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利用数控车床进行蜗杆砂轮开槽应用

时间:2022-04-26来源:内燃机与配件

导语:随着齿轮精度及生产效率的不断提高,齿轮磨齿工艺的应用越来越广泛,随之应用的蜗杆砂轮及数量越来越多。多数齿轮生产企业不具备蜗杆砂轮自行开槽业务,需依靠供应商完成,势必增加砂轮的采购及运输成本。同时蜗杆砂轮多少决定库存及备货成本,成品蜗杆砂轮备库,会造成库存金额剧增。为尽可能的降低生产成本,蜗杆砂轮开槽应用与方法逐步被各企业推广。

  利用数控车床实现蜗杆砂轮开槽,减少成品砂轮的储备数量。生产企业可将储备单一的成品砂轮更改为储备蜗杆砂轮毛坯,随着生产的需求,进行蜗杆砂轮对应型号开槽业务。

  1 数控设备介绍

  本文使用 CK7520C 进行蜗杆砂轮开槽介绍。

  表 1 设备能力值

  2 夹具、刀具设计图片

  ①蜗杆砂轮利用端面压紧的方式固定在芯轴上,芯轴装夹方式由前后顶尖定位、卡爪加紧,为保证开槽精度需对砂轮安装进行检测,检测砂轮径向跳动小于等于 0.5mm,蜗杆砂轮毛坯的装夹如图 1。

图 1 砂轮毛坯装夹

  ②刀片选用非标 V 型刀片焊接 PCD,PCD 的高度应大于蜗杆砂轮的槽高,刀尖圆角 R 小于等于对应金刚滚轮的顶部圆角,刀尖角度等于需求的压力角 α,如图 2。

图 2 PCD 刀片

  ③刀杆选择考虑设备 X 轴导轨护板与砂轮干涉问题,利用为避免 CK7520C 设备 X 轴导轨护板干涉,刀杆进行非标设计,如图 3。

图 3 刀杆

  3 蜗杆砂轮开槽参数计算

  ①蜗杆砂轮螺旋升角γ0

      图片

  mn 为模数,N 为蜗杆砂轮头数,d0 为蜗杆砂轮外径,ha 为齿顶高;

  ②蜗杆砂轮螺距

  ③蜗杆砂轮齿厚 S0图片

     

  Sn 为工件分度圆齿厚,为蜗杆砂轮精修整留量 0.1mm (单边)。

  ④蜗杆砂轮全齿高 H0,依据三角函数转换得出: 

 

 

  H 为工件全齿高。

  4 加工程序编制

  ①因 CK7520C 数控车使用 FANUC 编程系统,Q 表示分度信息,如三头蜗杆砂轮开槽时,主轴角度分度为 120°,程序段如下:

  /N1

  G92X275.00Z190.0F19.89Q0

  G92X275.00Z190.0F19.89Q120000

  G92X275.00Z190.0F19.89Q240000

  /N2

  G92X273.50Z190.0F19.89Q0

  G92X273.50Z190.0F19.89Q120000

  G92X273.50Z190.0F19.89Q240000

  /N3

  G92X272.50Z190.0F19.89Q0

  G92X272.50Z190.0F19.89Q120000

  G92X272.50Z190.0F19.89Q240000

  .

  .

  .

  /Nx

  ②切削线速度在 25-35m/min,每刀的车削量要随着深度的增加而减小,整体车削量在 1.5-0.1mm 间,车削形式如图 4。

图 4 车削接触图

  5 精度验证

  利用 CK7520C 数控车床,对卡帕磨齿机、莱斯豪尔磨齿机使用的砂轮进行开槽,并将砂轮装机验证精度,装机后首次修整时间在 13-25min,满足生产使用要求,测试结果见表 2。

表 2 测试结果

  6 结束语

  通过以上方法设计及开槽的蜗杆砂轮满足磨齿机使用,可利用数控车完成蜗杆砂轮开槽,降低各零件的成品砂轮储备,降低成品砂轮的储备数量及采购成本。

标签: 蜗杆砂轮

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