郭帥

（徐州科源液壓股份有限公司，江蘇徐州 221116）

0 引言

齒輪作為齒輪泵中的重要零部件，其質(zhì)量的優(yōu)劣對齒輪泵的性能起著關(guān)鍵性的作用。而滾齒工序又在齒輪加工中扮演著重要角色，隨著滾齒機(jī)技術(shù)的發(fā)展，滾齒機(jī)可劃分為機(jī)械式滾齒機(jī)和數(shù)控式滾齒機(jī)兩個(gè)大類。

1 Y-38-1 滾齒機(jī)及裝夾方式簡介

1.1 Y-38-1 滾齒機(jī)簡介

該型號滾齒機(jī)為機(jī)械傳動(dòng)式滾齒機(jī)。工作時(shí)將滾刀安裝在刀桿上，刀架可沿著立柱垂直導(dǎo)軌上下移動(dòng)，齒輪軸則由上下頂尖及工件夾緊工裝一道安裝在工作臺上，其中下頂尖為特制工裝，工裝底部開U 形孔，通過T 形螺釘固定在工作臺上，這樣一來工件就由分度蝸輪副帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，與滾刀一起構(gòu)成展成運(yùn)動(dòng)（如圖1 所示）。

圖1 Y-38-1 滾齒機(jī)機(jī)床結(jié)構(gòu)圖

1.2 工件的裝夾

用Y-38-1 普通滾齒機(jī)加工齒輪時(shí)，安裝工件前需松開后立柱活動(dòng)支架上下手柄，將工件正確、可靠地安裝在工作臺夾具上，確保上下頂尖頂緊工件頂尖孔后將加緊套工裝擰緊，然后鎖死活動(dòng)支架手柄，并且應(yīng)保證在加工過程中不發(fā)生任何松動(dòng)。滾齒結(jié)束后，再次松開后立柱活動(dòng)支架手柄，將活動(dòng)支架上移，松開夾緊套工裝，將工件取出。往復(fù)地松緊并移動(dòng)活動(dòng)支架手柄，不但給操作者帶來很大的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且降低了生產(chǎn)效率。

2 活動(dòng)支架上頂尖氣動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)

2.1 氣動(dòng)原理

依據(jù)工件裝夾方式，采用氣缸伸縮帶動(dòng)升降后立柱活動(dòng)支架，采用氣缸驅(qū)動(dòng)代替手動(dòng)驅(qū)動(dòng)（氣壓原理如圖2 所示）。

打開球閥2，調(diào)節(jié)二聯(lián)件上的調(diào)壓閥調(diào)節(jié)手柄，將壓力調(diào)整到0.6 MPa，將四口三位手動(dòng)閥手柄放到中位，滾齒機(jī)后立柱活動(dòng)支架無動(dòng)作；當(dāng)把手柄撥到左位，滾齒機(jī)后立柱活動(dòng)支架下行；當(dāng)把手柄撥到右位，滾齒機(jī)后立柱活動(dòng)支架上行。

圖2 氣控回路原理圖

2.2 氣動(dòng)元件的選擇

1）選定氣缸的缸徑。具體計(jì)算如下：

氣缸的軸向負(fù)載力F=fmg=0.25×20×98 N=49 N。

氣缸的理論輸出力

由此得出雙作用油缸的缸徑為

式中：f 為摩擦因數(shù)，即后立柱活動(dòng)支架與導(dǎo)軌的摩擦因數(shù)，取值0.25；β 為負(fù)載率，取0.5 。

2）氣缸行程的選擇。氣缸活塞的行程L，通常取（0.5～5）D，根據(jù)實(shí)際需要決定選取活塞的行程為250 mm。

3）根據(jù)氣源壓力選擇氣缸壓力范圍：0.1～0.9 MPa，安全期間依據(jù)公司齒輪軸長度選用氣缸型號：SC32×250；

4）選擇氣動(dòng)二聯(lián)件。在氣動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)中，氣動(dòng)兩聯(lián)件指的是空氣過濾閥、減壓閥和油霧器（空氣過濾閥和減壓閥組合在一起），在大多數(shù)氣動(dòng)系統(tǒng)中，氣動(dòng)二聯(lián)件是不可或缺的氣源裝置，把它們安裝在用氣設(shè)備附近，是清潔氣體、穩(wěn)定氣源壓力的保證。根據(jù)油缸的工作壓力，選擇氣動(dòng)兩聯(lián)件的型號為：10BFSLJ-A，最大可調(diào)壓力：0.95 MPa。

5）氣控開關(guān)的選擇。根據(jù)滾齒上、下工件的操作工況，選擇四口三位手動(dòng)換向閥，型號：HV-02。

3 結(jié)語

加裝氣動(dòng)裝置后的Y-38-1 滾齒機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖如圖3所示。

圖3 改進(jìn)后的Y-38-1 滾齒機(jī)

生產(chǎn)實(shí)踐現(xiàn)場提出了對設(shè)備的局部改進(jìn)，筆者通過和生產(chǎn)現(xiàn)場相關(guān)人員的反復(fù)溝通后決定采用這一改進(jìn)方案，該設(shè)計(jì)改進(jìn)在結(jié)構(gòu)和性能上對機(jī)床本身的精度及穩(wěn)定性上不產(chǎn)生任何影響。該結(jié)構(gòu)安全可靠，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，氣動(dòng)元件又由于工作介質(zhì)是空氣，取材非常方便，用后可以直接排向大氣，不會(huì)對環(huán)境產(chǎn)生任何污染。

經(jīng)過先期改造一臺滾齒機(jī)進(jìn)行設(shè)備和工藝驗(yàn)證后，已經(jīng)陸續(xù)將所有該型號的滾齒機(jī)進(jìn)行改造，該改進(jìn)項(xiàng)目投資少，效果明顯，具有一定的推廣價(jià)值。

［1］袁承訓(xùn).液壓與氣壓傳動(dòng)［M］.2 版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

［2］左健民.氣動(dòng)傳動(dòng)與控制［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.