扩大插齿机内齿轮直径加工范围的方法

刘峻

各种型号的插齿机都有其对应的内、外齿轮直径加工范围，当需要加工的内齿轮直径超出机床加工范围时，在没有其它替代机种和工艺方法的情况下，确是一个比较棘手的问题。
本文以YM5116型插齿机为例，提出一种解决上述问题的方法。YM5116型插齿机可加工内齿轮最大直径为125mm，现以加工分度圆直径为180mm的内齿轮为例，介绍其加工方法和加工装置的设计。
1 加工装置设计原理
YM5116型插齿机的床鞍导轨行程决定了其加工直径范围，而刀轴只作旋转啮合运动、垂直方向切削运动及径向让刀运动。要加工超出机床加工范围的内齿轮，只能设法使工件轴线靠拢刀轴，即重新建立一个旋转轴系，使标准型插齿刀能够触及到齿圈进行切削加工。基于这种设计思想，根据机床工作台的结构特点，设计了如图所示的加工装置。本装置从主轴台面到被切齿轮顶面的高度应控制在90mm左右，如过高，会使插齿刀伸入工件内部而无法切削。从图中可以看出，轴线Ⅰ为原机床主轴轴线；轴线Ⅱ为新建立的工件轴线。两轴线旋转运动的传递是由中心距为30mm的一对圆柱齿轮来完成的。为使两轴线和刀孔的轴线共面，在基座4上设计了纵向导槽，此槽与轴承座5导轨面的配合为100H5/h4。槽形导轨的设计目的是：①校正工件轴线位置；②调整齿轮副啮合间隙；③增加部件的独立性和互换性，以便于制造和装配调整。互换性是指可以用不同齿数的齿轮代替标准齿轮，从而满足被加工齿轮的分度要求。
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1.主动轮 2.从动轮 3.传动轴 4.基座 5.带台肩的轴承座 6.工件定位体 7.螺钉 8.调节螺钉 9.压板 10.螺钉
% O3 A7 o2 m( V2 加工装置使用方法
使用该装置时，先将主动轮装入主轴孔，并用螺钉紧固于主轴台面的T型槽中，使其与主轴成为一体。然后将基座装于床鞍上，利用校准芯轴将其导槽中心平面校正到与刀孔轴线重合，预紧螺钉10。然后装入轴承座部件，利用调节螺钉9将齿轮副侧隙调整合适后，用螺钉7将其紧固于基座上，并将螺钉10拧紧。最后将工件定位体装于传动轴上端，并用端部螺钉压紧。上述步骤完成后，即可用测微仪开机检查工件定位体定位面的径向和端面跳动是否在允许偏差范围内。
3 加工装置设计要点
' [7 W: `0 P" \, p! T传动齿轮的精度应按被加工齿轮和机床分度蜗轮的精度确定，尤其应注意当传动齿轮直径小、齿数少时用其代替分度蜗轮进行分齿的不利因素，即对于加工精度上的局限性应事先有所考虑。
1 G0 k0 w- Q: I& z$ ?) T2 \轴承精度的选择和主要部件的基准面、配合面的设计精度应周密考虑，并进行误差分析，以使轴系Ⅱ能达到预期的旋转精度。
由于机床电机功率较小，所以应尽量减轻工件定位体的重量。
对批量较大的内齿轮加工，其传动齿轮应进行淬火处理并磨齿。
文章关键词： 插齿机