Y38-1滚齿机齿轮装夹方式的改进

郭帅

（徐州科源液压股份有限公司，江苏徐州 221116）

0 引言

齿轮作为齿轮泵中的重要零部件，其质量的优劣对齿轮泵的性能起着关键性的作用。而滚齿工序又在齿轮加工中扮演着重要角色，随着滚齿机技术的发展，滚齿机可划分为机械式滚齿机和数控式滚齿机两个大类。

1 Y-38-1 滚齿机及装夹方式简介

1.1 Y-38-1 滚齿机简介

该型号滚齿机为机械传动式滚齿机。工作时将滚刀安装在刀杆上，刀架可沿着立柱垂直导轨上下移动，齿轮轴则由上下顶尖及工件夹紧工装一道安装在工作台上，其中下顶尖为特制工装，工装底部开U 形孔，通过T 形螺钉固定在工作台上，这样一来工件就由分度蜗轮副带动旋转，与滚刀一起构成展成运动（如图1 所示）。

图1 Y-38-1 滚齿机机床结构图

1.2 工件的装夹

用Y-38-1 普通滚齿机加工齿轮时，安装工件前需松开后立柱活动支架上下手柄，将工件正确、可靠地安装在工作台夹具上，确保上下顶尖顶紧工件顶尖孔后将加紧套工装拧紧，然后锁死活动支架手柄，并且应保证在加工过程中不发生任何松动。滚齿结束后，再次松开后立柱活动支架手柄，将活动支架上移，松开夹紧套工装，将工件取出。往复地松紧并移动活动支架手柄，不但给操作者带来很大的劳动强度，而且降低了生产效率。

2 活动支架上顶尖气动装置的设计

2.1 气动原理

依据工件装夹方式，采用气缸伸缩带动升降后立柱活动支架，采用气缸驱动代替手动驱动（气压原理如图2 所示）。

打开球阀2，调节二联件上的调压阀调节手柄，将压力调整到0.6 MPa，将四口三位手动阀手柄放到中位，滚齿机后立柱活动支架无动作；当把手柄拨到左位，滚齿机后立柱活动支架下行；当把手柄拨到右位，滚齿机后立柱活动支架上行。

图2 气控回路原理图

2.2 气动元件的选择

1）选定气缸的缸径。具体计算如下：

气缸的轴向负载力F=fmg=0.25×20×98 N=49 N。

气缸的理论输出力

由此得出双作用油缸的缸径为

式中：f 为摩擦因数，即后立柱活动支架与导轨的摩擦因数，取值0.25；β 为负载率，取0.5 。

2）气缸行程的选择。气缸活塞的行程L，通常取（0.5～5）D，根据实际需要决定选取活塞的行程为250 mm。

3）根据气源压力选择气缸压力范围：0.1～0.9 MPa，安全期间依据公司齿轮轴长度选用气缸型号：SC32×250；

4）选择气动二联件。在气动传动系统中，气动两联件指的是空气过滤阀、减压阀和油雾器（空气过滤阀和减压阀组合在一起），在大多数气动系统中，气动二联件是不可或缺的气源装置，把它们安装在用气设备附近，是清洁气体、稳定气源压力的保证。根据油缸的工作压力，选择气动两联件的型号为：10BFSLJ-A，最大可调压力：0.95 MPa。

5）气控开关的选择。根据滚齿上、下工件的操作工况，选择四口三位手动换向阀，型号：HV-02。

3 结语

加装气动装置后的Y-38-1 滚齿机结构简图如图3所示。

图3 改进后的Y-38-1 滚齿机

生产实践现场提出了对设备的局部改进，笔者通过和生产现场相关人员的反复沟通后决定采用这一改进方案，该设计改进在结构和性能上对机床本身的精度及稳定性上不产生任何影响。该结构安全可靠，大大减轻了工人的劳动强度，气动元件又由于工作介质是空气，取材非常方便，用后可以直接排向大气，不会对环境产生任何污染。

经过先期改造一台滚齿机进行设备和工艺验证后，已经陆续将所有该型号的滚齿机进行改造，该改进项目投资少，效果明显，具有一定的推广价值。

［1］袁承训.液压与气压传动［M］.2 版.北京：机械工业出版社，2005.

［2］左健民.气动传动与控制［M］.北京：机械工业出版社，1996.