关 键 词：

特殊渐开线直齿内花键专用插齿刀的设计与计算- 特殊 渐开线 直齿内 花键 专用 插齿刀 设计 计算

资源描述：

刀具 C U T T l N 6T O OL S 特殊渐开线直齿内花键专用插齿刀的 设计与计算 一 秦岭特种 电气有限责任公司 陕西兴平7 1 3 1 O 7 陈继昌 摘要 渐开线内花键齿根圆有特殊要求时 插齿刀顶圆需要严格控制 才能符合产品要求 插齿刀插齿时 相当于一对无啮 合间隙的圆柱齿轮相啮合 的滚动过程 设计计算插齿刀齿顶 圆直径 来满足渐开线内花键齿根 圆的特殊要求 1 问题提出 花键 联接 由内花键 n 9 l 花 键配合联 接 适用 于 受重载或变载和定心精度要求较高的静动联接 尤其 适 用于经 常滑移 的联接 花键还具有 承载能 力高 齿浅 对轴的削弱轻 应力集 中小等优点 花键的上 述 优点使 其应 用更加广泛 特别是在航 空航天领 域 大量使用 由于航空航天要求产品零件强度高 质量 轻 花键联接采用渐开线且齿根 圆直径有严格要求不 能随意改变 这时插 齿刀与普通插齿刀齿顶圆要求不 同 用普通插齿刀加工花键齿宽合格 但齿根圆不合 格 或齿根圆合格 齿宽不合格 所以需要设计制造 一 种专用插齿 刀来满足使用 2 零件分析及要求 空心 轴 见 图1 是我 厂某 型号产 品的关键 零 件 其 内部 是一个 模数 为1 齿数 为 1 8 压力 角为 3 0 的渐开 线 内花 键 该 渐 开线 花 键在 盲 孔的 底 部 根部 有一个空 刀槽 该空 刀槽是加 工 内花 键插 齿让 刀时使用的 加上花键前端 内 L 2 2 H 9 的长度为 2 6 5 mm 花键深度为5 8 7 ra m 齿根圆有公差要求 所 r I i 一 l I f I 2 6 5 一 7 1 9 图 1 5 2 另 参 跏 籼 工 以该零件内花键加工需要设计制造专用插齿刀来完成 3 刀具设计 1 难点分析 该零 件内花键在 内孔底部 孔小且深 所以插齿 刀细而长 选 择合适 的柄部直 径 既要保证插齿刀强度 又不影响插齿 该零件 内花键齿根 圆有 1 9 5 0 mm的 公差要 求 与其他普 通 内花 键 只要 求 齿根 圆大 于等 于某 一 直 径 尺寸 不 同 需确定插齿刀顶圆直径 2 设计要点 插齿刀结构分为盘形 碗形 筒 形 和 锥 柄 形 4种 类 型 该 零 件 内 花 键 内 孔 1 7 1 mm 所以插齿刀选择Mo r s e No 2 锥柄 另 外 现代插齿机工作是高速切削 所以要用拉杆在柄 部拉紧 以防止掉 刀现象的发生 所以尾部采用M6 内螺纹 插齿 刀参 数选择 根 据该 内花 键参数及 内孔直 径 并参考内插齿刀标准参数 综合分析后 确定插 齿 刀模数m 1 齿数Z 0 1 0 变位 系数 0 0 3 5 插 齿刀前 角y 5 后角a 4 插齿 刀外径计算 插 齿属于 展成法加 工 插齿 过程相当于一对无啮合间隙的圆柱齿轮相啮合滚动的 过程 所以根据插齿时的中心距和 内花键要求的根 圆 直径来计算插齿刀的顶圆半径 F a 0 Ff ao 式 中 为插齿刀的顶 圆半径 r 为内花键的根圆半 径 零件根 圆 1 9 5 mm 取r f 9 8 lmm a o 为插齿 时插齿 刀与内花键的中心距 a 计算式如下 整体轮加工效率和程序的优化 中车株洲电力机车有限公司技师协会 湖南4 1 2 0 0 1 邹毅 刀具 C u T T lN 6T oo L S 摘要 现由于 t 产量由6 O 0 个 月要提高到1 0 0 0 个 月 原加工工艺已不能满足现在生产计划需求 通过工艺分析 提出合 理的加工路 线 优化程序 优选 刀具等措施 实现 了整体轮加工质量 效率 的提 高 降低 了生产成本 劳动强度 随着铁路运输需要 机车速 度和 牵 引吨 位不断提高 要 求机 车 整体轮生产 能力提高2 3 倍 整体 轮生产 按照原来 的工艺 已无 法满 足生产需 求 德 国进 口锻件 整 体轮 如 图 1 所 示 毛坯 质量 约 为 1 0 0 0 k g 孔与外圆严重偏心 内孔 偏 心 和 轮 廓直 径 加 工 余 量 大 且轮坯表面 附着硬 度很高的 氧化 层及钢 印号 切削 中费时又 费 刀 直接影 响生产效 率及产 品 的质量 针对上 述一 系列加 工难 点 合理选择 整体轮加 工工艺路 图1 德国进口整体轮毛坯实物 线 优化程序 优 选刀具 有效 保证 质量与加工效率成 为生产 中 的当务之 急 1 整体轮加工难点分析及 应对措施 在型号 C K5 1 1 6 B 一 4 A的数控 立车上加 工整体轮毛坯 其工艺 难点表现为以下几个方面 原来是把 内侧平面 孔 见 图2 放在C 5 1 1 6 B 普通立 式车床 m ao lnV 0 计算过程为 z z 0 2 C0S COSG0 2 一 o t a n a Z ZO i n 懈 0 西j j v 3 0 4 8 6 9 9 查渐开线函数a 2 9 6 则有 1 8 1 0 co s 30 o 丁 一 3 9 6 5 m mJ r a 0 9 8 1 3 9 6 5 5 8 4 5 mm 通过以上计算插齿 刀顶 圆直径 5 8 4 5 2 1 1 6 9 mm 式中 m 为模数 m l z 内花键齿数 z 1 8 Z 0 为插齿 刀齿数 Z o 1 0 为压力角 a 为插齿啮合角 为内花 键变位系数 x 0 X 0 为插齿刀的变位系数 X 0 0 0 3 5 选择合适 的柄部直 径 插齿时加 工到齿根 圆最 大为矿 1 9 5 mm 0 I 8 mm 1 9 6 8 mm 要求插齿 刀的柄 部 与零件q 2 2 H9 不干涉 所 以两者之间的直径 差为2 2 1 9 6 8 2 3 2 mm 插齿刀顶圆直径加上2 3 2 mm 直径 差 为柄部 直 径 的最大 值 1 1 6 9 2 3 2 1 4 0 1 mm 从 安全和 强度综合考虑 确定柄部直径为 1 3 mm 根据以上计算结果 参考标准插齿刀外形结 构和参数 绘制插齿刀工作图 见图2 M O r S e N0 2 一 I l l 一 I I L l J I n T 0 一 7 0 一 1 2 0 图2 4 结语 通过以上分析和计算 确定 了渐开线 内花键 插 齿刀外径 保证 了内花键齿根 圆有 公差的特殊要 求 经插齿 刀试加 工 满足内花键的技术要求 MW 收稿日期 2 0 1 5 1 0 1 2 参 磊 5 3

内容简介：

-