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遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)
第1章弧齒錐齒輪加工原理及其銑刀盤(pán)簡(jiǎn)介
1.1 弧齒錐齒輪加工原理
根據(jù)假想平面齒輪原來(lái)切制弧齒錐齒輪是目前最廣泛使用的一種段
在用展成法加工弧齒錐齒輪時(shí),經(jīng)常假設(shè)有一個(gè)產(chǎn)形面與被切的齒輪相嚙合,這個(gè)產(chǎn)形輪的輪齒表面是由刀具的刀刃運(yùn)動(dòng)所形成的表面.刀具與被切齒輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)則相當(dāng)于產(chǎn)形齒輪與齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng).圖1中以平頂產(chǎn)形齒輪為例,如圖1所示,1為平頂產(chǎn)形齒輪,2為刀盤(pán),3為被加工的齒輪.被加工齒輪的節(jié)錐角是φ,根錐角是φ″,齒根角是γ″,平頂齒輪節(jié)錐角是90°-γ″.在切齒過(guò)程中,假想有一個(gè)平頂齒輪與機(jī)床搖臺(tái)同心,它隨機(jī)床搖臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng),與被切齒輪作無(wú)間隙嚙合,這個(gè)假性平頂齒輪的齒面由機(jī)床搖臺(tái)上的銑刀盤(pán)刀刃相對(duì)于機(jī)床搖臺(tái)運(yùn)動(dòng)的軌跡表面所代替.圖中的刀盤(pán)以外切齒為例,α是刀頭的齒形角,bc是刀刃,若干個(gè)刀刃回轉(zhuǎn)形成產(chǎn)形面.
加工弧齒錐齒輪用的高速鋼銑刀盤(pán)的刀刃是一個(gè)以刀盤(pán)為回轉(zhuǎn)軸線的圓錐面的直母線.即銑齒時(shí)的切削運(yùn)動(dòng)是刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn),刀刃形成的產(chǎn)形表面是圓錐面.
圖2 所示為普通高速鋼刀盤(pán)產(chǎn)形面的示意圖,為表達(dá)清楚,圖中只給出外切刀盤(pán)上均布的若干相同刀頭中的一個(gè)圖中1為刀頭,oa是刀盤(pán)的回轉(zhuǎn)中心線,bc是直線刀刃,刃傾角等于0°,cb的延長(zhǎng)線交刀盤(pán)中心于a點(diǎn),ac是圓錐面的直母線,故ac回轉(zhuǎn)可以得到圓錐面2,即產(chǎn)形齒面.這種形式給刀具的齒形設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)和使用帶來(lái)了很多方便.
高速鋼刀盤(pán)產(chǎn)形面的直母線是過(guò)刀刃的切平面與刀刃和軸線組成的平面的交線.采用硬質(zhì)合金刀頭后,刀傾角不等于零,這個(gè)前刀面不在是過(guò)軸線的平面.這個(gè)新前刀面仍是一個(gè)片面,平面的每一條端截線都平行與軸線.這個(gè)平面仍與圓錐面相交,但這時(shí)得到的交線是一條曲線.要采用直線刃,為使誤差較小,應(yīng)使這個(gè)直線刃與圓錐曲線相切,并使該切點(diǎn)成為齒輪嚙合點(diǎn)的對(duì)應(yīng)點(diǎn).
它切出的齒輪應(yīng)該和普通錐齒輪一樣,在理論上要求兩齒面在給定的計(jì)算點(diǎn)上相互接觸,其瞬時(shí)傳動(dòng)比等于給定值.在保證齒線和齒高方向曲率半徑的前提下,由于材料的彈性變形,接觸點(diǎn)變成了一個(gè)小的接觸區(qū),在加工過(guò)程當(dāng)中由于有相應(yīng)的機(jī)床調(diào)整和滾切實(shí)驗(yàn),可以得到要求的既然出區(qū)的形狀與位置.
