摘要:插齿机的螺旋导轨是为了满足客户插斜齿需要而设计的部件,当刀具导程很小时,螺旋导轨需要进行特殊的计算,其结构也需要进行相应的调整。文章针对这种小导程刀具螺旋导轨的优化设计进行了探讨。
关键词:插齿机;插斜齿;螺旋导轨;螺旋角;展开图法
插齿机插斜齿时除具备插直齿的所有运动外,还需在每冲程的运动中附加一个旋转运动,从而实现斜齿插刀与被插齿轮的对啮关系,完成斜齿工件插削。插外齿时刀具旋向与工件相反,插内齿时旋向相同。
1 实际设计中遇到的问题
在螺旋导轨的设计中,主要依据为用户提供的刀具参数,刀具齿数Z,刀具模数Mn,刀具螺旋角β。
螺旋导轨的设计过程:
根据客户提供的数据计算出刀具导程T刀,所要设计的螺旋导轨导程T导要与刀具导程相等,方向相同。
绘制出展开图如图2,由公式可见当导程T导越小,
β导越小,α也就越小。A尺寸也会变小,当A小到不能满足结构要求值时,就需要对螺旋导轨的整体结构进行优化调整。
2 解决方案
上述公式中D尺寸为螺旋导轨外圆直径,我们设计中常用的为Φ140外圆,当遇到小导程螺旋导轨设计时,我们为增大α的角度,通常考虑使用Φ130外圆设计。
图2中通常情况下取,即180°弧长,当导
程很小时,D取Φ130仍不能满足结构需要,就需要将B的值缩小,相应的可选取145°弧长或者其他。
3 优化设计举例
通常情况下,我们遇到的导程应用Φ140外圆都能够设计出螺旋导轨,但是当导程一定时,α越大,螺旋导轨副对于冲程力传动效果越好,主运动切削力的损耗越小,这才我们最终追求的目标。
下文以左旋刀具导程为402.5462为例,设计螺旋导轨: