摘要：根據某齒輪零件（jiàn）兩（liǎng）對稱長內鍵槽的加工需要，利用現有普通花鍵磨床的工作原（yuán）理及磨削特點，對設備磨削部分結構進行局部改造，滿足（zú）磨削條件（jiàn），擴充其功能，從（cóng）而花少量費（fèi）用（yòng）、不需新設備引（yǐn）進，就能（néng）加工出合格產（chǎn）品。
  
   
      0、引（yǐn）言

     某型減速器一關鍵件尾減大輪上有一深長（zhǎng）（長140 mm、寬8 mm） 對稱內鍵槽。此（cǐ）長內鍵槽作為導向鍵槽與槳距操縱杆上導向鍵配合使用，以實（shí）現槳距操縱杆的操縱功能（néng）。

     此長內鍵槽的加工，用公司現有（yǒu）機加設（shè）備無法加工。如采用銑削方式加工，無合適銑床，需選用臥式（shì）銑床（chuáng）並對動力和傳動部分進行很大改造，同時應設計製造專用銑（xǐ）削（xuē）裝置，這種改（gǎi）造，公司未曾做過，且製造周期會較長，投（tóu）資也較大；用車銑複合機床加工則類似拉削、剮削，需進行（háng）工藝試驗（yàn）摸索，會遇到刀（dāo）具剛性不（bú）足（zú）及結構設計難題，切削方式及進刀選擇（zé），程序編製困難，R24圓弧難以成形，加工效率低，更重（chóng）要一點是質量難保證。如在VUS55P （KAPP） 加工，需定購一套專用磨（mó）臂和CBN砂輪，價值人民（mín）幣（bì）至少45萬以上，且周期長達（dá）半年以（yǐ）上。如采用電火花（huā）加工，則需要配置專用電極、一般電火花機床也沒有這麽大規格，另一方麵這類軍（jun1）工產品也不許采用電火花（huā）加工。為滿足研製生產進度（dù）要（yào）求，確保（bǎo）產品質量， 決定利用現有普通花鍵磨床（M8612），對磨削裝置進行改（gǎi）造，配置專用夾（jiá）具，采（cǎi）用（yòng）幹磨方式進行加工（gōng），這樣（yàng）花費成本也不高。

      1、尾減（jiǎn）大輪的結構技術要求及其工藝難點（diǎn）

      1.1零件結構技術要求

     材料為9310鋼（gāng），心部硬（yìng）度HRC33～41。零件的結構技術要求見圖1：零件總長305 mm，最大外圓直徑265 mm，靠小頭有一（yī）50齒漸開（kāi）線外花鍵（對稱去掉了（le）2齒）。靠大頭有兩（liǎng）個對稱的長140+2.0，寬8±0.1 深（shēn）的內鍵槽，要求鍵槽出刀圓弧R24，且鍵槽與外花鍵缺齒有位（wèi）置（zhì）關係，同時鍵槽對內孔還有對稱度要求。

      1.2工藝製造技術難點

     （1） 零件內鍵槽深長（140 mm），且是對稱機電工程技術2014年（nián）第43卷第12期（qī）加工技術與機床雙鍵槽，與外花（huā）鍵缺齒有（yǒu）位置關係±20，同時對其內孔有對稱（chēng）度要求0.05，見圖1。

                                                  圖1 零件結構

     （2） 在普通花鍵磨床（M8612） 加工（gōng），需設（shè）計製造專用磨削裝置（zhì），並（bìng）保證砂輪在磨削過程中具有有效（xiào）切削作用。

     （3） 在普通花鍵磨床（M8612） 加工，鍵槽磨削條件差，冷卻困難（此機床（chuáng）隻有幹磨方式（shì）），磨粒（lì）塵難以及時清除（chú），易堵塞砂輪（lún），易產生燒傷。

