摘要:研究大模數(shù)修形梳齒刀的齒形修形設(shè)計與被加工齒輪齒頂修形量的關(guān)系和齒頂圓弧與齒形的過渡關(guān)系,設(shè)計不同類型的梳齒刀,達(dá)到梳齒過程平穩(wěn),沒有切削振動現(xiàn)象,保證齒形精度和齒形修形合格,齒面表面粗糙度值滿足設(shè)計要求。
我公司的馬格梳齒機(jī)(SH1200)是目前世界上屈指可數(shù)的3臺加工直徑超過10m的齒輪精加工設(shè)備之一,其加工齒輪用刀具是梳齒刀。梳齒刀是按照齒條與齒輪嚙合原理,利用展成方法加工直齒、斜齒和人字齒輪的一種刀具,也稱齒條刀。直齒、斜齒梳齒刀用于加工M1~M70mm甚至更大規(guī)格的直齒、斜齒和人字齒輪,也可加工空刀槽很小和無空刀槽的人字齒輪。根據(jù)梳齒機(jī)刀座的不同,設(shè)計的是馬格型梳齒刀。馬格型梳齒刀制造時沒有前角,安裝在機(jī)床上后,依靠刀架的傾斜而獲得6°30′的工作前角。按照加工性質(zhì)的不同,梳齒刀分為粗切梳齒刀、半精梳齒刀和精切梳齒刀3種。根據(jù)需要也可設(shè)計成磨前梳齒刀、挖根梳齒刀等多種形式。
1.試驗分析
工件名稱:φ5.2mm×48m干燥機(jī)大齒圈,材質(zhì)是ZG42CrMo,法向模數(shù)Mn=50,齒數(shù)z=144,壓力角αn=20°,β=0°(直齒),齒頂修形E=0.94,修形高度Δh=31.42mm,齒根圓弧半徑r=19.5mm,齒厚公差Δs=-3.526mm,精度等級AGMA10,齒面表面粗糙度值Ra=3.2μm,設(shè)計要求熱處理硬度:280~320HBW。
2.設(shè)計分析
φ5.2mm×48m干燥機(jī)大齒圈為Mn50的修形齒輪,Mn50超大模數(shù)修形梳齒刀的設(shè)計制造在國內(nèi)還是空白,因此梳齒刀具的設(shè)計及制造需要創(chuàng)新。創(chuàng)新點(diǎn):①需要研究精梳齒刀切削刃齒形修形部分的參數(shù)設(shè)計與被加工齒輪齒頂修形量的關(guān)系,保證被加工齒輪的齒形精度。②研究精梳前挖根梳齒刀的齒頂圓弧與齒形的過渡關(guān)系,如果精梳齒刀齒頂圓弧參加吃刀,會使切削產(chǎn)生的彎矩增大,切削抗力急劇增加,導(dǎo)致切削不平穩(wěn),產(chǎn)生振動現(xiàn)象,輕者會引起齒面有波紋,表面粗糙度差,嚴(yán)重者會引起啃刀甚至打刀。
3.刀具設(shè)計形式
Mn50齒輪的齒形尺寸不比中小模數(shù),是超大型規(guī)格,并且該齒輪要求對齒形修形。據(jù)梳齒刀的設(shè)計原理,結(jié)合日本川崎公司φ5.2mm×48m干燥機(jī)齒輪的齒形參數(shù)要求,設(shè)計了一種挖根梳齒刀(見圖1、圖2);一種精梳齒刀,如圖3、圖4所示。
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