CN104816139B - 一种链轮齿形轮廓插铣加工方法 - Google Patents
一种链轮齿形轮廓插铣加工方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种链轮齿形轮廓插铣加工方法，其步骤为：1.链轮齿坯准备：毛坯经过预热处理→粗车外圆及端面→粗精车基准孔及基准面→精车外圆及端面→拉键槽或花键→检验；2.齿形“M”形走刀插铣粗加工：使用CAM软件按照单个齿槽的齿形轮廓生成8‑10个刀具中心点及退刀点，然后刀具按照“M”形走刀插铣法加工出单个齿槽的齿形轮廓，最后根据齿数采用坐标变换方法加工其余完全相同的齿槽；3.齿根双面倒角：采用可转位45°主偏角倒角刀，对链轮上下两面的齿根进行倒角；4.齿形精加工:采用立铣刀数控铣加工方法，切削深度为整个齿宽，一次走刀加工出整个链轮的齿形轮廓；5.齿形强化：采用整体淬火、中频或高频感应淬火，回火，探伤。
Description
技术领域
本发明属于机械加工领域,涉及一种链轮齿形轮廓插铣加工方法。
背景技术
目前，企业在制造大节距精密滚子链轮时，通常是采用切削加工方式来完成齿形轮廓加工，滚齿、插齿方法则适合中小节距(节距通常不大于38.1mm)的链轮齿形轮廓加工，但在加工大节距链轮时设备投资较大，加工工艺也较复杂；采用圆盘铣刀或指状铣刀的铣齿方法，虽然适合大节距的链轮齿形轮廓加工，但刀具需要根据零件参数专门定制及修磨，通用性不强。因此，设计一种加工设备投资少、加工效率高、质量稳定，可以批量生产大中型节距精密滚子链轮齿形轮廓的插铣加工方法是完全必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种一次装夹不但可以完成多品种、大批量的专业化链轮齿形轮廓加工,一组刀具可以加工不同节距、不同齿数的滚子链链轮的齿形轮廓，还可以加工椭圆形非圆链轮或者渐开线、摆线特殊链轮的齿形轮廓的加工方法。
本发明采用如下技术方案达到上述目的：一种链轮齿形轮廓插铣加工方法，其特征在于：
1.链轮齿坯准备：毛坯经过预热处理→粗车外圆及端面→粗精车基准孔及基准面→精车外圆及端面→拉键槽或花键→检验；
2.齿形“M”形走刀插铣粗加工：使用CAM软件按照单个齿槽的齿形轮廓生成8-10个刀具中心点及退刀点，然后刀具按照“M”形走刀插铣法加工出单个齿槽的齿形轮廓，最后根据齿数采用坐标变换方法加工其余完全相同的齿槽；
3.齿根双面倒角：采用可转位45°主偏角倒角刀，对链轮上下两面的齿根进行倒角；
4.齿形精加工:采用立铣刀数控铣加工方法，切削深度为整个齿宽，一次走刀加工出整个链轮的齿形轮廓；
5.齿形强化：采用整体淬火、中频或高频感应淬火，回火，探伤，达到齿形强化的目的。
本发明采用上述技术方案可以达到如下有益效果：本发明不仅可以加工圆形滚子链链轮的齿形轮廓，也可以加工椭圆形非圆链轮或者渐开线、摆线形特殊链轮的齿形轮廓。加工方法简练，可以进行大批量的加工，设备投资少，加工效率高，工件质量稳定，同时也降低了操作者的劳动强度。
附图说明
图1是本发明一种链轮齿形轮廓插铣加工工艺方法所加工链轮示意图。
图2为图1的左视结构剖面示意图。
图3是本发明一种链轮齿形轮廓插铣加工工艺方法中齿形粗加工“M”形走刀插铣链轮的立体示意图。
图4是图3的局部俯视结构剖面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，如图1～4所示，链轮的参数见表1。
表1：
（1）链轮齿坯准备：
采用35Mn碳素结构钢，毛坯制造流程如下：下料→模锻成型→切边冲孔→热校正→正火→喷丸→检验，毛坯硬度为HB160-210，毛坯粗车外圆及端面→粗精车基准孔及基准面→精车外圆及端面→拉内花键→检验。链轮整体形状如图1～2所示。
（2）齿形“M” 形走刀插铣粗加工：
以花键孔和一端面为定位基准，用螺母及压板压紧工件另一端面，选择刀具直径25mm标准插铣刀（刀具直径选用小于滚子直径即可，加工更大节距的链轮时可以选择32mm至100mm的标准插铣刀，长度在保证不与夹具干涉的情况下，越短越好），转速2000-2500r/min，进给量200-300mm/min，采用“M”形走刀插铣法加工，如图3～4所示：链轮1、插铣刀2、①到⑨剖面线部分为每次走刀去除的材料。
