普通卧式铣床加工大模数直齿圆柱齿轮

普通卧式铣床上大模数直齿圆柱齿轮的加工赵云（内江职业技术学院，四川内江641000【摘要】：齿形加工是整个齿轮加工的核心。常见的齿形切削加工，按照齿形的形成原理有：仿形法和展成法。笔者介绍了一种在普通铣床上加工大模数直齿圆柱齿轮的方法。通过用锥柄立铣刀借助样板自磨成指形铣刀，又借助样板等检测手段，进行精度控制。加工出的齿轮，符合图样要求。【关键词】：铣床大模数齿轮仿形法加工齿轮是机械传动中应用极为广泛的一种机械零件。齿轮加工工序主要包括齿坯加工和齿形加工，齿形加工是整个齿轮加工的核心。其它工序都是为齿形加工服务的，其目的在于最终获得符合精度要求的齿轮。常见的齿形切削加工，按照齿形的形成原理有：仿形法和展成法。仿形法是采用刀刃形状与被加工齿轮齿槽形状相仿的成形刀具来加工。常见的是在铣床上结合分度头用圆盘铣刀铣齿（见图1所示）和用指形铣刀铣齿（见图2所示）。展成法加工的原理是使齿轮刀具和齿坯严格保持一对齿轮啮合的运动关系来进行齿形加工。常见的加工方法有：滚齿、插齿等。图1图1笔者曾经工作过的工厂（内江机床厂），有一次接到两件来自重庆某工厂的，直径和模数均较大的直齿圆柱齿轮加工的活。该齿轮是用来在长江边上拉紧钢绳用的，精度低，属开式齿轮。本可以用滚齿机进行滚切加工，但当时厂里哪台Y31200E滚齿机生产任务很重，根本没时间接协作件的加工。根据对此齿轮尺寸精度、形状精度等的分析，决定采用在普通卧式铳床（X62W）上用仿形法加工此直齿圆柱齿轮。1用仿形法—指形铣刀加工齿轮1.1计算相关参数、确定加工工艺路线和工序路线加工齿轮图样如图3所示（标注未全）。材料：ZG45模数：m=10齿数：Z=50压力角：a=20°热处理：HRC45—50图3根据图样数据计算相关参数,为接下来的工作作准备。相关参数计算结果如下：分度圆直径：d=mz=10X50=500，齿顶高:h=h*m=lX10=10,齿根高：h=（h*+c*）m=（laafa+0.25）X10=12.5，齿高：h=h+h=10+12.5=22.5，齿顶圆直径：d=d+2h=500+2afaaX10=520,齿根圆直径：d=d-2h=500-2X12.5=475,基圆直径：d=dcosa=500Xcos20°ffb=469.846,齿厚：s=nm/2=3.14159X10/2=15.707,齿间：e=nm/2=3.14159X10/2=15.707,周节：p=nm=3.14159X10=31.415。对此齿轮进行工艺分析,确定加工工艺路线为：毛坯加工及热处理——齿坯加工——齿形粗加工——齿形精加工——齿面热处理。齿坯加工好后,进行齿形加工,确定加工工序为：划线打洋冲——棒铣刀铣直槽——指形铣刀铣齿形（左右法）——指形铣刀修齿形。1.2齿形加工步骤齿形加工具体的做法是：第一步，①在电脑上用AutoCAD软件绘出齿轮的完整齿形图，用描图纸1：1比例打印出齿形图；②仔细、精确的将齿顶圆剪出，粘在齿坯端面上，粘的时候要对正（齿坯端面先不倒角）；③用修磨得较尖的洋冲，沿着齿形线，打洋冲在齿坯端面上；以上工作完成后,将工件装夹在TS型回转工作台上（好便于分度360°/Z）,再装夹在X62W铳床的工作台上，好后，进行第二步。第二步,参照划线洋冲，用锥柄立铣刀，在齿间处铣直槽，见图4所示。直槽铣完后，再用锥柄圆柱形球头立铣刀修整槽底（齿槽根部）。第三步，换上指形铣刀，铣齿形。铣齿形可采用左右赶刀的方法，待一个齿间铣完后再铣第二个齿间，这样一个齿间一个齿间地铣削，直到完全部齿间为止。见图5所示。

1.3齿形加工刀具和精度控制指形铣刀的精度直接关系到所加工齿轮的精度。目前，指形铣刀国家没有标准化。要根据厂家的要求，到刃具量具厂定作。因此，采用莫氏锥柄立铣刀，借助样板刃磨成指形铣刀。刃磨指形铣刀，全靠工人手控制，除了仔细，还是仔细。精度控制注意几点：①用线切割生产两件样板，一件是齿间样板，一件是齿厚样板。见图6、图7所示。边加工齿间，边用样板检查。图7图6图7②用公法线千分尺，不断检测公法线长度，直到其长度等于规定值。2结语通过此方法加工出的齿轮，虽然齿轮的精度不高，但也符合图样要求。但此方法由于近似的刀具齿形误差、分度误差以及刀具安装误差的影响，齿形的加工精度较低，又由于有空行程。生产率也较低。一般适用于精度要求不高的齿轮（9级以下）的单件加工，适用于中小企业。如果没有特殊情况最好还是用展成法加工齿形。加工精度和生产效率都比较高。参考文献：1张世民•机械原理「M」•北京：中央广播电视大学出版社，