X6132型万能升降台铣床铣削长齿条的附件设计

杜 勇

（晋中学院机械学院，山西晋中 030600）

0 引言

在一些中小型机械加工厂，机床走刀用的长齿条极易磨损，常常需要更换.但是，机床的长时间使用造成机床导轨的磨损，引起工作台下降，因此，从市场上购买的标准齿条装上去以后无法正常使用.这样就需要一根非标的长齿条来替换，而这种非标的长齿条只能根据实际使用情况加工配做.本设计通过在X6132型万能升降台卧式铣床上设计加装长齿条铣头和分度器来实现对长齿条的铣削加工.

1 X6132型万能升降台卧式铣床简介

铣削齿条可以采用指状齿轮铣刀或盘形齿轮铣刀进行加工.我们所加工的长齿条属于模数较小的齿条，若采用指状铣刀铣削，则可以在立式铣床上加工齿条，但由于提高刀具强度和刀刃开齿均有一定的难度，所以要采用盘状齿轮铣刀来加工该齿条，这样就要选择在卧式铣床上来加工该齿条.

X6132型万能升降台卧式铣床是一种通用的金属切削机床.如图1所示.该设备加工范围广泛，故在机械制造加工中得到广泛应用.其工作台横向移动量是手动255mm/机动240mm，纵向移动量是手动700mm/机动680mm.

大多数机床上的长齿条是由几段拼接而成，而且每段都在300mm以上，这种齿条在X6132型铣床上只能横向装夹，这样铣削齿条的长度取决于铣床工作台的横向移动量，所以加工这种长齿条就比较困难.为此，我们专门为该型铣床设计加装了一个可以铣削长齿条的铣头，使铣刀的纵向切齿变为横向切齿，齿条的安装位置也由原来的横向安装变为纵向安装，这样就由原来的横向进给改变为纵向进给，使被加工齿条的加工长度增加到了600mm左右，同时在工作台纵向丝杠的右端设计加装分度器，这样就可以保证对任意模数齿条齿距的加工精度.

2 长齿条铣头结构设计

图1 X6132万能升降台铣床

因X6132铣床的主轴端的转向与机床工作台的长边方向是平行的，不利于加工长齿条.同时考虑到铣头吊架的功能，设计一个上部为燕尾槽的吊架，把其装在横梁上，再在铣头里面安装一对圆锥齿轮来改变铣床输出端的旋转方向，再通过一对直齿圆柱齿使旋转运动平稳地传递到齿轮铣刀上.加工齿条时，可根据齿条的材料及各项技术参数来选择刀具、主轴转速、切削速度以及背吃刀量.其中铣头的主要技术参数为：

直齿圆锥齿轮的传动比：1.28；

直齿圆柱齿轮的传动比：1；

外观尺寸：280×340×346mm；

推力球轴承的型号：G51207.

考虑到该吊架在使用时的吸震性和经济性，决定采用HT200先铸造成型，然后再由机械加工成型.

X6132型万能升降台卧式铣床的主轴是水平放置的，考虑到铣头吊架的功能，设计一个上部为燕尾槽接口，并在悬架的顶部左右各开一个宽度为5mm的直槽，以保证铣头吊架与铣床悬梁的装夹、定位精度，同时保证了铣头输入轴与机床主轴前端锥孔的精准连接.输入轴与轴1之间用一对直齿圆锥齿轮传动，使主轴的横向传动变为纵向传动，同时在该轴左端装一向心推力球轴承来消除由于直齿圆锥齿轮传动产生的轴向推力；轴1与轴2之间用一对直齿圆柱齿轮来传递运动，同时考虑到在机械传动和机械加工中产生的震动，在该轴的两端各装以推力轴承来降低该轴的震动.轴1与轴2全部采用滑动轴承与铣头吊架支撑，以保证运转的精度和平稳性.铣头结构见图2.

图2 铣头结构图

3 工作台分度器的设计

在铣床纵向工作台的右端，拆下其防尘盖，在纵向丝杠轴装上如图3所示的简易分度器，该分度器由分度盘、分度叉和分度手柄组成.如果不加工齿条时，只要拆下简易分度器，便可恢复铣床原有的结构，不会影响铣床的原有功能.

据公式np=nm，经计算我们只需在分度盘上作出42等分孔即可加工任意模数的齿条.

图3 分度器结构图

表1 齿距误差

该齿数是近似值，因此进行了齿距误差的计算，如表1所示：根据上表可以得出，这种分度器的分度精度完全可以满足加工这种齿条的一般精度要求.经实践证明，该分度器结构简单实用，拆装方便，分度准确，能满足使用要求.

4 铣头及分度器的工作要求

为保证安全生产及延长该铣头和分度器的使用寿命，在使用中应注意以下几点：

（1）正常工作时铣床的工作转速一般取n=90～150 r/min，切削进给速度一般取f=23.5 mm/min左右，背吃刀量取α=2.0～3.0mm.

（2）在铣床上安装好铣头，启动前应对该机构所有运动部件浇注润滑油.

（3）使用时铣头吊架与铣床悬梁必须紧固，以保证加工过程中的安全.

（4）切削硬度较高的零件时，要相应降低主轴转速和进给速度.

（5）分度器和工作台丝杠连接必须可靠，不得松动.

（6）分度器中的分度盘在使用前必须擦拭干净.

5 结束语

经实践验证，通过加装长齿条铣头和分度器附件铣削加工长齿条，该方法合理、实用，具有如下优点：

长齿条铣头和分度器附件结构简单，易于加装和拆卸；该机构对长齿条的加工效果好，加工精度也可以满足使用要求；该方法扩大了机床的加工范围，可有效利用现有设备；可节约设备投资，降低成本；适用于中小企业.

［1］上海纺织工学院.机床设计图册［M］.上海：上海科学技术出版社，1979.

［2］孙恒，陈作模，薄文杰.机械原理［M］.北京：高等教育出版社，2006.