高速鋼刀盤(pán)的刃傾角為零度,但硬質(zhì)合金刮削刀盤(pán)必須采用斜角切削,必須具有較大的刃傾角,故刀刃的位置和形狀要發(fā)生變化.要使切齒原理不變,就應(yīng)是刀刃形成的產(chǎn)形面與原高速鋼刀盤(pán)形成的產(chǎn)形面相同或變化很小,這樣使機(jī)床容易調(diào)整,切削余量小且均勻,提高加工效率.
圖 1 弧齒錐齒輪加工原理
圖2 高速鋼刀盤(pán)產(chǎn)型面 圖3硬質(zhì)合金刮削刀盤(pán)
示意圖 產(chǎn)型面示意圖
1.2 銑刀盤(pán)簡(jiǎn)介
根據(jù)銑刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)方向，切削方法和加工特征等，可以把銑刀盤(pán)分成以下幾種類(lèi)型：
1左旋銑刀盤(pán)和右旋銑刀盤(pán)：從刀盤(pán)前面看，如果旋轉(zhuǎn)方向?yàn)轫槙r(shí)針的叫做左旋刀盤(pán)；如果旋轉(zhuǎn)方向?yàn)槟鏁r(shí)針的叫做右旋刀盤(pán)。
2單面刀盤(pán)和雙面刀盤(pán)：如果刀盤(pán)上所裝的刀片全部都是外切刀片或全部都是內(nèi)切刀片，就叫做單面刀盤(pán)前者叫做單面外切刀盤(pán)，用于切削齒槽的凹面，后者叫做單面內(nèi)切刀盤(pán)用于切削齒槽的凸面，如果刀盤(pán)上既有內(nèi)切刀片又有外切到片，就叫做雙面刀盤(pán)，它同時(shí)切削齒槽的兩側(cè)齒面
3粗切刀盤(pán)和精切刀盤(pán)：為了適應(yīng)齒槽粗切和精切的不同要求把銑刀盤(pán)分為粗切刀盤(pán)和精切刀盤(pán)，二者在結(jié)構(gòu)上有所不同。
4小直徑刀盤(pán)和大直徑刀盤(pán)：公稱(chēng)直徑在2"以下的共有四種刀體和刀盤(pán)做成整體直徑不能調(diào)節(jié)（整體刀盤(pán)）稱(chēng)為小直徑刀盤(pán)或小模數(shù)刀盤(pán)：刀片鑲在刀體上，直徑可以調(diào)節(jié)的叫做鑲齒刀盤(pán),又稱(chēng)大直徑刀盤(pán)。
圖 4 銑刀盤(pán)的機(jī)構(gòu)
1-刀盤(pán)體 2、3-內(nèi)外刀片 4、5-墊片 6-固定墊片 7可調(diào)墊片 8-固定螺釘 9-調(diào)整螺釘 10-標(biāo)志螺釘 11-卸到螺釘 12-援助銷(xiāo)
如圖4所示,刀盤(pán)在刀片和刀盤(pán)體之間裝有平墊片和楔片變換平墊片的厚度可以改變刀尖直徑，調(diào)整螺釘，使楔片上下移動(dòng)，使刀片在徑向位置得到精確的細(xì)微調(diào)整，以保證與基準(zhǔn)刀片切削刃的位置在徑向一致
3′/2″~21″刀盤(pán)的基本參數(shù)
序號(hào)
公稱(chēng)直徑
Dg
錐孔
連接螺栓孔
刀體厚度
H
刀片數(shù)
d
錐度
D2
d1
d2
1
3′/2"
25.4
1：12
46
8.2
12.2
22.3
8
2
4′/2"
26.4
3
5"
4
6"
58.196
1：24
81.4
12
18
32
12，16
5
7′/2"
106.4
12，20
6
9"
12，16，20
7
12"
126.96
177.8
20
30.5
38
16，20，32
8
16"
20，24，42
9
18"
215.80
0
285.75
21
32
49
24，36
10
21"
28，42
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