首先使用CAM软件生成刀具中心点及相应的退刀点，手工调整程序走刀路径，按照从 ①到⑨的顺序加工：在安全平面上快速进给到位置①→快速进给到齿顶面3mm高度→切削进给至齿底面向下3mm→退刀0.3mm→快速进给至安全平面→在安全平面上快速进给到位置②→如此往复加工至位置⑨→再进行下一个齿槽的加工（根据齿数采用坐标旋转或者宏程序的方法加工其余完全相同的齿槽）；也可以按照单个齿槽的形状及刀具半径值手工计算出刀具中心点及相应的退刀点，但在加工非圆链轮时需要逐个齿廓计算，十分繁琐。
“M” 形走刀插铣法使得切屑负荷变化较为均匀，进给量较为平稳，有效的提高了刀具的寿命。
（3）齿根双面倒角：
采用标准可转位45°主偏角倒角刀，刀具直径20mm，转速2000-2500r/min，进给量2000-2500mm/min，对链轮上下两面的齿根进行倒角，可以有效降低淬火时淬裂的风险。
（4）齿形精加工:
采用标准立铣刀数控铣加工方案，刀具直径12mm，转速2000-2500r/min，进给量150-200mm/min，,切削深度为整个齿宽，一次走刀加工出整个链轮的齿形轮廓，测量M值，根据刀具磨损情况在机床数控系统中调整刀补值以达到工艺的要求。
（5）齿形强化：
采用中频感应淬火，回火至HRC40-45，探伤，达到齿形强化的目的。所选取的各类链轮齿形轮廓加工时间总结，见表2。
表2：
| 齿数 | 节距（mm） | 滚子外径（mm） | 链轮外径（mm） | 粗铣加工时间（min） | 倒角加工时间（min） | 精铣加工时间（min） | 总时间（min） |
| 20 | 44.45 | 25.4 | 307.3 | 26.5 | 3.4 | 8.4 | 38.3 |
| 22 | 44.45 | 25.4 | 335.8 | 29.1 | 3.7 | 9.2 | 42.1 |
| 20 | 50.8 | 28.58 | 351.3 | 33.5 | 3.9 | 10.4 | 47.8 |
| 23 | 50.8 | 28.58 | 400 | 38.5 | 4.5 | 11.9 | 54.9 |
| 25 | 50.8 | 28.58 | 432.6 | 41.8 | 4.8 | 12.9 | 59.6 |
本发明采用一组标准刀具（标准可转位插铣刀，标准可转位倒角刀，标准立铣刀），在加工中心上一次装夹，即可加工出多种不同节距和齿数的滚子链轮齿形轮廓，也可以加工椭圆形非圆链轮或者齿形为渐开线摆线形的特殊链轮齿形轮廓。质量稳定，加工效率高，有效地降低了操作者的劳动强度。
Claims (1)
1.一种链轮齿形轮廓插铣加工方法，其特征在于：
【1】.链轮齿坯准备：毛坯经过预热处理，毛坯硬度为HB160-210，→粗车外圆及端面→粗精车基准孔及基准面→精车外圆及端面→拉键槽或花键→检验；
【2】.齿形“M”形走刀插铣粗加工：使用CAM软件按照单个齿槽的齿形轮廓生成8-10个刀具中心点及退刀点，然后刀具按照“M”形走刀插铣法加工出单个齿槽的齿形轮廓，最后根据齿数采用坐标变换方法加工其余完全相同的齿槽；
【3】.齿根双面倒角：采用可转位45°主偏角倒角刀，刀具直径20mm，转速2000-2500r/min，进给量2000-2500mm/min，对链轮上下两面的齿根进行倒角；
【4】.齿形精加工:采用立铣刀数控铣加工方法，刀具直径12mm，转速2000-2500r/min，进给量150-200mm/min，切削深度为整个齿宽，一次走刀加工出整个链轮的齿形轮廓；
【5】.测量M值，根据刀具磨损情况在机床数控系统中调整刀补值以达到工艺的要求；
【6】.齿形强化：采用整体淬火、中频或高频感应淬火，回火至HRC40-45，探伤，达到齿形强化的目的。
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