張雯　陳勇

　　摘　要：為提高大齒圈的加工效率，降低其加工成本，針對我廠情況提出利用閑置鏜銑床，通過設計專用加工刀具、改進加工工藝，對齒圈進行粗加工，Z終達到齒圈質量要求。
　　在冶金、礦山設備中，大齒圈是關鍵傳動部件，其加工精度直接影響設備的性能。研究如何提高大齒圈加工效率，降低大齒圈加工成本，對企業意義重大。
　　1.我廠大齒圈加工現狀
　　近期我廠加工的大齒圈如圖1所示，技術參數如下：模數36mm，齒數162，齒厚380mm，齒圈直徑達5900mm，質量達20t。由于交貨期短，采用傳統加工方法很難滿足工期要求。

　　2.現有大齒圈加工工藝及缺陷
　　我廠在大齒圈的機械加工中一般采用的工藝為：車床粗車→半精車→精車→插床粗插齒→半精插齒→精插齒→滾齒機半精滾齒→精滾齒。
　　采用上述的機械加工工藝，可以較好地保證大齒圈的加工質量。但是，該加工工藝在插齒工序耗時較多，且加工質量很難保證。這是由于插床在插齒過程中完全憑借技術工人手工分度，無法精確分度。而且，加工中齒表面的刀痕難以消除（如圖2中虛線所示），這些刀痕位置往往又會產生加工硬化現象，給后工序滾齒機的滾刀帶來較大磨損，對于滾齒機刀具來說，購買、維護成本都很高。因此，傳統的大齒圈加工工藝成為提高效率、降低成本的一個瓶頸。
　　3.大齒圈加工工藝改進
　　為了解決上述問題，結合我廠實際提出：
　?。?）進行加工工藝改進，利用現有鏜銑床在插床粗插齒后增加半精銑齒工序。與齒輪滾刀相比，鏜銑床刀具成本較低，而且可以完成較大吃刀量的切削，加工效率提高顯著。根據我廠實際，采用一臺閑置的鏜銑床，對齒圈進行兩次半精加工，這樣就能大大減少滾齒機精加工的加工量，減輕滾齒機的工作壓力，降低滾齒刀具的磨損，取得很好的經濟效益。
　　（2）進行加工刀具研發，制作適宜鏜銑床使用的銑齒刀具。通過對這批大齒圈齒形的研究，設計了圖3所示的機夾銑齒刀具。這種機夾式硬質合金指狀齒輪銑刀，其刀體采用40Cr，刀柄與機床主軸孔匹配，制作為短柄錐度7∶24、大端φ69.85mm、斜面長47.2mm，切削刃部為漸開線齒型，采用圓周等分4刃且為等螺旋齒，刃長大于齒廓一個標準刀片的尺寸，刀片采用鎢鈷合金類硬質刀片。這樣就可以降低刀具成本、保證機床精度、降低勞動強度，Z大限度解決了生產瓶頸，同時可縮短滾齒機一半的加工時間，為保證工期提供了條件。

　?。?）進行加工參數改進，在采用新的機夾刀具后，經過生產實踐，確定了下列加工參數：插齒后，加工余量不均勻，因此，次銑齒背吃刀量不宜過大，表1所示為次銑齒時的加工參數；第二次進給時，由于齒廓加工余量均勻，可根據加工余量的實際情況適當增加背吃刀深度、進給速度及主軸轉速，主要可供參考的切削參數如表2所示。經過這樣的加工參數改變，在半精加工結束后、滾齒機精加工前，大齒圈加工量可以控制在1.0～1.5mm，這樣滾齒機僅僅進行一次精滾就可以達到技術要求，如圖4所示。

　　4.結語
　　根據我廠實際，通過閑置鏜銑床的使用，解決了大齒圈生產中的瓶頸；設計了適用于鏜銑床銑齒適用的機夾刀具，并總結了切實可行的加工參數。通過改進，提高了大齒圈的加工效率，降低了大齒圈加工成本。經測算，采用新工藝后，每加工一個大模數齒圈，可降低成本約2萬元。

來源：《金屬加工（冷加工）》2016年第24期