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数控龙门铣上加工大型直齿锥齿轮
摘要：直齿锥齿轮一般要在专用机床上加工，但能够加工大型直齿锥齿轮的生产企业极少。在数控龙门铣床上铣削加工大型直齿锥齿轮方法简单易行，加工精度能够满足一般使用要求，运行平稳。效率髙，质量好。
直齿锥齿轮也叫直齿伞齿轮，它用于两轴相交的传动，两轴夹角通常是90°，但也有大于或小于90°的。对于精度要求较高的直齿锥齿轮一般是在刨齿机上用展成法加工，精度要求较低的（精度低于9级）直齿锥齿轮通常在普通铣床用成型铣刀加工。
至于普通铣床加工直齿锥齿轮的铣削方法在各种铣工技术方面的书籍都有详细描述和说明，在这里我就不再介绍。
我厂每年都要承制一些模数较大或外径较大的直齿锥齿轮的备件加工任务。在普通卧式铣床上加工外径大于300毫米、或模数大于10的直齿锥齿轮时,由于125型或160型分度头刚性不够,工件易发生抖动,不但影响工作效率及齿廓表面光洁度,而且易使分度头受损。争对这个问题,以前我采用把伞齿轮坯用芯轴装夹在350毫米或800毫米回转工作台上，再将回转工作台按齿根角支撑起一个角度进行加工,取得了较好效果。但这种方法也存在一个问题，就是制作垫回转工作台的角度支撑比较麻烦，在加工一些直径较大的锥齿轮时，支撑的刚性凸显不够好，影响工作效率及齿廓表面光洁度。自从我厂有了数控龙门铣后，我将这个方法又进行了改进，去掉了回转工作台的角度支撑，加工过程更加稳定，效率更髙。具体方法如下：
工装
把回转工作台直接固定在数控龙门铣的工作台上，按所要加工的直齿锥齿轮的内孔制作芯轴，（芯轴上按锥齿轮的键槽配键）将芯轴固定在回转工作台的中心并找正，然后把锥齿轮坯安装固定在芯轴上。
直齿锥齿轮铣削刀具
这些大型直齿锥齿轮的模数一般都在模数14～25，所使用的刀具是指状齿轮铣刀。我厂没有这么大模数的直齿锥齿轮铣刀的库存，一般采用数控线切割制作刀具齿形样板，操作工按样板用键槽铣刀手工刃磨的方法来制作锥齿轮铣刀。这对操作工手工刃磨铣刀的技能水平要求比较髙，就目前能够掌握这项技能的铣工并不多。所以以后可根据我们厂常加工的一些直齿锥齿轮购买一些锥齿轮指状铣刀。
3，对刀
将刀具安装在数控龙门铣的万向铣头上，调整铣头的角度，使刀具垂直于锥齿轮的分锥角，刀具中心对准回转工作台的中心，设坐标Y0，刀尖对准锥齿轮大端最高点设坐标X0和Z0建立工件坐标系。
4，加工方法及计算
按锥齿轮大端深度H＝2.2m计算，对准齿槽中心沿齿根角编程开槽，用回转分度盘进行分度，把所有齿槽开完。计算：
已知大端模数m齿数z节锥长度R和齿面宽度b
小端模数mi=m（R-b）/R
当量齿数Zv=Z/cosδδ为锥齿轮分锥角
大端弦齿厚S=mZvsin(90°/Zv)
大端弦齿髙h＝m｛1+Zv/2[1-cos(90°/Zv)]｝
小端弦齿厚Si=miZvsin(90°/Zv)
小端弦齿髙hi＝mi｛1+Zv/2[1-cos(90°/Zv)]｝
用齿厚游标卡尺按计算出锥齿轮大小端的弦齿髙分别测量出锥齿轮大小端实际的弦齿厚，用锥齿轮大小端实际的弦齿厚减去锥齿轮大小端理论的弦齿厚除以二，将此数值代入程序中Y值，把齿槽的两面再加工一遍，最终保证将锥齿轮大小端实际的弦齿厚加工至理论的弦齿厚为准
5，加工中需要注意的要求
a,在精铣齿形两面时刀具的齿形要刃磨精确，否则会影响锥齿轮的啮合精度。
b,在回转分度、编程、测量前要进行一些数值的计算，计算后必须要重新验证，以免因计算失误造成质量事故。
C，回转工作台在分度后必须夹紧，以免回转工作台传动间隙造成分度误差或振动影响加工质量。