□紀(jì)曉冬南京寧嘉機(jī)電有限公司　南京　211153

平面磨床上實(shí)現(xiàn)齒輪滾刀的刃磨

□紀(jì)曉冬
南京寧嘉機(jī)電有限公司南京211153

針對(duì)齒輪滾刀刃磨床價(jià)格高、利用率不高的情況，研究通過設(shè)計(jì)合理的工裝，實(shí)現(xiàn)在平面磨床上進(jìn)行齒輪滾刀的刃磨。既能滿足滾刀刃磨的需要，又能節(jié)省設(shè)備投資，降低生產(chǎn)成本。

齒輪滾刀是一種按展成法加工齒輪的刀具，它可以用來加工直齒輪、斜齒輪和變位齒輪。齒輪滾刀加工齒輪的過程猶如一對(duì)相錯(cuò)軸漸開線圓柱齒輪的嚙合過程。滾刀的幾何精度直接影響所加工齒輪的精度，刀刃用鈍以后的滾刀必須刃磨后才能繼續(xù)使用，刃磨精度對(duì)滾刀的齒形精度有很大影響。滾刀的修磨一般都在滾刀刃磨床上用蝶形砂輪修磨其前刀面，但采購(gòu)滾刀刃磨床需消耗較多資金，且利用率較低。因此，通過設(shè)計(jì)合理工裝，在現(xiàn)有設(shè)備上實(shí)現(xiàn)滾刀的刃磨，可以大幅度降低生產(chǎn)成本。

1　總體思路

為了能夠加工出正確的漸開線齒輪，滾刀刀齒的左右兩刃口應(yīng)完全符合理論切削刃口的形狀。或者說，不管滾刀用鈍后如何刃磨，其刀齒兩側(cè)的刃口仍應(yīng)準(zhǔn)確地分布在漸開線產(chǎn)形螺旋面上。本公司普遍采用的是直槽零前角滾刀，刃磨后必須保證滾刀的前角仍為0°。

在公司現(xiàn)有設(shè)備中，臥式矩臺(tái)平面磨床M7132H精度較好，利用率不高。要想在該平面磨床的磨頭上安裝蝶形砂輪進(jìn)行齒輪滾刀的刃磨，必須解決以下3個(gè)問題：①將滾刀可靠地裝夾在工作臺(tái)上，保證滾刀的中心軸線與工作臺(tái)面縱向水平運(yùn)動(dòng)方向平行。②砂輪的工作面必須通過滾刀的中心截面。③刃磨滾刀的每一組刀刃后，必須進(jìn)行精確的分度。因此，只要能夠在平面磨床M7132H工作臺(tái)上實(shí)現(xiàn)滾刀的裝夾、校表、分度等，就可以運(yùn)用其磨頭安裝蝶形砂輪進(jìn)行齒輪滾刀的刃磨。

2　滾刀的裝夾設(shè)計(jì)

在平面磨床上，首先將齒輪滾刀固定在工作臺(tái)上，將砂輪工作面調(diào)整到磨削位置，通過工作臺(tái)的縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)滾刀前刀面的刃磨。在M7132H平面磨床上實(shí)現(xiàn)齒輪滾刀刃磨的工作原理如圖1所示。

圖1　齒輪滾刀刃磨工作原理圖

工作臺(tái)可作縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最大移動(dòng)量為1 000 mm；立柱具有機(jī)動(dòng)、手動(dòng)升降功能，最大移動(dòng)量為400 mm；安裝在立柱上的滑枕可作橫向水平前后移動(dòng)，最大移動(dòng)量為320 mm。通過這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)組合，可以實(shí)現(xiàn)砂輪獲得不同的位置。滾刀安裝在芯軸上，芯軸的一端由分度頭定位夾緊，另一端由頂尖座定心頂緊。分度頭的卡盤中心與頂尖座的頂尖中心高一致，調(diào)整分度頭與頂尖座的位置，可以使?jié)L刀的中心軸線與工作臺(tái)面縱向水平運(yùn)動(dòng)方向平行。調(diào)整分度頭可以使?jié)L刀的切削刃精確地分度，砂輪的磨削面與滾刀的每一個(gè)前刀面共面，滿足不同模數(shù)齒輪滾刀的刃磨要求。

3　滾刀的刃磨

滾刀刃磨時(shí)，只需要使用蝶形砂輪的斜面刃磨滾刀的前刀面。對(duì)刀時(shí)，通過立柱的升降、滑枕的移動(dòng)、工作臺(tái)的移動(dòng)，調(diào)整砂輪與被磨削滾刀間的位置；搖動(dòng)分度頭，調(diào)整滾刀切削刃的角度，使?jié)L刀的前刀面完全緊貼在砂輪的表面，即砂輪的磨削面通過滾刀中心截面。實(shí)際操作對(duì)刀時(shí)，可以通過磨削火花來進(jìn)行檢測(cè)，要求前刀面的上下火花均勻迸出。刃磨時(shí)，手搖工作臺(tái)的縱向進(jìn)給手輪，使工作臺(tái)來回移動(dòng)，設(shè)置好限位開關(guān)，然后啟動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)，設(shè)置好工作臺(tái)自動(dòng)進(jìn)給，即可實(shí)現(xiàn)滾刀前刀面的刃磨。通過分度頭的微調(diào)，可以控制每一次的磨削厚度。

刃磨滾刀的其它刀刃時(shí)，只需要搖動(dòng)分度頭，分度到位，即可以完成滾刀的刃磨。

4　使用效果

通過實(shí)踐的驗(yàn)證，采用平面磨床刃磨出的齒輪滾刀，在進(jìn)行滾齒加工各種模數(shù)的齒輪時(shí)，從未出現(xiàn)質(zhì)量問題，解決了原來滾刀刃磨外協(xié)周期長(zhǎng)的難題。不僅滾刀刃磨的成本低、效率高，而且實(shí)現(xiàn)了平面磨床的一機(jī)多用，從而大大提高了平面磨床的利用率。

Since hob sharpening machine is high in cost and lowin utilization，a study is carried out to design a rational tooling that may be used torealize sharpening of hobbing cutter on a surface grinder，in an attempt tomeet the needs ofhobbingcutter sharpening，save equipment investment and reduce production costs.

平面磨床；滾刀刃磨；分度頭

Surface Grinder；Hobbing Cutter Sharpening；Indexing Head

TG721

B

1672-0555（2015）03-060-02

2015年5月

紀(jì)曉冬（1986年-），男，工程師，主要從事齒輪加工工藝編制工作