锥底渐开线花键轴采用数控加工的验证

孙艳丽 凌媛

一、 锥底花键的引进及特点介绍

我厂1981年引进美国迪尔公司联合收割机专有技术，其中摆环箱中有两个带有锥底花键轴的产品件，锥底花键特点为：其小径沿轴向为锥度，大径及分度圆齿厚沿轴向不变，即该花键的齿全高沿轴向是不断变化的，简称其为锥底花键（图1）。这种花键的联接特点是可以调节花键小径的配合紧密度，以保证花键小径的配合精度。在87年我厂自行研究并制造了一台专机用于加工此件，此设备采用锥度滚刀加工此件但仍存在缺陷，如：加工末端强制性停刀产生凹槽，设备通过故有齿轮传动可调性很低等，基于此情况我厂研究用六轴数控滚齿机同样采用锥度滚刀加工此件。

二、 现有刀具、改制设备引伸到数控设备加工的介绍

现有改制设备的工作原理为：采用锥度滚刀在切削时，滚刀大端切削锥底花键前端，滚刀同时做轴向和切向走刀，两种走刀运动的合成结果使其滚刀沿与工件轴线交叉某一角度的直线运动，直至锥度滚刀切出工件表面，加工时工件和刀具同时旋转，以形成展成运动。总之滚刀的锥角切出相应的锥底花键的底径，刀具在空间的运动轨迹见图2。

由上述分析可知锥底花键的加工使用带有垂度的滚刀做对角运动并满足已定的速度比关系即可加工出锥底花键。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http：//www.ems86.com总第547期2014年第15期-----转载须注名来源

因我厂使用的刀具已为成熟产品，可以长期供货，因此如果购买一台数控滚齿机设备可以调整S垂/ S切的比值那么对刀具的角度要求就不必那么高了，重要的是锥底花键轴的加工不再受设备一层不变的传动比限制，可以根据所加工出来的产品随时调整设备的传动比、起始点、转速等来提高工件的表面光洁度、效率、尺寸质量等。

三、数控滚齿机加工锥底花键轴的验证

经过多方联系寻找到一台六轴数控滚齿机可以满足我厂的需求，并进行适切验证，试切验证的加工基本思想从现有改制设备引伸而出。六轴数控滚齿机采用Z轴、Y轴连合运动并且工件和刀具同步旋转完成加工（见图3）。

四、对试切验证的总结

数控滚齿机采用六轴联动完成，因六轴可单独微调（0.008mm）并任意速度比传动，故比现有设备的优点为：对刀时设备调整不受挂轮限制，可根据加工后测量的数据随时调整，且

调整快捷，可靠（不存在齿轮间隙）；可改变联动参数， 满足刀具线速度要求，提高效率一倍左右，并且通过提高转速来提高光洁度；可采用新的加工方法--即从根部开始切削避免原停刀处存在R角问题；可同时装卡两把刀具（轴、叉滚刀），减少换产所引起的对刀辅助工时。

（作者单位：约瀚·迪尔（佳木斯）农业机械有限公司）