铣削加工优质伞齿轮的关键探讨

lidaoan

1 问题的提出
合格的伞齿轮，应齿形正确(渐开线形状、齿向正确及齿形位于工件中心对称位置)，周节均匀，大、小端齿厚合格、粗糙度好。所以，除了渐开线形状是由铣刀保证，周节均匀由分度头精度及正确分度得到外，铣好伞齿轮的关键。在实际生产中主要在于如何正确铣去大端余量及对好中心。
5 Y1 V0 V; h5 }7 R2 正确铣削大端余量问题
. S' |) `$ V! V. c/ j正确铣削大端余量问题原则的实质，是一个偏移量大小及对称性问题。而偏移量大小虽可按多种公式计算，但由于各种因素的影响，如果用算出的数值直接来调整机床，则铣出的轮齿常不合要求，所以计算所得数值只能仅作为参考。
) q% \+ q$ I3 e+ }1 ^5 J  N偏移量的对称性
" v8 f8 W0 [" `) R2 {; N要使齿形处于正确位置，必须是铣齿两侧时所移动均偏移量大小及分度头所借孔数相等。摇动横向手柄时，手势要均匀，其移动大小也可用百分表控制。
铣削过程中也可能出现这样情况：齿厚尺寸还肥，但再借一孔则齿厚必瘦。因此单纯从一边横向移动使齿厚减薄，是不恰当的。解决的办法是，应使铣两边时分度手柄所借孔数不等，但必须使两边所摇偏移量保持相同。因铣两边时若相差一孔，则对齿形的对称性影响甚微。
借孔数与偏移量的关系
若大端要铣去的佘量较多而小端较少时，则应多借孔数少摇偏移量，因每借一孔大端所转过的弧长比小端大得多，若大端要少铣去些而小端要略多一些时，则少借孔数及少摇偏移量，若大、小端所要铣去的余量均较多时，则应少借孔数多摇偏移量。具体调整时，要按伞齿轮上B与L的不同比例关系分别对待。对此，分3种情况来进行具体讨论：
1 P% q" n5 p* w: }+ D2 m8 E: v7 k若这时大端尚有余量，而刀痕与第一刀铣出齿面已基本接平，说明可少借或不借孔，而横向还要移动一定距离。
* c6 K7 u! A; V2 q8 `+ X- a& O若大端已基本铣到尺寸，而齿面中途刀痕估计延伸到小端附近又可接平，则可手动进刀，让铣刀铣到小端附近(不到小端)再退出，观察这时刀痕在哪个位置接平，如果在停刀位置与齿面接平，则可不借孔而作横向移动，其值等于大端尚需切去余量。
+ P# j( X* F8 Q4 T; ^, ?7 h/ x若大端还有较多余量，而中途刀痕却已基本接平，则可多借孔数而横向仅作少量移动；若大端还有较多余量，中途的刀痕距接平又相差较远，则要多摇横向，并适当选定借孔数。
结论
一般要铣两刀以上才能借好一个齿面。而在铣最后一刀时，为了防止小端刀痕未接平，而铣刀另一面却己碰到邻齿小端，这时操作者应站在纵向，边摇边从小端观察铣刀两侧离齿槽两边间隙大小，使铣刀逐步铣出小端。
这样铣出的齿，如大小端齿形尺寸达到要求，则大小端齿顶棱边宽度以及无折线齿面等要求，一般也就同时达到，因为这几方面是互相影响和直接相关的。
( a& s$ H$ F1 o* p/ H3 正确铣削的中心正问题
, k4 h0 W0 ?  H. ]: f2 n/ z对中心是使铣刀两侧渐开线的对称线(以下称厚室中心)通过工件中心，一般称之为对刀。中心不对准，会使齿形向一边歪斜。
+ D) i7 c, k4 b4 g7 Y" g对刀的方法较多，一般采用划线法及小椭圆法。前者己常应用，这里主要讨论后者。
6 p% d9 \0 }, n) Y8 ]/ y- Z在卧铣上加工伞齿轮时，应用小椭圆法对刀的操作过程如下：
3 R5 S) B% A0 U( Y! w5 Y( e先使铣刀停留在齿面靠外径处，然后开车并上升工作台，使铣刀微微切着工件表面，再使工作台在横向慢慢来回移动，铣刀就在工件表面切出个小椭圆形(如图1) ，切深越浅，小椭圆形越小：而横向移动越慢(或车速越快)，则小椭圆成形越完整。
由于小椭圆中心就是工件中心，所以使铣刀厚度中心位于小椭圆中心，则中心已对准。为达此目的，先使铣刀中心大致位于小椭圆中心，然后开车并上升工作台，这样就在这个小椭圆中心附近切了一刀，即把小椭圆切成了两个半边，若这时如图1中那样所剩两边尺寸a相等，则中心已对好。这时，横向刻度就是工件中心与铣刀厚度中心相重合的基准。若小椭圆两边残形尺寸a不等则再调整横向并切深一点，直至目测不能发现两边a有差别为止。a 越小，则辨别越容易，一般使a在O.5mm以下为宜，这样，两边即使相差0.05mm～0.1mm 也相当容易辨别。采用小椭圆法对刀，精确度高、操作方便，又容易掌握，是一种理想的对刀法。
' G' `7 ~% J: a2 d1 u1 e$ Y文章关键词： 伞齿轮