剃齒機(jī)頂尖優(yōu)化改造

鄧陶，曹偉

（1.四川信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 廣元 628000；2.四川長(zhǎng)江液壓件有限責(zé)任公司，四川 成都 611130）

我公司大規(guī)模的生產(chǎn)齒輪，齒輪加工采用的是滾、剃、珩工藝，擁有數(shù)臺(tái)剃齒機(jī)。在生產(chǎn)過程中，剃齒機(jī)頂尖60°的圓錐面經(jīng)常出現(xiàn)磨損現(xiàn)象。因此，需要對(duì)60°圓錐面進(jìn)行修磨。而剃齒機(jī)頂尖的裝拆非常麻煩，并且頻繁的裝拆容易損壞軸承和軸承孔的精度。因而對(duì)剃齒機(jī)的頂尖安進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造。

1 改造前狀態(tài)

改造前，頂尖柄部外圓直接與軸承配合，軸承安裝在頂尖座內(nèi)(如圖1所示)，對(duì)頂尖進(jìn)行修磨時(shí)，必須先停機(jī)將頂尖座整體取出，放置在機(jī)修鉗工平臺(tái)上，依次取下軸承和頂尖；待頂尖修磨完成后再原樣復(fù)裝，然后再將頂尖座吊裝在剃齒機(jī)工作臺(tái)上進(jìn)行校正。由于修磨頂尖的整個(gè)過程工序繁多，而且操作者不能獨(dú)立進(jìn)行，需要機(jī)修人員配合才能完成，同時(shí)需要用到眾多裝備、工具（如吊裝設(shè)備、推車、機(jī)修鉗臺(tái)、拆裝工具、工具磨床等），頂尖修磨時(shí)間長(zhǎng)，嚴(yán)重影響公司生產(chǎn)進(jìn)度。另外，由于加工的齒輪精度高，切削速度大，因此頂尖的磨損非常快（每月至少修磨二次）。軸承和頂尖的頻繁裝拆容易損傷軸承，破壞軸承孔精度，造成頂尖跳動(dòng)過大，無法滿足定位精度。

圖1 改造前頂尖結(jié)構(gòu)

2 改造原理

借鑒外圓磨床頂尖配合結(jié)構(gòu)，將頂尖拆分為頂尖套和頂尖兩個(gè)零件，兩個(gè)零件之間采用莫氏錐度配合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定心。頂尖套外圓與軸承配合后固定安裝在頂尖座內(nèi)（如圖2）。當(dāng)需要進(jìn)行頂尖修磨時(shí)，僅需取下頂尖交到工具磨床處修磨即可。頂尖裝拆方便快捷，并且可制作備用頂尖，在頂尖修磨時(shí)，換上備用頂尖便可繼續(xù)生產(chǎn)，提高了設(shè)備的利用率。同時(shí)，更改結(jié)構(gòu)后，修磨頂尖不再需要拆卸軸承，提高了軸承的使用壽命。

圖2 改造后結(jié)構(gòu)

因?yàn)槲夜旧a(chǎn)的齒輪模數(shù)均在7mm以內(nèi)，核對(duì)頂尖座的軸承孔大小以及軸承型號(hào)樣本，確定采用莫氏4#錐度作為頂尖與頂尖套的配合錐度，這樣可以不改變頂尖座的原有尺寸；另外，因剃齒機(jī)采用的是液壓夾緊夾緊裝置，因此在頂尖前部設(shè)計(jì)拆卸螺紋孔（如圖3），以方便頂尖能夠輕松取下。

圖3 頂尖

本次設(shè)備改造難點(diǎn)主要集中在頂尖及頂尖套的配合精度上。要求頂尖和頂尖套的配合錐度粗糙度小于Ra0.63，必須采用磨削加工；而且配合好后的組件需保證頂尖60°錐面的跳動(dòng)小于0.005mm，就必須保證零件具有非常高尺寸精度及表面粗糙度（圖4）。

3 組裝要點(diǎn)

（1）頂尖與頂尖套組裝時(shí)，在頂尖莫氏4#錐面上均勻涂抹紅丹粉，保證所有錐面全覆蓋，厚度3～5微米（即顏色與未涂抹的地方能區(qū)分即可）；將頂尖裝入頂尖套內(nèi)，輕輕旋轉(zhuǎn)30°，取出觀察頂尖配合痕跡，需保證配合痕跡大于75%。

圖4 頂尖套

（2）將頂尖輕輕裝入頂尖套內(nèi)，到位后對(duì)頂尖作多方位扳動(dòng)檢查，要求不能出現(xiàn)晃動(dòng)。

（3）將C2268109雙向推力向心球軸承和C3182109雙列向心短圓柱滾子軸承內(nèi)圈裝在頂尖套上，并將C3182109雙列向心短圓柱滾子軸承外圈裝入頂尖座上的軸承孔內(nèi)，裝入頂尖組件，再將兩個(gè)D36108單列向心推力球軸承從后部裝入，裝配好后，采用杠桿千分表檢測(cè)頂尖跳動(dòng)，要求跳動(dòng)值小于0.005。

4 操作要求及保養(yǎng)

（1）在工件加工過程中若出現(xiàn)齒輪徑向跳動(dòng)超差時(shí)，應(yīng)檢測(cè)剃齒機(jī)頂尖跳動(dòng)，看其是否滿足小于0.005mm的跳動(dòng)要求，若超出，則需對(duì)頂尖進(jìn)行修磨處理。

（2）當(dāng)發(fā)現(xiàn)頂尖60°錐面出現(xiàn)磨損時(shí)，應(yīng)取下頂尖對(duì)該錐面進(jìn)行修磨。

（3）在取下頂尖重新安裝時(shí)，應(yīng)保證頂尖錐面無碰傷、無毛刺，錐面表面清潔、無異物（包括內(nèi)錐面和外錐面）。

（4）頂尖在取下后需保護(hù)好莫氏4#錐面，不能出現(xiàn)碰傷、銹蝕等現(xiàn)象。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過改造，剃齒機(jī)的頂尖修磨問題已明顯得到改善，大大的降低了工作強(qiáng)度，提升了工作效率，目前已開始在我公司其余剃齒機(jī)進(jìn)行推廣使用。