谷原林

摘要:在齒輪傳動中齒形誤差是齒輪精度的重要指標,直接影響齒輪傳動的工作平穩(wěn)性,使輪齒在嚙合過程中產(chǎn)生振動和噪聲。而在影響齒形誤差的各種因素中,滾刀的刃磨誤差尤為重要。

關(guān)鍵詞:齒輪傳動;滾刀

由于滾刀的齒背是經(jīng)過鏟磨的螺旋面,因此當滾刀用鈍后只需刃磨滾刀前刃面。滾刀有直槽滾刀和螺旋槽滾刀兩大類,一般都設(shè)計成0°前角,所以直槽滾刀的前刃面是一個通過滾刀軸線的徑向平面,而螺旋槽滾刀的前刃面是一個阿基米德螺旋面,其在滾刀端剖面內(nèi)的截形是一條通過中心的徑向直線。經(jīng)過刃磨后的滾刀前刃面還應(yīng)保持這樣的位置形狀,因此滾刀刃磨后為保持滾刀原有的精度,需要保證以下三條原則:滾刀各排刀齒的前刃面必須在圓周等分上;在滾刀端剖面內(nèi),前刃面必須通過滾刀的中心;直槽滾刀的前刃面必須與滾刀軸線相平行,螺旋槽滾刀的前刃面導(dǎo)程必須與原設(shè)計相符。

為了保證滾刀刃磨的精度要求,滾刀的刃磨最好采用專用的滾刀刃磨機床。因為這種專用的滾刀刃磨機床有精確螺旋運動機構(gòu)、砂輪修整機構(gòu)、等分分度機構(gòu)和砂輪頭架調(diào)整機構(gòu),刃磨后的精度和刃磨的效率均較。由于這種專用機床較少,在不具備滾刀刃磨機床的條件下,也可在一般的萬能工具磨床上采用靠模、闊形齒托或?qū)ｉT夾具進行刃磨,但是,這樣的方法,受到了夾具本身精度或操作誤差的限制。因此,使得刃磨效果不佳,具體可表現(xiàn)在滾刀的前角、螺旋槽的等分和導(dǎo)程等誤差較大,精度顯著下降,嚴重地影響了滾切齒輪的精度和滾刀的使用壽命,使得滾刀刃磨后的精度很難保證。

在萬能工具磨床上刃磨直槽滾刀與刃磨一般的鏟齒成形銑刀相類似,利用正弦尺、精密分度板等附件,來控制導(dǎo)程螺旋槽等分和前角進行刃磨,但是要注意以下幾點:最好采用砂輪的錐面刃磨,以減小砂輪與前刃面的接觸面積,防止?jié)L刀燒傷、退火。砂輪位置的的調(diào)整應(yīng)使砂輪錐面母線通過滾刀的中心。一般可用樣板進行找正,當砂輪錐面母線與樣板工作面密合時即可。砂輪的錐面須用夾具休整,使之保持平直和光整。休整夾具加裝在機床磨頭架上。當砂輪磨鈍后,只要移動砂輪拖板,然后轉(zhuǎn)動手輪,使齒條形導(dǎo)柱往復(fù)移動,導(dǎo)柱上的金剛筆就可修整砂輪錐面。滾刀刃磨時必須用分度板或等分盤分度,以保證滾刀各排刀齒的前刃面必須在圓周等分上。刃磨時滾刀應(yīng)安裝在精密的直胎芯軸上,對于小模數(shù)滾刀也可使用1:4000~1:5000的錐度芯軸。砂輪最好采用小角度單斜邊砂輪,砂輪外徑根據(jù)所刃磨的滾刀選取。刃磨時砂輪的進給不能用轉(zhuǎn)動工作臺橫向手輪的方式進行,必須通過改變分度板定位銷的位置或利用特殊的進給夾具來實現(xiàn)。

在萬能工具磨床上刃磨螺旋槽滾刀時,由于滾刀的前刃面是一個不可展開的阿基米德螺旋面,因此必須解決以下的幾個問題:在萬能工具磨床上要附加一套精確螺旋運動機構(gòu),使?jié)L刀在隨機床臺面做直線進給運動的同時還繞自身軸線做附加運動,以便形成一個螺旋的前刀面。最簡便的螺旋運動機構(gòu)可以用靠模板來解決。必須解決砂輪工作面對前刀面的干涉問題,才能保證滾刀前刀面的徑向直線性。

由于滾刀的前刀面的徑向直線性要求很高,刃磨時必須使用砂輪的錐面磨制,同時砂輪的軸線必須對裝置滾刀的芯軸軸線偏斜一個相當于分圓處螺旋角(其數(shù)值等于滾刀螺旋槽螺旋角的余角)。在理論上,當砂輪的工作面為正圓錐面時是不可能磨出一個阿基米德螺旋面的。前刃面將由于干涉現(xiàn)象而呈中凹的形狀。但是滾刀的螺旋角小于3°的情況下,這種干涉不是很嚴重,可以將砂輪主軸的回轉(zhuǎn)角減小30′~1°,即利用砂輪的弧形曲面來抵消干涉的影響,從而獲得比較理想的徑向直線,而在刃磨直徑小、螺旋角大的滾刀時(例如多頭蝸輪滾刀),干涉的現(xiàn)象就比較嚴重,因此必須將砂輪錐面的母線休整成適當?shù)耐馔骨€來補償。一般情況下,可以根據(jù)被刃磨滾刀前刃面直線性的檢測結(jié)果,用手工休整砂輪,并經(jīng)過多次的反復(fù)試磨及檢測,直至前刃面的形狀符合要求為止。