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大型齿圈主要加工设备的研究与实践

2018年12月13日11:44
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        摘 要: 从大齿圈传统加工设备的现状和存在问题入手,对如何扩大设备加工范围、提高大齿圈加工精度和效率进行了研究。介绍了主要加工设备多铣头铣齿机、数控滚齿机和传统滚齿机扩径改造的关键技术; 阐述了提高大齿圈加工能力和效率所需具备的设备条件。通过实际应用和数据对比得出结论: 用数控铣齿机进行粗加工,可使齿轮精加工余量控制在较小范围; 多铣头数控铣齿机与滚齿机配合加工,能够使齿轮加工效率成倍提高; 大型数控滚齿机采用大直径高精度蜗轮双蜗杆边缘传动和零传动技术,有利于提高机床运转平稳性和齿轮加工精度; 传统小直径重型滚齿机在传动结构不变的情况下,可以通过扩径改造加工大直径齿圈,但加工精度有所降低。
  
        关键词: 大齿圈; 铣齿机; 数控滚齿机; 滚齿机扩径

        在建材、冶金、化工和钢铁等行业广泛使用的回转窑、边缘传动管磨机和回转烘干机,都是采用大小齿轮传递动力。大齿圈虽然精度等级要求低 ( 9 - 9 - 8级或 9 - 8 - 8 级) ,但直径大( 5 ~ 12 m) ,模数大( 22 ~ 45) ,只有大型的加工设备才能满足生产需要。滚齿机、铣齿机等圆柱齿轮制齿机床在生产效率、制造精度、复合化、大型化等方面与国外先进水平有较大差距。从加工设备角度研究如何扩大大齿圈加工范围、提高加工精度和加工效率有着十分重要的意义。

        1 、技术背景  
        1. 1  传统加工设备及功能  
        为了提高大齿圈加工效率,一般都通过粗加工减小齿形精加工余量。传统加工设备除作为终加工的机械传动滚齿机和成型铣齿机外,有图 1 所示几种粗加工设备。
       (1) 刨齿工装 由牛头刨床配套承载能力较大的支承走刀装置组成。先由手工划线,再在机床上手工进给刨削开齿,目测控制精加工余量。刨床粗加工形成阶梯式状的齿槽,如图 
2a 所示
  
 
  
  
        (2) 锯齿工装 借助转台,与立式带锯床组合成齿轮粗加工工装,加工出 V 型齿槽。锯齿工装粗加工形成 V 形的齿槽,如图 2b 所示。
        ( 3) 铣齿机 圆盘铣齿机通过转盘自动分度铣齿。或者在滚齿机刀轴上安装圆盘铣刀进行齿轮粗加工或终加工。铣齿粗加工( 圆盘铣刀或指状铣刀加工) 形成近似标准形状的齿槽,如图 2c 所示。
  
        1. 2  传统加工设备的优缺点 
        1. 2. 1  粗加工设备  
        无论使用刨齿工装、锯齿工装还是单铣头铣齿机,其作用都是减小精加工余量,缩短加工周期,提高精加工设备的生产效率,降低精加工设备的负荷,延长精加工设备的使用寿命。从图 2 所示的刨齿、锯齿和铣齿 3 种粗加工齿形可以看出,刨齿加工和锯齿加工获得的齿槽其精加工余量较大。

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