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螺旋錐齒輪在普通機床上進行加工已不再是遙不可及的夢想
來源:泰安科瑞思特機械有限公司 發布日期:2015-10-15 16:35:47 訪問次數:
在數控車床行業中,以往的現狀是對于螺旋錐齒輪的加工需要專門的螺旋錐齒輪銑齒機完成,然而對于螺旋錐齒輪銑齒機來說它在業界普遍認為是復雜的車床,雖然可實現數控化可提高精度、質量和嚙合性能,但是其價格是相當的高,而且操作也相當的復雜,很多廠家僅僅是加工少了的螺旋錐齒輪也要花費高額資金采購螺旋錐齒輪銑齒機。近車床行業新研究表明在普通的機床上添加一些改進,加裝一些輔助配件即可加工生產螺旋錐齒輪,此研究一經發表得到了廣大數控車床廠商的認可和信賴

    在數控車床行業中,以往的現狀是對于螺旋錐齒輪的加工需要專門的螺旋錐齒輪銑齒機完成,然而對于螺旋錐齒輪銑齒機來說它在業界普遍認為是復雜的車床,雖然可實現數控化可提高精度、質量和嚙合性能,但是其價格是相當的高,而且操作也相當的復雜,很多廠家僅僅是加工少了的螺旋錐齒輪也要花費高額資金采購螺旋錐齒輪銑齒機。近車床行業新研究表明在普通的機床上添加一些改進,加裝一些輔助配件即可加工生產螺旋錐齒輪,此研究一經發表得到了廣大數控車床廠商的認可和信賴,給行業帶來了莫大的幫助,接下來我們就一起來看一下普通機床是如何進行螺旋錐齒輪加工的。
    國外已研制出格里森制六座標數控銑齒機,是近百年螺旋錐齒輪傳動史上的重大突破,理論與實踐上均有重大意義,將帶來齒輪傳動與加工上的重大變革。而機械式銑齒機已過時、老化、面臨淘汰,要更新換代。本數控化銑齒機市場前景廣闊,數控化結構簡單,性能優越,是高附加值的產品。其主要優點是:極大地提高機床的加工效率與利用率;提高機床對產品的適應能力和靈活性;減少機床調整試切時間;機床成本可減少一半,工件加工費用可減少1/3,加工周期減少3/4;1數控銑床簡易的附加銑齒裝置經潛心研究,好幾年前就發現,可以在普通數控銑床增加一套簡易的附加銑齒裝置代替銑齒機。
    實現螺旋錐齒輪的數控銑齒。時至今日,國內仍有多家廠家正斥巨資打算引進此設備,故介紹如下。
    如所示,將銑刀盤通過一個7/24的錐柄與機床主軸相連。加工時,讓機床主軸一面旋轉,一面繞假想的搖臺軸心作圓周運動(即利用機床的圓弧插補功能),就可以復現傳統銑齒機平面伊形輪的展成運動。
    由于該機床不具備工件旋轉和分度的數控功能,因為為了加工螺旋錐齒輪的螺旋槽,在工作臺上增加了一個與F向同型號的數控電機(FANUC-BESKFB15型直流伺服電機),通過套筒與分度頭輸入端相聯。將機床F向的控制電纜改接到該電機上,實現工件轉動和分度的數控聯動。這樣改裝后的數控機床,就具有四坐標的功能(但只能同時三軸聯動)。由分度頭的結構和工作臺F向的絲杠螺距可以知道,工件旋轉一周,折合向移動200mm,故在計算程序中,需將工件旋轉角度數乘以一系數,為使被加工齒輪的根錐與作為護形輪的平頂齒輪相接觸,分度頭的軸線要向上翹起一個相當于根錐角的角度。工件的自轉與刀盤的圓弧運動之間,應滿足機床的滾比關系。
    數控銑床上簡易的附加銑齒裝置被加工的小齒輪通過分度頭中心的莫氏2號錐孔,與分度頭相連,大齒輪則直接裝在卡盤上。
    在數控銑床上,附加銑齒裝置可用成型法、展成法、半展成法、變性半展成法加工各種等高齒、收縮齒、零度齒螺旋錐銑齒輪。