     （4） 在（zài）普通花鍵磨床（M8612） 加工，此類長、大零件準確裝（zhuāng）夾（jiá）定位困難，砂輪修整困難。機床調試極其麻煩。

      2、技術方案及具體實施方式

  
     通（tōng）過對零件的技術要求以及工藝性進行分析，結合現（xiàn）有普通花鍵磨床（M8612） 結構功能（néng）特點，通過充（chōng）分論證，決定設計製造專用磨削（xuē）裝（zhuāng）置，同時設計製造砂輪對刀件和拚（pīn）裝專用夾具等，采用幹磨方式（shì）對長內鍵槽進行磨削加工。

      2.1工裝設計

     2.1.1磨削裝置的設計

     磨削裝置設（shè）計（jì）要解決砂輪具有磨削去（qù）材料作用、能安裝合適大小和寬度的砂輪、具有比較長的（de）磨臂使砂（shā）輪（lún）有（yǒu）效磨削長度大於（yú）160 mm。根據機床電機主軸轉速2 894 r/min以及砂輪直徑（≤ ϕ 52 mm），確定皮帶輪與磨輪支架直徑比為3.25，使砂輪線速度達（dá）到≥24 m/s，磨削裝置見圖2。

                                                                 圖（tú）2 磨削裝（zhuāng）置

 
      2.1.2砂輪對刀（dāo）件的設計

     為確保砂輪中心通過（guò）零件內孔中心，保證鍵槽對內孔的對稱（chēng）度，設計製（zhì）造砂輪對刀件，參見圖3。

    
                                           圖3 砂輪對刀（dāo）件

      2.1.3拚裝夾具的設計

     為適應（yīng）零件在機床的安裝和定位，設（shè）計製造角向定位銷和（hé）定位（wèi）件，利用標準（zhǔn）模塊拚裝一夾（jiá）具，使零件安裝在工作台上穩定可（kě）靠。

  
      2.2長內鍵槽磨削加工操作過程

     （1） 將拚裝夾具（jù）固定於磨床工作台，按照零件最大直徑及砂輪磨軸（zhóu）的高度可調整量調整好拚裝（zhuāng）夾（jiá）具在工作台的高度位置，同時盡量將其置於機床主軸中心。另應調整好拚裝夾具定位中心線與工作台移動方向一致（Z軸）。

     （2） 將零件按圖1 裝夾要求置於拚裝夾具。固定零（líng）件前找正零件A、B基準跳動不大於0.01，利用角向定位銷的60° 度錐麵確定零件角向位置。
 
 
     （3） 采用直徑55 mm，厚10 mm的片砂輪裝於（yú）磨輪支架上，並將砂輪厚度修整至8 mm （有效工作區），砂輪直徑修整至直徑52 mm。

  
     （4） 將砂輪對刀件置於零（líng）件N孔，手動旋轉（zhuǎn）砂輪對刀件使其對刀槽處於垂直狀態，同時前後移動砂輪主軸使已修（xiū）整（zhěng）好的砂輪剛好（hǎo）置於砂（shā）輪對刀件的對刀槽內，從而確保砂輪（lún）中心通過零件N孔中心。

     （5） 磨削過程中應用壓縮空氣吹冷零件加工部位及吹走磨塵，以防磨塵堵塞砂輪影響砂（shā）輪磨削力及導致零件燒（shāo）傷等。

      3、結論

   
      通過（guò）對普通花鍵磨床磨削裝置進行（háng）改造和配置專用夾具，實（shí）現了長內鍵槽的磨削加工，從而擴充了其加工能力，最大限度發揮其潛能。同時加工出合格產品，滿（mǎn）足了用戶要求，達到了預期（qī）目的。但要（yào）持續（xù）穩定保證產品質量，實現大批量（liàng）生（shēng）產，還（hái）可以進一步做以下方麵的改進：

      （1） 設計製造一專（zhuān）用（yòng）散熱冷（lěng）卻裝置（zhì），便（biàn）於用壓縮空氣吹氣冷卻，同時保證（zhèng）用壓縮空氣（qì）吹氣冷卻時磨塵不到處飛揚等；
 
      （2） 設計製造一修砂輪設備及砂輪（lún）刀，便於修砂輪寬度、直徑及圓（yuán）角。