渐开线仿形板的加工方法与应用分析

图5-161为磨齿机上一个渐开线仿形板，具体加工方法如下：

1.交换齿轮计算

2.铣刀位置

X=R_刀+R₀Q/57.3°=6mm+（25mm×225°/57.3°）

X=104.16mm

Y=R₀=25mm

铣削时，铣刀从曲线最高点B以外点进行铣削，分多次进刀铣削；进退刀方法同铣削阿基米德曲线的方法一样。曲线面最高点尺寸可用游标卡尺测量：98.16mm+30mm=128.16mm。

2.凸轮铣具铣削法

使用“凸轮铣具”（图5-162）也可以铣渐开线形面，根据渐开线的形成原理和性质得知：基圆的转动与发生线X₀—X₀的关系可以得到：。当齿轮与齿条相啮合时，z₁转一圈的展开长度为πmz₁，凸轮曲线相应做直线运动走过的长度为2πR₀，由此可以写出下式

图5-161 渐开线仿形板

图5-162 凸轮铣具

β=arctan2πR₀/πmz=arctan2R₀/mz

按上例渐开线凸轮板数据（R₀=25mm）代入，得到靠模板倾斜角

传动比为1∶1时：

β₁=arctan2R₀/mz₁=arctan（2×25mm/2mm×40）=32°

传动比为2∶1时：

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3.卧式铣床交换齿轮铣削法

对于长轴类工件上的渐开线曲线型面，在立式铣床上无法加工，可以采用卧式铣床交换齿轮法加工。将分度头安装在一个安装板上，转90°使分度头中心与铣床主轴中心平行，工件装夹在分度头中，交换齿轮轴通过锥齿轮传动，再通过交换齿轮d/c、b/e、e/a传动，使纵向工作台中的丝杠转动，如图5-163所示。

图5-163 卧式铣床交换齿轮法

交换齿轮传动比

为了保证凸轮按顺时针方向转动，工作台向左移动，在交换齿轮a/b中加惰轮e。

4.卧式铣床齿条齿轮展成法

对于轴类零件上的渐开线凸轮，如图5-164所示为汽车制动凸轮，需要在卧式铣床上采用齿条齿轮展成法加工（图5-165）。

图5-164 齿轮齿条展成法

（1）工装 在铣床悬梁托架上安装齿条，在支架上安装齿轮与齿条相啮合，工件用齿轮轴上的顶尖支撑，当横向工作台自动进给时，齿轮转动工件转动时，轮轴上的拨盘带动工件转动，这样工件一边自转，一边做直线移动产生滚切运动。

（2）加工原理 设齿轮的节圆等于被加工渐开线的基圆直径，因此把齿轮与齿条的啮合传动关系，看成是齿轮的节圆在齿条的节线上做无滑动的纯滚动，这样便产生渐开线运动轨迹。为了铣切出正确的渐开线型面，铣刀中心必须与渐开线的基圆相切，如图5-166所示。改变齿轮的节圆直径，可加工出不同基圆的渐开线曲线型面。

采用此种装置加工渐开线凸轮轴，由于只有一对齿轮与齿条传动，只要齿轮、齿条的制造精度高，就可以加工出精度较高的渐开线型面来。如果在铣床主轴中装上碗形砂轮，就可以磨削出高精度、高硬度的渐开线型面。此种方法结构简单，操作方便，适合加工多品种、小批量和大批量生产。

图5-165 汽车刹车制动凸轮

图5-166 铣刀位置