朱 霖,曹鎮(zhèn)游,陸愛平
(揚(yáng)力集團(tuán)股份有限公司,江蘇 揚(yáng)州 225002)
在集團(tuán)無磨齒設(shè)備前,所有大齒輪及齒輪軸磨齒均為外協(xié)加工,每年外協(xié)磨齒費(fèi)用達(dá)幾百萬。之后公司引進(jìn)3臺德國格里森數(shù)控磨齒機(jī)。因該機(jī)床沒有配尾座立柱,不好裝頂針,以一夾一頂定位磨齒。磨削齒輪軸較困難。針對該機(jī)特點(diǎn),設(shè)計出齒輪軸磨齒采用抱筒裝夾,以齒輪軸兩端外圓同時校正的磨齒工藝。
齒輪軸是壓力機(jī)傳動關(guān)鍵零件之一,齒輪精度直接影響傳動精度、平穩(wěn)性及壓力機(jī)噪聲大小,其零件材料為45#,其齒面淬火硬度42-48HRC,精度等級為5級,車間只有一臺盤類齒輪磨齒機(jī),為保證齒輪精度等級要求,在工藝設(shè)計時,必須正確選擇定位、夾緊方式。如圖1所示為齒輪軸的工程圖。
加工難點(diǎn)在于盤類齒輪磨齒機(jī)沒有后立柱,無法通過兩頂尖定位裝夾,而且齒輪軸長度受立柱頂尖高度的限制。
傳統(tǒng)的工藝設(shè)計為:①以齒輪軸的端面兩中心孔定位,通過雞心夾頭夾緊齒輪軸一端外圓帶動齒輪軸轉(zhuǎn)動,實(shí)現(xiàn)齒輪軸的磨齒;②以一夾一頂定位,即:夾齒輪軸一端外圓,頂另一端中心孔。
該抱筒克服了齒輪軸直徑大小及長度的影響,將齒輪軸一端灌入抱筒內(nèi),用百分表校正齒輪軸齒部上、下軸頸處,通過調(diào)節(jié)8顆調(diào)節(jié)螺桿2,使銅墊4頂住齒輪軸軸頸處,校正好后將鎖緊螺母1并緊、放松。具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。
該抱筒由7種零件即鎖緊螺母、調(diào)節(jié)螺桿、調(diào)節(jié)螺套、銅墊、螺紋套、防轉(zhuǎn)螺釘、底座組成,分為2組,上、下各一組,具體如圖3所示。
其工作原理:先將底座7由腰形槽固定在機(jī)床工作臺中心,將齒輪軸軸頸部分灌入抱筒內(nèi),通過轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺桿帶動調(diào)節(jié)螺套移動,因螺紋套外圓上裝有防轉(zhuǎn)螺釘,從而調(diào)節(jié)螺套只能直線移動,帶動筒墊的移動,校正時因銅墊只直線移動,沒有轉(zhuǎn)動,防止了齒輪軸的轉(zhuǎn)動,從而提高了校正效率。
該抱筒有如下特點(diǎn):①抱軸范圍,通過旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺套的伸出長度,可以擴(kuò)展夾緊的范圍。②調(diào)節(jié)螺桿旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為筒墊的直線運(yùn)動,通過螺紋套上的防轉(zhuǎn)螺釘。③微調(diào),因調(diào)節(jié)螺桿M42*3及M24*2都是右旋,調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)一圈,調(diào)節(jié)螺桿前進(jìn)了3mm,調(diào)節(jié)螺套后退了2mm,銅墊只移動1mm。④剛性好,因螺紋套是反裝的,銅墊頂在齒輪軸上的力,通過轉(zhuǎn)換,作用在螺紋套的臺階面上,再作用在底座上。
圖1 齒輪軸工程圖
圖2 結(jié)構(gòu)圖
圖3 抱筒結(jié)構(gòu)圖
(1)底座加工時:要控制好對稱孔的同軸度。
(2)校正時:先校齒輪軸下端軸頸外圓,通過旋轉(zhuǎn)底座上端的調(diào)節(jié)螺桿,再校上端軸頸外圓,通過旋轉(zhuǎn)底座下端的調(diào)節(jié)螺桿。
經(jīng)過不斷地探索、創(chuàng)新工藝,最終探索出一套可行、實(shí)用的磨齒工藝,通過機(jī)床在線檢測,齒輪軸的齒形誤差、齒距誤差均達(dá)到5級精度,完全滿足圖紙設(shè)計要求,降低壓力機(jī)制造成本,減少加工周期。
采用該抱筒有效地拓展了盤類磨齒機(jī)運(yùn)用范圍,解決了磨軸類齒輪的難題,且裝夾、校正便捷、安全、可靠,具有較好的實(shí)際應(yīng)用價值。
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