大足区珩齿柔轮精加工-「-夹具」

静压膨胀式工装——-夹具机械设备广州有限公司的技术团队，有多年的齿轮行业和夹具行业的设计、制造、生产，及安装调试经验。

滚齿加工过程中，刀具厂家根据齿轮参数设计专i用滚刀参数和滚切齿轮的齿顶修边起始点是否合适，一种是刀具制造商根据齿轮参数设计专i用滚刀，另一种是滚刀代用，减少贵重刀具的投入。在满足齿顶修缘量要求时，应准确计算滚刀加工齿轮齿顶修缘起点半径。一般所用的滚刀与被加工齿轮的法向模数和法向压力角是一样的，但有时厂家设计的滚刀会变模数，压力角度会变，这就会给检验带来一些困难。在研究齿轮啮合原理和参数转换方法的基础上，采用 cad渐开线展开法，绘制变压角修缘滚刀加工齿轮的修缘起始点半径，应用迭代运算的方法计算齿轮修缘起点半径。

滚齿刀加工齿轮的过程，就像一对相错轴渐开线圆柱齿轮一样，其啮合过程应满足一对渐开线齿轮正确啮合的条件：mt1· cosαt1=mt2. cosαt2; sinβ1/sinβ2= cosαn2/cosα2= cosαmn1/mn2。要用变模数变压力滚刀滚切齿轮，齿轮法向压角转变为滚刀压力角，其模数和分度圆螺旋角也随之改变，齿轮分度圆上的法向弧齿厚及螺旋角与改变前相同直径处的法向弧齿厚和螺旋角应相等。也就是说，经过参数转换，等于另一个与滚刀相同模数、相同压力角的齿轮参数，可以按照标准模数滚刀验算的方法进行验算。

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1)改变后齿轮分度圆上螺旋角β′的计算。

sinβ= sinβ· cosα. cosα n/cosα n；β= arcsin (sinβ· cosα n/cosα n)。(1)

公式中：α为改变前齿轮法的压力角；α n′为改变后齿轮法的压力角；β表示改变前分度圆螺旋角。

2)改变后齿轮分度圆端面压力角α t′计算。

tanα n′= tanα t′· cosβ′；α t′= arctan (tanα n n/cosβ′)。(2)

3)改变后齿轮分度圆法计算压力角α n′。从齿轮啮合原理可知，滚刀法向压力角α n刀与变速齿轮的法向压力角α n′等于等于，即α n′=α n刀。

4)改变后齿轮分度圆直径 d′计算。用变模数变压力滚刀滚切齿轮时，齿轮模数和压力角都变成了刀具的模数和压力角，此时齿轮的分度圆已不再是原来的分度圆，分度圆螺旋角也随之改变。

其计算公式是， d′= mt′· z= mn′· z/cosβ。(3)

5)改变齿轮法向模数 mn′计算。若两种法节相等，齿轮与齿条可以正确啮合，则有： p齿齿= p刀；π· mn′· cosα=π· mn刀· cosα。从 mn′= mn刀。其中， mn刀为滚刀向模数。

6)改变后齿轮分度圆法向弧齿厚 sn′计算。用任意圆法求弧齿厚

sn′= sn· cosα n/cosα n′- z· mn·(cosα n/cosα n′)·(invα tα t)。(4)

在式中：α t′为模数为α n′时的端面压力角；α t为模数为α n时的端面压力角； sn为改变前齿轮分度圆弧齿厚； z为齿轮齿数。通过以上计算，可以改变齿轮的后角参数：法向模数 mn′，法向压力角α n′，分度圆螺旋角β，齿数 z，分度圆直径 d′，齿数齿厚 sn。

现况调查及原工艺：输入轴齿轮滚齿工序原采用数控六轴滚齿机加工，切削时间长达13min46s，已成为制约生产的瓶颈，有待改进。本产品的原加工工艺流程为：精车***预磨外圆(滚齿工序工件安装精度)***滚齿轮***滚花键。原有的夹具采用传统的涨套式驱动，输入轴齿轮端向上，机床上端头、夹具下尖头分别定位工件两端的中心孔，并将套筒夹持档外圆上紧。在加工齿面时，会产生大量的振纹，需要用2刀切割，分析认为工件装夹刚性不足，导致加工效率低。

改造方案与夹具设计：采用端面驱动的夹具结构设计应用。向下安装输入轴齿轮端部，继续利用机床上顶头、夹具下尖头分别定位工件两端中心孔。由于机床尾架顶头工作压力使传动座上的拨齿平台嵌入输入轴齿轮端沉孔的内端面，并随机床工作台一起转动。工装结构设计及装夹方法见图3。工装包括夹专i用、传动座、下顶、压弹簧、堵盖。所述驱动座下凸台采用h7/h6配合放置在夹子具体内腔中，并通过螺栓与所述夹具体的表面螺纹孔固定连接。下尖头贯穿于传动座孔内，其外圆与驱动座孔相匹配，-适配间隙0.003~0.006 mm，以提高输入轴定位精度。压簧安装在传动座下端的沉孔中。所述堵帽安装在驱动座沉孔端面，并通过螺钉固定连接传动座端面的螺纹孔。

上换面采用液压膨胀芯轴或机械结构夹具，可通过更换变径套或弹性套等方法，使夹具的夹持范围和使用广泛、方便。

零位快换夹具，是这类夹具在结构上有个提升，是夹具的更换速度和刚性更为-。

传统的液压膨胀芯轴在齿轮检测中同样具有-性，它的优点是其夹紧定位位置为加工时的一个基本夹紧定位位置，通过同样的夹紧方式，就可以得到一种与实际需要相匹配的检测结果。尤其是人性化的设计，芯轴采用了轻巧的金属材质，从而在操作上也变得方便，适合检测的需要。

从结构上讲，夹具表面也会加入更耐磨的涂层及相应的螺旋槽，以增加夹具的夹紧力矩，提供夹具的寿命。

与之相对应的滚齿、插齿和剃齿加工，类似的应用不胜枚举，随着客户产品要求和加工效率的逐步提高，我们也必须根据客户的加工要求和机床性能的升级，对夹具系统进行合理和必须的改进，以提高设备使用效率为基本要求，提供更合适的夹具方案。

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