錐底漸開線花鍵軸采用數控加工的驗證

孫艷麗 凌媛

一、 錐底花鍵的引進及特點介紹

我廠1981年引進美國迪爾公司聯合收割機專有技術，其中擺環箱中有兩個帶有錐底花鍵軸的產品件，錐底花鍵特點為：其小徑沿軸向為錐度，大徑及分度圓齒厚沿軸向不變，即該花鍵的齒全高沿軸向是不斷變化的，簡稱其為錐底花鍵（圖1）。這種花鍵的聯接特點是可以調節花鍵小徑的配合緊密度，以保證花鍵小徑的配合精度。在87年我廠自行研究并制造了一臺專機用于加工此件，此設備采用錐度滾刀加工此件但仍存在缺陷，如：加工末端強制性停刀產生凹槽，設備通過故有齒輪傳動可調性很低等，基于此情況我廠研究用六軸數控滾齒機同樣采用錐度滾刀加工此件。

二、 現有刀具、改制設備引伸到數控設備加工的介紹

現有改制設備的工作原理為：采用錐度滾刀在切削時，滾刀大端切削錐底花鍵前端，滾刀同時做軸向和切向走刀，兩種走刀運動的合成結果使其滾刀沿與工件軸線交叉某一角度的直線運動，直至錐度滾刀切出工件表面，加工時工件和刀具同時旋轉，以形成展成運動。總之滾刀的錐角切出相應的錐底花鍵的底徑，刀具在空間的運動軌跡見圖2。

由上述分析可知錐底花鍵的加工使用帶有垂度的滾刀做對角運動并滿足已定的速度比關系即可加工出錐底花鍵。該文原載于中國社會科學院文獻信息中心主辦的《環球市場信息導報》雜志http：//www.ems86.com總第547期2014年第15期-----轉載須注名來源

因我廠使用的刀具已為成熟產品，可以長期供貨，因此如果購買一臺數控滾齒機設備可以調整S垂/ S切的比值那么對刀具的角度要求就不必那么高了，重要的是錐底花鍵軸的加工不再受設備一層不變的傳動比限制，可以根據所加工出來的產品隨時調整設備的傳動比、起始點、轉速等來提高工件的表面光潔度、效率、尺寸質量等。

三、數控滾齒機加工錐底花鍵軸的驗證

經過多方聯系尋找到一臺六軸數控滾齒機可以滿足我廠的需求，并進行適切驗證，試切驗證的加工基本思想從現有改制設備引伸而出。六軸數控滾齒機采用Z軸、Y軸連合運動并且工件和刀具同步旋轉完成加工（見圖3）。

四、對試切驗證的總結

數控滾齒機采用六軸聯動完成，因六軸可單獨微調（0.008mm）并任意速度比傳動，故比現有設備的優點為：對刀時設備調整不受掛輪限制，可根據加工后測量的數據隨時調整，且

調整快捷，可靠（不存在齒輪間隙）；可改變聯動參數， 滿足刀具線速度要求，提高效率一倍左右，并且通過提高轉速來提高光潔度；可采用新的加工方法--即從根部開始切削避免原停刀處存在R角問題；可同時裝卡兩把刀具（軸、叉滾刀），減少換產所引起的對刀輔助工時。

（作者單位：約瀚·迪爾（佳木斯）農業機械有限公司）