平面磨床上實現齒輪滾刀的刃磨

□紀曉冬南京寧嘉機電有限公司　南京　211153

平面磨床上實現齒輪滾刀的刃磨

□紀曉冬
南京寧嘉機電有限公司南京211153

針對齒輪滾刀刃磨床價格高、利用率不高的情況，研究通過設計合理的工裝，實現在平面磨床上進行齒輪滾刀的刃磨。既能滿足滾刀刃磨的需要，又能節省設備投資，降低生產成本。

齒輪滾刀是一種按展成法加工齒輪的刀具，它可以用來加工直齒輪、斜齒輪和變位齒輪。齒輪滾刀加工齒輪的過程猶如一對相錯軸漸開線圓柱齒輪的嚙合過程。滾刀的幾何精度直接影響所加工齒輪的精度，刀刃用鈍以后的滾刀必須刃磨后才能繼續使用，刃磨精度對滾刀的齒形精度有很大影響。滾刀的修磨一般都在滾刀刃磨床上用蝶形砂輪修磨其前刀面，但采購滾刀刃磨床需消耗較多資金，且利用率較低。因此，通過設計合理工裝，在現有設備上實現滾刀的刃磨，可以大幅度降低生產成本。

1　總體思路

為了能夠加工出正確的漸開線齒輪，滾刀刀齒的左右兩刃口應完全符合理論切削刃口的形狀。或者說，不管滾刀用鈍后如何刃磨，其刀齒兩側的刃口仍應準確地分布在漸開線產形螺旋面上。本公司普遍采用的是直槽零前角滾刀，刃磨后必須保證滾刀的前角仍為0°。

在公司現有設備中，臥式矩臺平面磨床M7132H精度較好，利用率不高。要想在該平面磨床的磨頭上安裝蝶形砂輪進行齒輪滾刀的刃磨，必須解決以下3個問題：①將滾刀可靠地裝夾在工作臺上，保證滾刀的中心軸線與工作臺面縱向水平運動方向平行。②砂輪的工作面必須通過滾刀的中心截面。③刃磨滾刀的每一組刀刃后，必須進行精確的分度。因此，只要能夠在平面磨床M7132H工作臺上實現滾刀的裝夾、校表、分度等，就可以運用其磨頭安裝蝶形砂輪進行齒輪滾刀的刃磨。

2　滾刀的裝夾設計

在平面磨床上，首先將齒輪滾刀固定在工作臺上，將砂輪工作面調整到磨削位置，通過工作臺的縱向往復運動可以實現滾刀前刀面的刃磨。在M7132H平面磨床上實現齒輪滾刀刃磨的工作原理如圖1所示。

圖1　齒輪滾刀刃磨工作原理圖

工作臺可作縱向往復運動，最大移動量為1 000 mm；立柱具有機動、手動升降功能，最大移動量為400 mm；安裝在立柱上的滑枕可作橫向水平前后移動，最大移動量為320 mm。通過這幾個運動組合，可以實現砂輪獲得不同的位置。滾刀安裝在芯軸上，芯軸的一端由分度頭定位夾緊，另一端由頂尖座定心頂緊。分度頭的卡盤中心與頂尖座的頂尖中心高一致，調整分度頭與頂尖座的位置，可以使滾刀的中心軸線與工作臺面縱向水平運動方向平行。調整分度頭可以使滾刀的切削刃精確地分度，砂輪的磨削面與滾刀的每一個前刀面共面，滿足不同模數齒輪滾刀的刃磨要求。

3　滾刀的刃磨

滾刀刃磨時，只需要使用蝶形砂輪的斜面刃磨滾刀的前刀面。對刀時，通過立柱的升降、滑枕的移動、工作臺的移動，調整砂輪與被磨削滾刀間的位置；搖動分度頭，調整滾刀切削刃的角度，使滾刀的前刀面完全緊貼在砂輪的表面，即砂輪的磨削面通過滾刀中心截面。實際操作對刀時，可以通過磨削火花來進行檢測，要求前刀面的上下火花均勻迸出。刃磨時，手搖工作臺的縱向進給手輪，使工作臺來回移動，設置好限位開關，然后啟動砂輪旋轉，設置好工作臺自動進給，即可實現滾刀前刀面的刃磨。通過分度頭的微調，可以控制每一次的磨削厚度。

刃磨滾刀的其它刀刃時，只需要搖動分度頭，分度到位，即可以完成滾刀的刃磨。

4　使用效果

通過實踐的驗證，采用平面磨床刃磨出的齒輪滾刀，在進行滾齒加工各種模數的齒輪時，從未出現質量問題，解決了原來滾刀刃磨外協周期長的難題。不僅滾刀刃磨的成本低、效率高，而且實現了平面磨床的一機多用，從而大大提高了平面磨床的利用率。

Since hob sharpening machine is high in cost and lowin utilization，a study is carried out to design a rational tooling that may be used torealize sharpening of hobbing cutter on a surface grinder，in an attempt tomeet the needs ofhobbingcutter sharpening，save equipment investment and reduce production costs.

平面磨床；滾刀刃磨；分度頭

Surface Grinder；Hobbing Cutter Sharpening；Indexing Head

TG721

B

1672-0555（2015）03-060-02

2015年5月

紀曉冬（1986年-），男，工程師，主要從事齒輪加工工藝編制工作