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ｙ３８滾齒機加工鼓形齒輪的仿形法
（作者未知） 2010/8/18
【摘 要】齒式聯(lián)軸器是可移動剛性聯(lián)軸器中，用處最廣泛的一種聯(lián)軸器。為改善因接觸應(yīng)力增大，磨損加劇以致早期損壞的情況，我們常把齒式聯(lián)軸器齒輪的制成鼓形齒。本文論述了在普通滾齒機上安裝伺服系統(tǒng)，將y38滾齒機加工鼓形齒輪的仿形法。
【關(guān)鍵詞】仿形法 鼓形齒輪 y38滾齒輪
齒式聯(lián)軸器是可移動剛性聯(lián)軸器中，用處最廣泛的一種聯(lián)軸器，它是利用內(nèi)外齒嚙合以實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的連接。允許被連接軸有一個不大的偏轉(zhuǎn)角，而直齒形聯(lián)軸器當(dāng)外齒輪與內(nèi)齒圈相對偏轉(zhuǎn)時，形成齒端點接觸，造成接觸應(yīng)力增大，磨損加劇以致早期損壞。為改善這種情況，我們常把齒式聯(lián)軸器齒輪的制成鼓形齒。當(dāng)兩軸有相對角位移時，鼓形齒可以避免齒端點接觸，改善嚙合面上壓力分布的均勻性并可增加許用角位移。由于鼓形齒性能好，已被廣泛應(yīng)用于 煉鐵、煉鋼、軋機中的部件。但鼓形齒齒形是一小段圓弧，給加工帶來不便，必須用有專用加工設(shè)備，目前新設(shè)計的數(shù)控滾齒機都已采用鼓形齒，這些設(shè)備成本高，造價高，是普通滾齒機的幾倍。而普通的滾齒機只能加工直齒，正是由于普通滾齒機的加工單一性，造成普通滾齒機設(shè)備閑置，資源浪費。我們采用在普通滾齒機上安裝伺服系統(tǒng)，僅僅是幾千元的費用，就能達到造價百萬元的數(shù)控滾齒機加工鼓形齒的效果。
改裝的方法如下：
利用液壓仿形法。在一臺國產(chǎn)y38滾齒機上，利用液壓伺服系統(tǒng)的原理，改裝了徑向走刀傳動系統(tǒng)，使?jié)L刀在軸向走刀的同時，又按預(yù)定軌跡作徑向進給，即滾刀的復(fù)合走刀運動為圓弧從而加工出鼓形齒齒形。
一、原理
為了使?jié)L刀在垂直走刀的同時按預(yù)定軌跡徑向走刀，在刀架上裝置一塊模板，模板隨同刀架升降并隨同立移動，在床身導(dǎo)軌上裝置液壓伺服閥，在立柱進給絲杠上裝置液壓缸，缸體固定在床身上。伺服閥采用正開口四邊滑閥，有單獨的供油裝置供給壓力油。由于液壓缸左右油腔面積相等并通過伺服閥的四個控制邊s1、s2、s3、s4，既與壓力油相通又與回油相通。當(dāng)模板與滑閥閥芯接觸并壓下一定距離使閥芯在中間位置時，液壓缸的左右油腔壓力相等�；钊粍�，處于平衡狀態(tài)。當(dāng)模板推動閥芯時，如推動閥芯向左移動，這是s1和s3減小，s2和s4增大，液壓缸左腔壓力增大，右腔壓力減小，因此活塞從左向右移動，反之從右向左移動�；钊苿訒r通過進給絲杠推動立柱移動。作徑向進給。同時帶這模板一起移動，因此立柱移動后，模板與滑閥退離接觸（或壓進）使系統(tǒng)中心恢復(fù)平衡。立柱停止完成反饋過程。而立柱的移動距離等于模板推動滑閥閥芯移動的距離。因此在滾刀沿齒輪軸向走刀的同時，能按照模板的弧形作徑向進給，從而仿形加工出鼓形齒形。
二、結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.油缸
是空心雙出桿活塞油缸，立柱進給絲杠從活塞中心空穿過，用螺母鎖緊，這一結(jié)構(gòu)保證了當(dāng)油壓推動活塞時帶動絲杠一起移動，同時立柱的機動和手動進給仍可用原機床的傳動機構(gòu)帶動，與液壓傳動互不干涉。當(dāng)加工鼓形齒輪時，先開動機動進給，使?jié)L刀接近工件，然后用鎖緊螺母將絲杠，與螺母傘齒輪鎖緊，以消除絲杠、螺母之間的間隙對鼓形齒加工精度的影響。需要指出，在加工鼓形齒輪時，由于在工件齒寬中線以上時，滾刀是逐漸后退，過了中線，滾刀轉(zhuǎn)為逐漸前進，由于進給方向變換，因此傳動系統(tǒng)如果存在間隙，將會造成加工誤差。在鼓形齒加工過程中，不再使用原機床機動和手動進給機構(gòu)，只用液壓系統(tǒng)，先轉(zhuǎn)動手輪.通過絲杠使滑閥移動到閥芯與模板接觸并壓下一段距離達到平衡狀態(tài)，當(dāng)再轉(zhuǎn)動手輪使滑閥移動時，立柱也隨之移動同樣的距離，用這種方法可以控制吃刀和退刀，由于活塞行程有50mm，對加工模數(shù)10以下的齒輪所需的吃刀深度是足夠的，當(dāng)需要改換加工普通圓柱齒輪時，可以不必拆除液壓缸，只需將活塞移動到左端與油缸蓋相靠墊上兩半剖分墊，用螺母鎖緊，即可與普通滾齒機一 樣使用。
2.模板裝置
鼓形齒輪實際上是一個變位量沿齒寬方向連續(xù)變化的齒輪，刀具的位移量應(yīng)等于齒輪變位量，因此滾刀的運動軌跡應(yīng)是半徑為R的圓弧，可見模板圓弧半經(jīng)也是R.另外，模板的圓弧兩端應(yīng)有一段直線部分，以保證滾刀切入和切出 行程滑閥閥芯與模板不脫離接觸。
模板應(yīng)安裝到刀架上，應(yīng)能隨同刀架升降，并能方便地調(diào)整高低位置。當(dāng)加工鼓形齒輪時，為了保證鼓形量對稱于齒寬中線（要求中線偏移不大于±0.5mm)，需要使當(dāng)滾刀軸中心線對正工件齒寬中線時，模板的圓弧中心對正滑閥閥芯。
3.液壓伺服閥
為了保證鼓形齒加工精度，要求控制系統(tǒng)的靈敏度高，也就是推動閥芯的力要小，克服負載的作用力要足夠大，隨著閥芯的微小位移，立柱能作出反應(yīng)，這主要決定于伺服閥的精度，為此閥芯與閥套要采取配作加工，保證經(jīng)向間 隙不超過0.005mm.四個（未完，下一頁）
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