某公司在沒有現(xiàn)成加工鼓形齒設(shè)備的情況下，為滿足臨時加工一鼓形齒齒輪的生產(chǎn)急需，基于YW3180 型滾齒機(jī)的仿形功能，特設(shè)計了一種靠模來加工鼓形齒齒輪，以節(jié)約成本、縮短周期。
1 鼓形齒的加工原理
鼓形齒滾切是由刀具軸向進(jìn)給運(yùn)動和仿形機(jī)構(gòu)的徑向進(jìn)給運(yùn)動復(fù)合而成。在加工過程中，刀架滑板帶動靠模樣板移動，仿形機(jī)構(gòu)的傳感器觸頭始終與靠模樣板接觸，通過靠模樣板鼓形的軸向變化使傳感器不斷發(fā)出信號，使仿形閥頻繁地激磁和去磁，帶動工作臺不斷移動，改變切削深度達(dá)到鼓形齒的加工。滾刀運(yùn)動如圖1 所示.
2 靠模設(shè)計
2.1 靠模凸度半徑計算
圖2 為靠模凸度設(shè)計原理簡圖，靠模結(jié)構(gòu)簡圖如圖3 所示。
根據(jù)文獻(xiàn)[1]，工件凸度半徑為：
其中：k 為鼓形齒齒輪的鼓形量；h2 為工件寬度。
由圖2 可知，靠模凸度半徑為：
2.2 靠模高度計算
根據(jù)圖2，由作圖法可得靠模的最小高度為：
其中：C 為觸頭保護(hù)行程；A0 為靠模切入邊和離開邊的超程量。
根據(jù)文獻(xiàn)[1]、[2]和鼓形齒加工原理得：
為了在靠模的切入邊和離開邊使工件得到更為完整的滾切，一般實際設(shè)計中可將A0 取得比理論尺寸稍大一些，如果取值為A，那么靠模的總高度為：
S = h + 2A+ 2C （8）
2.3 靠模寬度計算
由于靠模是裝在機(jī)床的凹形槽中，機(jī)床自身結(jié)構(gòu)決定了從靠模底面至圓弧中間寬度的距離hm及鼓形量k。針對YW3180 型滾齒機(jī)，hm 為56 mm，最大鼓形量kmax 為10 mm，其中k1、k2 為鼓形量的一半，即k1＝k2。在實際加工中k1、k2 由工件的鼓形量決定。
由圖3 可知，靠模最大寬度、最小寬度分別為
靠模厚度由機(jī)床的凹形槽寬度決定，此處取靠模厚度為12 mm。
3 靠模的應(yīng)用
對某鼓形齒齒輪進(jìn)行加工，基本參數(shù)見表1。
由產(chǎn)品設(shè)計圖紙可知，該鼓形齒的凸度半徑為r＝94.8 mm，工件寬度h2＝50 mm。若鼓形齒單側(cè)削薄量0.33 mm，則k1＝k2＝0.33/2＝0.155。加工工件采用的滾刀外徑r1＝53 mm。由式（2）、式（8）和式（9）得靠模凸度半徑r2＝135.44 mm、靠模最大寬度hmax＝56.15 mm、最小寬度hmin＝55.85 mm。對采用靠模加工出的鼓形齒齒輪進(jìn)行檢測，結(jié)果為：工件齒寬的中間部位公法線長W＝64.86 mm，齒寬兩端部位的公法線長分別為W1＝64.52 mm， W2＝64.51 mm，滾切后的鼓形齒齒輪滿足圖紙要求。
4 結(jié)束語
基于YW3180 型滾齒機(jī)設(shè)計的鼓形齒齒輪加工靠模，經(jīng)生產(chǎn)運(yùn)用，能夠加工出合格的產(chǎn)品。
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