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飞刀加工蜗轮的原理分析

针对数量少而品种繁多的蜗轮齿加工,我厂主要的加工手段是采用飞刀铣削。但多年来习惯用一把飞刀加工蜗轮的方法随着对经济效益的追求而受到了挑战。为此设计了多刀加工刀杆,即在加工过程中同时有2~3把飞刀参与铣削,并有效地回避因同时切削而增加抗力,影响刚性等因素,以提高加工过程中的稳定性和可靠性。
一、飞刀工作原理
飞刀滚切蜗轮时,飞刀每旋转一转时,蜗轮转过的齿数等于蜗杆头数,使其完成其分齿运动。为了能切出蜗轮的正确齿形,飞刀在滚切过程中还应作切向运动,而蜗轮则相应作附加运动。当飞刀切向移动Δl距离时,蜗轮应转动一个角度δ=Δl/rf2(rf2为蜗轮的分圆半径)完成其展成运动。实际生产中应用最广泛的是用单刀加工蜗轮,此时被切蜗轮经一次走刀,滚切出第一圈齿槽后,停下机床,将刀杆座沿其轴线向左或向右移动一个齿距,再滚切其它蜗轮齿槽。此时刀杆做得比单头的稍长些,其长度以保证刀杆座向左或向右移动时不会与蜗轮相碰即可。
二、新飞刀杆设计原理
在传统的飞刀杆的基础上增加飞刀数量。因刀杆上安装飞刀的孔距精度仅为±0.01mm,达不到理想要求,故放弃了多刀精加工方案。粗加工飞刀的齿厚为(πm/2)-ΔS。ΔS为精加工余量。确定飞刀安装位置时,距离大,则刀杆相应会做得长,刚性就差,切削效率也低;距离太小,因安装飞刀孔径的限制,工艺性差。飞刀不允许同时参与切 削(即多把刀位于同一截面上,同一方向上),以避免切削抗力的叠加而影响刀杆与机床的弹性变形,从而影响蜗轮的加工质量,兼顾刀杆制造便利,飞刀安装相对角度尽可能规范。
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