平面磨床上实现齿轮滚刀的刃磨

□纪晓冬南京宁嘉机电有限公司　南京　211153

平面磨床上实现齿轮滚刀的刃磨

□纪晓冬
南京宁嘉机电有限公司南京211153

针对齿轮滚刀刃磨床价格高、利用率不高的情况，研究通过设计合理的工装，实现在平面磨床上进行齿轮滚刀的刃磨。既能满足滚刀刃磨的需要，又能节省设备投资，降低生产成本。

齿轮滚刀是一种按展成法加工齿轮的刀具，它可以用来加工直齿轮、斜齿轮和变位齿轮。齿轮滚刀加工齿轮的过程犹如一对相错轴渐开线圆柱齿轮的啮合过程。滚刀的几何精度直接影响所加工齿轮的精度，刀刃用钝以后的滚刀必须刃磨后才能继续使用，刃磨精度对滚刀的齿形精度有很大影响。滚刀的修磨一般都在滚刀刃磨床上用蝶形砂轮修磨其前刀面，但采购滚刀刃磨床需消耗较多资金，且利用率较低。因此，通过设计合理工装，在现有设备上实现滚刀的刃磨，可以大幅度降低生产成本。

1　总体思路

为了能够加工出正确的渐开线齿轮，滚刀刀齿的左右两刃口应完全符合理论切削刃口的形状。或者说，不管滚刀用钝后如何刃磨，其刀齿两侧的刃口仍应准确地分布在渐开线产形螺旋面上。本公司普遍采用的是直槽零前角滚刀，刃磨后必须保证滚刀的前角仍为0°。

在公司现有设备中，卧式矩台平面磨床M7132H精度较好，利用率不高。要想在该平面磨床的磨头上安装蝶形砂轮进行齿轮滚刀的刃磨，必须解决以下3个问题：①将滚刀可靠地装夹在工作台上，保证滚刀的中心轴线与工作台面纵向水平运动方向平行。②砂轮的工作面必须通过滚刀的中心截面。③刃磨滚刀的每一组刀刃后，必须进行精确的分度。因此，只要能够在平面磨床M7132H工作台上实现滚刀的装夹、校表、分度等，就可以运用其磨头安装蝶形砂轮进行齿轮滚刀的刃磨。

2　滚刀的装夹设计

在平面磨床上，首先将齿轮滚刀固定在工作台上，将砂轮工作面调整到磨削位置，通过工作台的纵向往复运动可以实现滚刀前刀面的刃磨。在M7132H平面磨床上实现齿轮滚刀刃磨的工作原理如图1所示。

图1　齿轮滚刀刃磨工作原理图

工作台可作纵向往复运动，最大移动量为1 000 mm；立柱具有机动、手动升降功能，最大移动量为400 mm；安装在立柱上的滑枕可作横向水平前后移动，最大移动量为320 mm。通过这几个运动组合，可以实现砂轮获得不同的位置。滚刀安装在芯轴上，芯轴的一端由分度头定位夹紧，另一端由顶尖座定心顶紧。分度头的卡盘中心与顶尖座的顶尖中心高一致，调整分度头与顶尖座的位置，可以使滚刀的中心轴线与工作台面纵向水平运动方向平行。调整分度头可以使滚刀的切削刃精确地分度，砂轮的磨削面与滚刀的每一个前刀面共面，满足不同模数齿轮滚刀的刃磨要求。

3　滚刀的刃磨

滚刀刃磨时，只需要使用蝶形砂轮的斜面刃磨滚刀的前刀面。对刀时，通过立柱的升降、滑枕的移动、工作台的移动，调整砂轮与被磨削滚刀间的位置；摇动分度头，调整滚刀切削刃的角度，使滚刀的前刀面完全紧贴在砂轮的表面，即砂轮的磨削面通过滚刀中心截面。实际操作对刀时，可以通过磨削火花来进行检测，要求前刀面的上下火花均匀迸出。刃磨时，手摇工作台的纵向进给手轮，使工作台来回移动，设置好限位开关，然后启动砂轮旋转，设置好工作台自动进给，即可实现滚刀前刀面的刃磨。通过分度头的微调，可以控制每一次的磨削厚度。

刃磨滚刀的其它刀刃时，只需要摇动分度头，分度到位，即可以完成滚刀的刃磨。

4　使用效果

通过实践的验证，采用平面磨床刃磨出的齿轮滚刀，在进行滚齿加工各种模数的齿轮时，从未出现质量问题，解决了原来滚刀刃磨外协周期长的难题。不仅滚刀刃磨的成本低、效率高，而且实现了平面磨床的一机多用，从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；滚刀刃磨；分度头

Surface Grinder；Hobbing Cutter Sharpening；Indexing Head

TG721

B

1672-0555（2015）03-060-02

2015年5月

纪晓冬（1986年-），男，工程师，主要从事齿轮加工工艺编制工作