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遼寧工程技術大學畢業(yè)設計(論文)
第1章弧齒錐齒輪加工原理及其銑刀盤簡介
1.1 弧齒錐齒輪加工原理
根據(jù)假想平面齒輪原來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,經(jīng)常假設有一個產形面與被切的齒輪相嚙合,這個產形輪的輪齒表面是由刀具的刀刃運動所形成的表面.刀具與被切齒輪的相對運動則相當于產形齒輪與齒輪的嚙合運動.圖1中以平頂產形齒輪為例,如圖1所示,1為平頂產形齒輪,2為刀盤,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″.在切齒過程中,假想有一個平頂齒輪與機床搖臺同心,它隨機床搖臺轉動,與被切齒輪作無間隙嚙合,這個假性平頂齒輪的齒面由機床搖臺上的銑刀盤刀刃相對于機床搖臺運動的軌跡表面所代替.圖中的刀盤以外切齒為例,α是刀頭的齒形角,bc是刀刃,若干個刀刃回轉形成產形面.
加工弧齒錐齒輪用的高速鋼銑刀盤的刀刃是一個以刀盤為回轉軸線的圓錐面的直母線.即銑齒時的切削運動是刀盤的旋轉,刀刃形成的產形表面是圓錐面.
圖2 所示為普通高速鋼刀盤產形面的示意圖,為表達清楚,圖中只給出外切刀盤上均布的若干相同刀頭中的一個圖中1為刀頭,oa是刀盤的回轉中心線,bc是直線刀刃,刃傾角等于0°,cb的延長線交刀盤中心于a點,ac是圓錐面的直母線,故ac回轉可以得到圓錐面2,即產形齒面.這種形式給刀具的齒形設計、制造、檢測和使用帶來了很多方便.
高速鋼刀盤產形面的直母線是過刀刃的切平面與刀刃和軸線組成的平面的交線.采用硬質合金刀頭后,刀傾角不等于零,這個前刀面不在是過軸線的平面.這個新前刀面仍是一個片面,平面的每一條端截線都平行與軸線.這個平面仍與圓錐面相交,但這時得到的交線是一條曲線.要采用直線刃,為使誤差較小,應使這個直線刃與圓錐曲線相切,并使該切點成為齒輪嚙合點的對應點.
它切出的齒輪應該和普通錐齒輪一樣,在理論上要求兩齒面在給定的計算點上相互接觸,其瞬時傳動比等于給定值.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,接觸點變成了一個小的接觸區(qū),在加工過程當中由于有相應的機床調整和滾切實驗,可以得到要求的既然出區(qū)的形狀與位置.
高速鋼刀盤的刃傾角為零度,但硬質合金刮削刀盤必須采用斜角切削,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,就應是刀刃形成的產形面與原高速鋼刀盤形成的產形面相同或變化很小,這樣使機床容易調整,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 高速鋼刀盤產型面 圖3硬質合金刮削刀盤
示意圖 產型面示意圖
1.2 銑刀盤簡介
根據(jù)銑刀盤的旋轉方向，切削方法和加工特征等，可以把銑刀盤分成以下幾種類型：
1左旋銑刀盤和右旋銑刀盤：從刀盤前面看，如果旋轉方向為順時針的叫做左旋刀盤；如果旋轉方向為逆時針的叫做右旋刀盤。
2單面刀盤和雙面刀盤：如果刀盤上所裝的刀片全部都是外切刀片或全部都是內切刀片，就叫做單面刀盤前者叫做單面外切刀盤，用于切削齒槽的凹面，后者叫做單面內切刀盤用于切削齒槽的凸面，如果刀盤上既有內切刀片又有外切到片，就叫做雙面刀盤，它同時切削齒槽的兩側齒面
3粗切刀盤和精切刀盤：為了適應齒槽粗切和精切的不同要求把銑刀盤分為粗切刀盤和精切刀盤，二者在結構上有所不同。
4小直徑刀盤和大直徑刀盤：公稱直徑在2"以下的共有四種刀體和刀盤做成整體直徑不能調節(jié)（整體刀盤）稱為小直徑刀盤或小模數(shù)刀盤：刀片鑲在刀體上，直徑可以調節(jié)的叫做鑲齒刀盤,又稱大直徑刀盤。
圖 4 銑刀盤的機構
1-刀盤體 2、3-內外刀片 4、5-墊片 6-固定墊片 7可調墊片 8-固定螺釘 9-調整螺釘 10-標志螺釘 11-卸到螺釘 12-援助銷
如圖4所示,刀盤在刀片和刀盤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，調整螺釘，使楔片上下移動，使刀片在徑向位置得到精確的細微調整，以保證與基準刀片切削刃的位置在徑向一致
3′/2″~21″刀盤的基本參數(shù)
序號
公稱直徑
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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