    2連續展成法原理奧利康與克林根貝爾格制弧齒錐齒輪及其銑齒機出現于2世紀30年代,是現有機床中復雜的機床,是齒面形成原理深奧的一種齒輪。其鏟形輪的齒線為延長外擺線,相當于節平面不動,而刀盤上半徑/的一個滾圓繞節平面上半徑為的基圓作純滾動時,切削刃在節平面上交點的軌跡。
    上述運動如何在機床上實現呢,當刀盤一面以一定角速度旋轉,刀盤中心又以一定速度繞假想搖臺中心作圓周運動時,便可形成鏟形輪。
    加工圓錐齒輪的平面鏟形輪原理為,采用銑刀盤來加工圓柱齒輪,當鏟形齒輪與被加工齒輪嚙合時,鏟形齒輪的節面是個圓平面,并與圓錐齒輪的瞬軸面相切。刀盤由若干組刀片組成,一組刀片由一個或幾個直刃粗切刀片和兩個直刃精切刀片組成。每個精切刀片形成凸齒面式凹齒面。
    其中,足一刀盤刀齒數;一刀盤角速度;一被加工齒輪齒數;一被加工齒輪角速度;-穿形齒輪線速度。
伊形齒輪齒縱向齒廓是刀片切削刃上的一個點。在刀盤相對鏟形齒條運動時形成的軌跡,刀盤節圓與齒輪節線是相對運動的瞬心線,并且滿足下面條件:鏟形齒輪形成的齒線,是一圓周沿另圓周作無滑動滾動時,圓外一點所形成的軌跡,稱作長幅螺旋線(次擺線),如。
    3加工擺線齒圓錐齒輪的機床調整上面所述刀盤,一面轉動,一面繞節圓作無滑動滾動。所得到的鏟形齒輪并未運動,只是僅僅為了形成伊形齒輪所必需的。為了與被加工齒輪相嚙合,還要讓整個機構一方面維持原有的相對運動不變,另一方面整個反轉。特殊地,不妨令反移速度就等于節圓的角速度。這時,刀盤中心固定不動,但刀盤與節線的相對速度不變。
    僅采用上述運動,即只有刀盤與工件的相對擺線齒圓錐齒輪形成原理運動,便可把節平面上的齒線滾印到節圓錐上。
    如果銑刀盤上每組刀都有無數個刀齒,或刀齒足夠密,用上述簡單運動便可加工出齒輪齒形;但實際上,每組刀里真正切削同一齒面的,只有一個刀刃,故理論上可形成的包絡面齒形,就退化為軌跡面齒形。銑出的齒面在齒高方向上的截形,就和刀刃形狀一樣。為了得到相互配對的共軛齒廓,還必須在鏟形齒輪與輪坯之間另外附加一個緩慢的滾切運動。
    機床的調整粗切時,依次給出刀盤的一系列轉角,則工件的一系列對應轉角為,機床需與兩坐標聯動。加工時,再給出一系列刀盤中心的角位移,則工件的附加轉角=4,故工件的轉角為:4光柵檢測和數控線路為了實現在普通數控銑床上加工連續展成法螺旋錐齒輪,銑床機械部分的改造需要安裝一個光柵檢測器。刀盤轉動時,光柵檢測器向CPU輸出脈沖。
    圓光柵的標尺安裝在活動刀盤上,使光柵隨著銑刀盤一起轉動。光柵轉動的距離與刀盤轉動的距離相聯系。根據脈沖數控制工件的相對轉動及工作臺的圓弧插補運動。
    5優點和意義首先,對長錐距齒輪,所需機床搖臺回轉半徑超過實際搖臺半徑,故徑向刀位的值超過一般機床的規格。在數控銑齒裝置上,刀盤中心理論上可走任意運動軌跡,包括任意大的圓?。ㄓ械臄悼貦C床規定了大圓弧插補的半徑,但如超出大圓弧插補的半徑,可用直線折線擬合)。
    泰安科瑞思特機械有限公司是專業致力于數控機床、數控加工與成型設備、內燃機檢測設備、共軌歐三設備等自動化設備的研發、生產,對于數控車床的高精度快速對刀擁有非常豐富的經驗,如果需要咨詢歡迎來電:0538-8086886 
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