、工作臺(tái) 2、三爪卡盤(pán) 3翻伺、壓板 4矩袖、模具毛坯件 5、電極校準(zhǔn)部分
6第六、定位板 7拖牢、電極齒形部分 8、軸承 9乙遵、電火花機(jī)床主軸夾頭

附圖5  著色

2．將裝配在電極上端部的軸承的外圈裝夾到機(jī)床主軸夾頭中浦忠；利用電極下端部的圓柱校準(zhǔn)部分對(duì)電極作垂直度的校正；同樣利用電極下端部的圓柱校準(zhǔn)部分對(duì)模具型腔毛坯件的外圓表面進(jìn)行四面分中轮庵，以保證電極的中心軸線(xiàn)與模具毛坯件的中心軸線(xiàn)重合韩记，之后硫联，鎖住機(jī)床的X軸和Y軸。

3．將先前已經(jīng)制作好的電極定位塑料板套入電極齒形部分下端部喂交，套入的距離應(yīng)以電極齒形部分的下端部不露出電極定位板下表面為準(zhǔn)（如圖5所示）援仍。向下移動(dòng)主軸使電極定位板與模具毛坯件的上頂面輕輕接觸，用502 膠水將定位板固定在模具毛坯件的上頂面察夕。

4．最后妖坡，利用以上裝置對(duì)模具毛坯件進(jìn)行電火花成形加工∏唬考慮到用一個(gè)電極來(lái)完成模具型腔的電火花成形加工偷拔，而電極前端部在電火花成形加工過(guò)程中的損耗較大（電極損耗部位集中在頭部3~4mm區(qū)域內(nèi)），所以在加工時(shí)要使電極齒形部分的下端部超出模具毛坯件的底部4mm以上（電極在制作時(shí)要相應(yīng)加長(zhǎng)齒形部分沉颂，并加上定位板的厚度）条摸，整個(gè)加工過(guò)程才完成悦污。同時(shí)铸屉，為了取得理想的加工效果，在不同的加工階段切端，應(yīng)采用不同的電規(guī)準(zhǔn)方案彻坛。

四、結(jié)束語(yǔ)

　　以上通過(guò)一個(gè)實(shí)例向大家介紹了在普通電火花成形機(jī)床上加工斜齒輪模具型腔的方法踏枣。由于以上所述的模具型腔具有上下貫穿的結(jié)構(gòu)昌屉，因此，在實(shí)際加工時(shí)只用了一個(gè)電極茵瀑，也沒(méi)有用到機(jī)床的平動(dòng)功能间驮。實(shí)際上，只要定位塑料板的位置固定不動(dòng)煤蔚，換另外一個(gè)電極上去试填，也完全可以保證電極加工位置的一致性；如遇到確實(shí)需要平動(dòng)的情況谦枢，則只要將上面提到過(guò)的電極定位塑料板用適當(dāng)?shù)姆椒ü潭ǖ綑C(jī)床的平動(dòng)頭上就可以了三麦，這里不在贅述。

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