利用自制銑刀在萬能銑床上加工鏈輪
2019-10-21 來源：石橫特鋼集團有限公司 作者：王振強
摘要：利用廢舊銑刀自制刃磨十幾鐘規格的成形銑刀，在萬能銑床上加工小批量中小型鏈輪，銑削出的鏈輪均符合圖樣和使用要求。與在滾齒機上利用鏈輪滾刀切制鏈輪相比，此方法節約了刀具費用，降低了生產本。
1、前言
石橫特鋼集團有限公司各分廠每年需用各種規格的鏈輪多達幾十種，幾百件套。最初，所用鏈輪的切削加工是在Y31125A滾齒機上，利用鏈輪滾刀進行切制。由于鏈輪品種較多，需用鏈輪滾刀規格也就相應增多，加之鏈輪滾刀價格昂貴，致使生產成本較高。近幾年，參照仿形法加工齒輪的原理，嘗試在萬能銑床上利用分度頭和自制的鏈輪成，形銑刀進行鏈輪銑削加工，取得了較好的效果。
2、鏈輪加工
２.１工裝及使用設備
鏈輪是一種具有特殊齒形的適用于多種工作場合的嚙合傳動件。具有精確的節距和滾子直徑，精準的齒形。鏈輪銑削的關鍵技術是成形刀的刃磨，以及鏈輪節距的控制和切削用量的選擇。
１）加工原理。仿形法加工。
２）工裝及使用設備。萬能分度頭；普通臥式銑床或立式銑床；芯軸及墊圈及樣板，見圖１。
２.２成形鏈輪鐵刀的刃磨
１）鏈輪的銑削是利用刀刃形狀和齒槽形狀相同的刀具來切制齒形的。首先按照圖紙要求的齒形制作樣板。樣板需制作１對，１凸１凹。凹樣板用與對照刃磨成形刀，凸樣板用于檢驗加工后的齒槽形狀和尺寸。
２）選取直徑符合齒槽尺寸的廢舊立銑刀或鍵槽刀，刃磨成形鏈輪刀。刃磨時，依照凹樣板齒槽形狀，粗磨刀刃，使銑刀切削刃基本符合齒槽形狀，然后在試樣上進行試切削。用凸樣板檢查銑出齒槽形狀是否正確，目測檢查切削刃是否對稱，吃刀是否均勻，并做好二次刃磨標記。經過修磨，再試切、修磨，直至銑出的齒槽形狀符合樣板。
３）粗銑刀刃磨后，刃口形狀應略小于齒槽樣板1-2mm，以便為精加工留有余量。精銑刀是控制齒形的關鍵，既要保證刃口鋒利，又要有足夠的強度。刃磨時前角r＝0°，其前刀面通過銑刀中心。后刀面盡量磨成鏟齒形，保證加工中鏈輪齒槽形狀穩定正確。無論是粗銑刀還是精銑刀，刃磨后各切削刃都應對稱于銑刀旋轉中心，保證各刀刃吃刀均勻，既提高了刀具耐用度，又防止因吃刀不均勻引起系統振動，影響加工質量。
２.３分度頭與尾座的安裝及鏈輪坯的裝夾找正
分度頭與尾座用定位鍵在工作臺Ｔ型槽內定位，用螺栓壓緊。調整分度頭與尾座頂尖中心連線和工作臺面平行，并與縱向工作臺進給方向一致。檢查鏈輪坯頂圓和孔徑的尺寸及同軸度，輪坯端面與輪述軸線的垂直度。輪坯可以直接用分度頭卡盤夾持，后端用尾座頂尖支撐，也可以用芯軸固定裝夾（見圖２）。輪還裝夾后，調整芯軸中心線與分度頭回轉中心一致。將成形刀裝夾在銑床主軸上，調整橫向工作臺，使鐵刀齒形對稱中心對準輪坯中心。對準中心是十分重要的，若中心不對準，則會影響鏈輪的質量，銑出的齒形會向軸線一側傾斜，出現倒牙現象。
２.４分齒及選擇切削用量
鏈輪的銑削分齒根據分度頭定數和圖樣給定的鏈輪齒數通過計算來完成，利用公式n＝40/z（n為分度頭手柄轉數；40為分度頭定數，Z為鏈輪齒數）計算出分度頭手柄轉數，如果不能得出整轉數，可利用分度頭孔盤再細分，得出手柄應轉過的轉數和孔數。
根據輪坯材質、硬度、齒形大小、系統剛性選擇切削用量。由于鏈輪成形銑刀形狀復雜，切削過程中同時參與切削的切削刃較長，切削阻力較大，因此切削速度較一般銑刀要選的低一些。粗銑切削速度一般選擇20m/min，精銑選擇25m/min。粗統選取較大背吃刀量和較大進給量，盡可能一次切除多余余量，留1-2mm精銑余量即可。精銑時，為保證較為理想的表面粗糙度，進給量應取較小值。根據坯件材料選取切削液，以增加刀具使用壽命。
２.５銑削方法
１）試銑。用粗銑刀在輪坯齒頂圓上銑淺痕，檢查刀痕數是否與要銑齒數相同，以確定分齒是否正確，并檢驗輪述夾持是否牢固，定位是否準確。
２）調整銑削深度，確定進刀值。一般較小齒形，可一次進刀銑出全齒深，但為保證齒面粗糙度和齒形，往往分粗、精加工。大部分余量粗銑時去除。粗銑一齒后，根據樣板檢驗齒形，確定二次進刀或精銑進刀補充值。精銑一齒后，檢查各參數，合格后方可銑出其余各齒。
３、結語
成形刀銑削鏈輪法，受銑刀直徑和分度頭中心高限制，只適宜加中小型鏈輪。利用廢舊銑刀刃磨成形銑刀，節約了昂貴的鏈輪滾刀費用。由運行費用較低的銑床代替滾齒機加工，大大降低了運行成本。近幾年，自制了十幾鐘規格的鏈輪統刀，先后為公司各分廠加工了上千件不同類型的鏈輪。經檢驗，均符合圖樣和使用要求，為公司節約了可觀的生產成本。
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