混凝土搅拌车减速器是一种对自身可靠性要求较高的减速机构,其核心零部件为输出端的鼓形齿联接轴,该轴用于联接二级行星架和输出法兰盘,是一种浮动联接结构(见图1),也是动力输出的关键部件;鼓形齿联接轴的结构特点是沿齿长方向的齿厚和齿顶均呈鼓形,能够补偿所联接的两零件间轴向、径向、角度等不同轴情况,进而改善两零件之间的相互磨损情况,提高整机可靠性以及使用寿命。1.鼓形齿联接轴2.二级行星架3.输出法兰盘下面将该种鼓形齿联接轴在数控滚齿机YKX3150上的加工过程说明如下:
1刀具最终进刀点坐标确定
如果不是标准新刀,需先将刀具大径通过测量确定下来,然后在图纸上通过对成品图纸模拟反算,将滚齿刀最终进刀点的坐标定下来,具体步骤如下:(1)经过起始点n1作经过该点的齿根圆C1的切线L1;(2)作经过n1点该切线L1的垂线L2;(3)过n1点并且圆心在L2上,作滚齿刀大径圆C2,其圆心O1坐标即为上述要求的点坐标,见图2。
2刀具运行轨迹确定
经过最高点n2且圆心在L4上(为鼓形齿齿根圆圆心所在垂直线),作该位置滚齿刀大径圆C3,其圆心为O2;作O1、O2连线的垂直平分线L3,其与L4的交点即为轨迹的圆心,然后通过该圆心作经过O1或O2的圆,去掉多余部分后,S1即为滚刀从n1点到n2点的运行轨迹,将其按L4对称,即生成完整轨迹,见图2中粗实线S1部分。
3滚齿程序的编制及加工过程
(1)首先规定好基准点Z=0以及X=0;(2)对刀,将Z=0处的Z坐标确定下来,为后续编程做准备;(3)将刀具的安全初始点定在远离工件的O1点,以防回刀的时候碰到工件,刀具按O1、O2、O3三点进行初始走刀(第一刀进给量不要太大,径向X2值按经验自行确定,刀具运行到O3点时,开始按R2数值圆弧走刀),见图3:(4)之后的进刀只需按照齿轮公法线要求将程序N40步骤里边的X2趋向X0取值即可,可参照公式WK2-WK1=△*δ(△为径向切深,δ系数在压力角为20°时取值1.46,在压力角为30°时取值1;一般情况下,由于对刀以及刀具大径的测量误差影响,最后一次进刀的X坐标不会是X0);另一端调头加工即可。总结,该鼓形齿后续还有热处理及磨齿工序,磨齿加工也需要编程,这里先不作讨论;考虑到该联接轴实际使用过程中仅用作键联接作用,且齿侧间隙较大,徐州科源液压股份有限公司在实际加工过程中,采用精滚齿+氮化工艺;氮化后,经实测,公法线变动量不超过艺术论文题目0.05,可以满足使用要求。
作者:窦小冬 单位:徐州科源液压股份有限公司