斜齿插齿刀刃磨胎具的设计

李艳辉

摘 要：随着工业经济的发展，在保证产品质量的同时，进一步提高工业生产效率是工业发展过程中的主要工作之一。简要介绍了结构简单、操作性较强的斜齿插齿刀刃磨胎具的相关内容，以期为日后的相关工作提供参考。

关键词：斜齿插齿刀；刃磨胎具；设计方向；斜块构件

中图分类号：TG61+3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.114

在工业生产中，滚齿刀具的应用范围比较窄，有一定的局限性，而双联斜齿轮中较小的齿轮无法利用滚齿完成加工任务，需要用专业的斜齿插齿刀插削。调查显示，目前，我国工业生产中运用小斜齿轮的情况逐渐增多，所以，部分企业也生产了与之相匹配的斜齿插齿刀刃磨胎具。虽然单纯地依靠制造商保证工业生产的运行能从根本上降低企业的投入成本，但是，这样会影响库存量，不利于斜齿插齿刀的广泛应用。由此可见，科学、合理的斜齿插齿刀刃磨胎具设计十分重要。

1 设计背景

双联斜齿轮的广泛应用大大提高了工业生产的整体效率，进一步提升了我国工业的综合竞争力。双联斜齿轮与传统的直齿轮相比，其啮合性大幅提升，各齿轮之间是逐渐咬合的，齿轮受力由大到小变化，再由小到大循环回来，啮合较为平稳，适用于大功率传动。在同等条件下，双联斜齿轮的重合度较大，进一步降低了每个齿轮的载荷量，在一定程度上提高了齿轮的承载能力，延长了齿轮在工业生产中的使用寿命。双联斜齿轮结构紧凑，可进行高速、持续的生产作业，符合我国现代化工业生产的客观要求。从理论上来说，当操作人员斜插外齿时，斜齿插齿刀与工件工作的螺旋旋转方向相悖，螺旋导轨应与斜齿插齿刀的螺旋导程相等。在实际生产过程中，在一定条件下，可用现有的螺旋导轨来凑整斜齿插齿刀的齿数，但是，这在生产规模有限的工厂里是很难实现的，需要从机床制造加工厂家内部订购与之相匹配的螺旋导轨。因此，设计符合现代工业生产需求的斜齿插齿刀刃磨胎具势在必行。

2 设计方向

一般情况下，刀具与加工件之间可做切削、分度、圆周进给、进相进给、让刀5种常规运动。在插斜齿时，其运动会变得较为复杂，在常规运动的基础上有所附加。这样做，可以确保切削刃工作时形成斜齿轮必需的齿侧表面。斜齿插齿刀的前刀面与常规的直齿插齿刀有一定的差别，为统一排列的梯形平面，但由于缺乏整体的圆锥面，刀刃在磨齿时只能逐一进行，降低了生产加工的整体效率。目前，很多公司采用万能的工具磨实现对插刀的刃磨。在使用前，根据不同的刀面需求，用砂轮刃磨棱边，使其与插刀前刀面吻合。正确、规范的刃磨斜齿插齿刀要求操作人员务必要保证前刀面与机床导轨平面的绝对平行，以方便齿轮对斜齿插齿刀具的修磨。在实际应用过程中，要合理调整工装的3个必要角度，用定位销的形式进行分度，确保各个前刀面被充分磨削。

3 设计原理

在设计斜齿插齿刀刃磨胎具时，为了降低生产、制造难度，刃磨胎具底座要保持一定的角度（将其控制在5°左右），符合人体美学的要求，为使用者提供科学、便捷的操作体验。齿轮刀装在心轴与上端面的中间，利用外圆端面完成定位工作，并遵循“打表找正”的原则不断调整它，以确定定位销的最终位置。在此过程中，要用一定的手段夹紧稳销，并进行最后的总装工作，直至全面装配工作完成。装配完成的工装要保证各项分解开后的精度。这种工装对底座斜面的角度、心轴精度有较高的要求，所以，在批量生产时，要高度重视这个问题。

在斜齿插齿刀刃磨胎具的设计中，对斜块构件的制作有较高的要求——对斜面上端面与内孔有一定的跳动要求，而且上下两个端面的角度必须控制在合理的范围内。在加工斜面时，应采用先粗后精的加工方式，粗略地刨、铣各端面，上端面、下端面、内孔各预留一定的磨量，其他构件都按设计要求加工成形。紧接着对斜块进行精细的热加工处理，对斜块进行调质处理，实时测试斜块的整体硬度。当其硬度达到一定标准后，可建立坐标镗床，镗孔上端呈大的倒角，并用三坐标检查仪全面检查，以保证斜块的整体质量。

在整个设计过程中，各构件的角度、精度必须符合刃磨的总体要求，刃磨斜齿插齿刀后，要全面检查齿轮仪，保证各构件的质量和合格率。

4 使用说明

在使用斜齿插齿刀时，要注意以下3点：①将装配完的工装按照使用说明装设在工具磨的工作平台上，将斜齿插齿刀装到工装中进行夹紧调整，利用百分百表找正相应齿面，夹紧定位板；②逐一检查定位销、打表，确保其符合规范后试磨斜齿插齿刀具；③确保试磨全部合格后，对定位板进行稳销，以便下次使用时可以直接磨削各个齿，进而提高其工作效率。

5 结束语

综上所述，斜齿插齿刀刃磨胎具的设计在我国工业生产中占有非常重要的位置。在具体工作中，工作人员全面掌握了工业生产操作流程后，设计出了符合现代工业生产需求的斜齿插齿刀刃磨胎具，进一步提高了我国工业的生产效率，从而为社会经济的发展作出巨大的贡献。

参考文献

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〔编辑：白洁〕