雙頭銑刀架的結構設計

齊重數控裝備股份有限公司 （黑龍江齊齊哈爾 161005） 黃 鵬 張云濤

目前，為提高齒輪毛坯加工效率，齒輪毛坯批量開坯時，一般采用數控銑齒機加工。作為加工的最終執行部件——數控銑削刀架，其加工齒輪毛坯的數量、工藝性決定了機床的生產能力、制造齒輪成本的大小。傳統的數控銑齒機床銑削刀架一般采用單頭銑削結構，即銑外齒時用外銑刀架，銑內齒時用內銑刀架，同一機床進行內、外齒的加工時，需頻繁更換內、外齒的銑削刀架，且更換銑削刀架時調整精度比較復雜，機床的輔助加工時間較長，加工效率低，不能滿足零件加工周期的要求，同時增加齒輪制造成本。

1. 雙頭銑刀架結構

為解決齒輪毛坯加工輔助時間較多、制造成本高的問題，研發出一種新型雙頭銑刀架，該雙頭銑刀架利用一個主動力齒輪同時嚙合帶動兩個齒輪，實現同一銑刀架同時驅動內銑刀盤和外銑刀盤工作，可單獨加工內齒輪或外齒輪。較之傳統的銑齒加工，節約加工輔助時間，但銑削時對于單一的內齒或外齒加工，銑削的總功率并未減少，在保證同樣的銑齒功率時減少了傳統換刀架的輔助調整、加工時間，降低了機床的制造成本，提高了加工效率，縮短了加工周期。

如下圖所示，雙頭銑刀架結構主要由：主動力齒輪、介輪一、介輪軸一、軸承一、分動力齒輪一、分動力齒輪軸一、軸承二、介輪二、介輪軸二、軸承三、分動力齒輪二、分動力齒輪軸二、軸承四、內銑刀盤、外銑刀盤及外殼組成。

2. 技術方案

所采用的技術方案是：外殼內上方的主動力軸上設有主動力齒輪9，主動力齒輪9兩斜下方分別設有兩套傳動系統，其中的一側設有介輪軸一7，介輪軸一7安裝在軸承一6內，介輪軸一6外安有介輪一8并與主動力齒輪9嚙合，介輪軸一7斜下方設有分動力齒輪軸一4，分動力齒輪軸一4安裝在軸承二3中，分動力齒輪軸一4上安有外銑刀盤2，分動力齒輪軸一4上安有分動力齒輪一5與介輪一8嚙合；另一側設有介輪軸二11，介輪軸二11安裝在軸承三12內，介輪軸二11外安有介輪二10并與主動力齒輪9嚙合，介輪軸二11斜下方設有分動力齒輪軸二14，分動力齒輪軸二14安裝在軸承四15中，分動力齒輪軸二14上安有內銑刀盤16，分動力齒輪軸二14上安有分動力齒輪二13與介輪二10嚙合。

雙頭銑刀架結構圖

3. 具體實施方式

外殼1內上方的主動力軸上設有主動力齒輪9，主動力齒輪9兩斜下方分別設有兩套傳動系統，其中的一側設有介輪軸一7，介輪軸一7安裝在軸承一6內，介輪軸一7外安有介輪一8并與主動力齒輪9嚙合，介輪軸一7斜下方設有分動力齒輪軸一4，分動力齒輪軸一4安裝在軸承二3中，分動力齒輪軸一4上安有外銑刀盤2，分動力齒輪軸一4上安有分動力齒輪一5與介輪一8嚙合；另一側設有介輪軸二11，介輪軸二11安裝在軸承三12內，介輪軸二11外安有介輪二10并與主動力齒輪9嚙合，介輪軸二10斜下方設有分動力齒輪軸二14，分動力齒輪軸二14安裝在軸承四15中，分動力齒輪軸二14上安有內銑刀盤16，分動力齒輪軸二14上安有分動力齒輪二13與介輪二10嚙合。

使用時，根據零件毛坯內齒輪與外齒輪的不同加工需求，選用內銑刀盤或外銑刀盤加工內齒輪或外齒輪。為避免加工零件時損壞另一處不使用的驅動刀盤處刀桿，加工內齒時外齒刀盤處安裝防護輪；同樣在加工外齒時內齒刀盤處安裝防護輪，以達到安全生產的目的。

4. 結語

通過以上所述的結構優化設計，實現齒輪毛坯加工一機多工序的加工，在滿足齒輪毛坯加工工藝要求的前提下，提高機床的加工效率，降低零件的制造成本，縮短零件制造周期。該結構為國家實用新型專利，專利號ZL201120505403.3。

[1] 現代實用機床設計手冊編委會．現代實用機床設計手冊［M］.北京：機械工業出版社，2006．

[2] 楊叔子．機械加工工藝師手冊［M］. 北京：機械工業出版社，2001．