轴齿轮倒棱加工技术优化.docx

          轴齿轮倒棱加工技术优化                    【摘要】本文针对传统的人工风动砂轮倒角存在的倒角质量差、加工效率低、环境污染大等问题，提出利用数控倒角机实现一轴热前齿廓倒角设计了一种适用于一轴通用快换式倒角夹具，进而试验出最优加工刀具及切削参数，显著提升了倒角质量、减少了加工时间，取得了良好的经济效益关键词】轴齿轮 齿廓倒角 数控倒角1 引言当前变速器在使用时为了防止齿轮加工过程中产生的毛刺影响齿轮啮合，尤其是斜齿轮，通常会在齿轮齿廓两端倒角而对于模数较大的齿轮一般会选择在齿轮热处理加工前进行倒角齿轮的齿廓倒角通常是在齿轮相互啮合部位的两端沿着齿轮的齿廓方向对齿轮进行倒角加工【1】，通常是去除零件齿部边沿的残留毛刺，方便齿轮之间相互啮合，同时也起到了加工保护作用，防止现场零件转运、加工等过程中存在的毛刺出现安全事故【2】倒角的加工角度及尺寸大小则根据产品图纸要求以及后续机加工工序齿面去量而确定因此，齿轮的齿廓倒棱现在越来越受到工厂车间加工的重视2 轴齿轮齿廓倒角使用现状2.1轴齿轮齿廓倒角主要技术指标轴齿轮齿廓倒角主要是沿着齿轮的齿廓方向倒角目前我公司产品图纸一般要求齿廓倒角0.5×45°，现场工艺实际执行时，一般将齿廓倒角工序放在热前滚齿工序之后，考虑到后续还有剃齿或磨齿工序（对齿面进行再加工），分别要求齿廓倒角0.5~0.7×45°。

主要技术指标有倒角尺寸、倒角均匀性、粗糙度等等2.2现场加工存在问题目前我公司轴齿轮倒角主要采用人工风动砂轮倒角，其倒角过程质量不可控制，倒角均匀性差，齿与齿之间的倒角大小不一、深浅不一由于采用人工砂轮倒角，不能确定最优的倒角角度及倒角尺寸大小，人为影响因素较大，砂轮对每个齿廓的切入点不同，砂轮切削过程不稳定，环境污染也较大，现场操作需要戴双层口罩耳罩，且倒角时间较长，砂轮倒角只能单面每个齿依次倒角，一端倒完角然后翻转另一端倒角，造成现场工作强度大，以37齿的一轴倒角为例，人工倒角一个零件需要120S左右归纳起来主要存在以下三个方面的问题：1、加工时间长人工风动砂轮倒角，一人一机，单件节拍2min/件；2、质量差人工倒角经常出现齿根倒不上角，齿边倒角质量参差不齐，质量难以控制；3、效率低车间每月需要倒角的大头一轴产量较高，占用人力成本高3 设计方案3.1新型倒角夹具设计首先统计出车间每月一轴需要倒角的产品明细及产量，并对其一轴内孔进行分类，选用其常干品种设计数控倒角夹具，利用数控倒角机上下刀杆同时倒角倒角夹具整体采用内孔涨紧、端面定位的方式其下拉杆下端与机床主轴下端的夹紧气缸连接，用于零件的自动夹紧和松开。

夹具底座通过6个M8×20内六角螺钉与工件主轴端面连接，机床主轴的转动由伺服电机带动涡轮副驱动，带动主轴上的夹具和零件进行分度运动上拉杆通过螺纹和下拉杆连接，本体通过螺钉和底座连为一体，外调整垫片用于支撑零件端面，涨套用于涨紧零件内孔不同孔系的一轴加工时，只需更换涨套拉杆组件和外调整垫片，方便换产图1 一轴齿廓倒角夹具基本结构3.2定制刀具不同模数的零件由于齿槽间隙大小不同，导致同一刀片在加工不同零件时，由于刀尖太细经常出现伤齿面或倒角倒不上的情况尤其是带外花键的大头一轴，粗刀杆在加工零件时容易与轴头花键干涉针对此类问题重新定制了一种细刀杆，这种刀杆的接头部位尺寸和原来机床自带的粗刀杆尺寸一致，只是改变了刀杆伸出部位的外径尺寸，同时原来的刀片可在这两种刀杆上通用，这样对于带外花键的大头一轴，就可以利用细刀杆和菱形刀片的组合方式完成倒角加工而对于模数较小的一轴零件加工时，刀片伤齿面的问题，更换原有的菱形刀片为R2的球头铣刀，可完美解决此问题即对小模数和带外花键的大头一轴倒角，通过替换粗刀杆为球头铣刀和细刀杆均可完成倒角加工4 现场验证选用现场产量较大一轴系列，在数控倒角机上上下刀杆同时倒角。

夹具底座、本体等和原有的一致，无需更换，根据孔径重新配用了上拉杆涨套组件和外调整垫片，方便现场换产，程序编程时只需输入加工参数F（mm/min）和S（rpm）即可，方便操作每次零件放置好后，机床夹紧气缸自动夹紧零件，随后机床主轴带动零件均匀分度，同时上下刀杆自动沿着齿廓方向自动倒角以37齿的一轴为例，倒角共需40S左右，相较于前期人工砂轮倒角，单件加工时间节省了1.33min，同时倒角质量及稳定性也得到了提升，避免热后再次磨棱5 总结1. 本文基于现有数控倒角机设计了一种适合于一轴齿廓倒角的夹具，代替原有的人工砂轮倒角，并据此方法试验出最优的加工刀具及切削参数现已批量适用于一轴齿廓倒角加工，2. 相较于人工风动砂轮倒角，以37齿一轴为例，数控倒角加工时间由原先的人工120S减少到现在的数控40S左右，且机床自动分度，无需人工操作，提高了加工效率降低了劳动强度，倒角质量及现场操作环境也得到了显著提升3. 基于现有的一轴加工品种及产量，匹配齐相应的通用式快换夹具，推广应用于一轴数控齿廓倒角，固化了加工工艺参考文献：1.张飞，郑湃，一种基于CAD图形的齿廓倒棱方法的研究，《机电产品开发与创新》，1002-6673 （2020）06-133-03；2.傅建红，机械设计与制造中的零件倒角分析，《机械装备研发》，1672-3872（2020）18-0070-02。

作者：王景 ：13571983443 邮箱：1007486111@地址：陕西省宝鸡市蔡家坡镇法士特家园3  -全文完-。