用規格化花盤鏟磨弧銑刀對齒形精度的誤差分析
在裝配式弧銑刀的生產中,存在眾多規格產品,如3.5"、6"、7.5"、9"、12"等。根據實際需要,還存在著各種半徑尺寸要求的產品種類。如果每種規格都採用不同刀體基距的花盤或增加不同尺寸要求的墊片,則一方面極大增加了工裝成本,同時又對生產帶來諸多不良影響,如增大操作者的勞動強度:延長生產輔助時間等。筆者分析了在規格化花盤上鏟磨的弧頂針齒裝在實際弧鎢鋼體上,在銑刀刀齒齒形精度上所產生的誤差。通過分析、計算及生產實踐,驗證了在實際生產中可用較少數量固定花盤加工全部系列的弧銑刀齒。 1 誤差分析根據弧銑刀的設計要求.
在通過弧銑刀中心的任何截面內,切削刃應為齒形角α的直線。所以對弧銑刀的側鏟面,理論上要求是阿基米德螺旋面。在分析和使用規格化花盤時,均以這一基本出發點為前提,而不考慮側鏟面工藝誤差。 把在規格化花盤上加工的弧銑刀齒安裝在實際使用的弧銑刀盤上時,由於所用刀盤形成半徑和實際鏟磨加工半徑不同,開刃時要保證刃口通過刀盤中心。因此開刃後,刃口不是直線,而是一條曲線.
所以產生齒形誤差如圖1。AB⌒為刃口曲線,將刃口曲線上兩端點A和B連成直線AB,並求出其斜率,和理論直線齒形相比較,確定齒形角誤差。 設A、B兩點座標分別為(xA、yA) 、(xB、yB) ,則直線AB斜率為: tgα1=(yA-yB)/(xA-xB) (1)
設齒形角誤差為Δα,則 Δα =α-α1 (2)
附表是ΔM和H取得最大值,不同齒形角時最大誤差。我國大批生產的弧銑刀齒形誤差(3.5"∼12"弧銑刀)為0.01mm∼0.025mm,因此採用規格化花盤是完全適合的。 附表 齒形誤差Δα(mm) 齒形角 刀盤規格 3.5" 6" 7.5" 9" 12" 14° 0.0006 0.0018 0.0038 0.0099 0.0043 20° 0.0012 0.0074 0.0087 23°25' 0.0016 0.0099 0.0113 35° 0.0048 0.0210 0.0270
2 結論對每一種名義直徑的弧銑刀,在它應用的範圍內,不論齒形角怎樣變化,只要採用一個不加墊片的規格化工藝花盤,就可以加工該規格的所有弧銑刀齒。用5個規格化的工藝花盤,就可以加工3.5"∼12"全部系列的刀齒。
式中:α為理論齒形角 ΔM 為鏟磨刀齒半徑與實際使用弧銑刀半徑的差值,H是新刀時刀尖到刀齒柄部中間截面距離,各種規格弧銑刀齒的H值為固定值。 按(1) 和(2)式對3.5"、7.5"、12"刀盤進行計算,得出Δα、ΔM和H之間關係曲線
當H值一定時,齒形角誤差Δα 隨著中心距ΔM 的增大而增大。即弧銑刀盤實際半徑和所使用規格化花盤半徑相差愈大時,齒形角誤差也愈大。當ΔM一定時,H值愈大,齒形角誤差Δα也愈大。即新刀時Δα最大,隨著刀齒不斷重磨,Δα也逐漸減小。根據名義齒形角α=30°計算的,當α不同時,Δα和ΔM之間關係見圖4。 按H取最大值時計算的。計算表明:在H和ΔM確定條件下,齒形角α愈大,Δα也愈大,因此齒形最大誤差是在ΔM、H、α都為最大時得到的。
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