锯齿离合器铣削加工工艺分析

【摘 要】本文通过介绍锯齿离合器的作用、特点及技术要求，对锯齿离合器铣削加工工艺进行分析与研究，确定合理的铣削参数，并对加工中出现的问题逐一进行分析，确定解决措施。

【关键词】锯齿离合器 铣削加工 刀具参数 单角度铣刀

中图分类号：TN784+.3

一、引言

锯齿离合器属于收缩齿离合器，它的特点是在离合器的纵截面内齿顶与槽底不平行，整个齿形的延伸线包括齿的两侧面齿顶及槽底线向中心收缩，齿形外端大内端小，从轴向看端面上的齿，齿与齿槽成辐射状，如图1和图2所示。

锯齿离合器一般都是成对使用的，为了保证准确啮合获得一定的运动传递精度和可靠的传递转矩，两个相互配合的离合器必须同轴，齿形必须吻合，齿形角必须一致。

二、锯齿离合器铣削加工工艺分析

（一）概述

本文主要以60°齿形角锯齿离合器为例，介绍锯一般齿离合器的铣削加工工艺，如图3和图4所示两种零件。通过选用合理的刀具材料、形状，确定合理的铣削参数及工艺方法，并提出加工中出现的难点及解决措施。

（二）刀具选用

1.刀具材料

假设该锯齿离合器材料为1Cr18Ni9Ti，因此加工时选用的单角度铣刀为硬质合金刀具，强度高，耐磨性好，适合加工不锈钢材料。

2.刀具几何参数

（1）选择合适的刀具参数，便于铣削加工，提高加工效率，通过查阅相关手册，并结合实际加工经验，取刀具前角γ5°～10°，刃倾角0°～5°，前刀面上磨出圆弧卷屑槽，利于排屑，刀具上还应留0.05～0.2mm宽的棱带，增加刀具强度。

（2）单角度铣刀参数按GB/T6128.1-1996选取，各主要参数如图5所示。选取单角度铣刀齿廓形角θ与离合器齿形角ε相等，θ=60°。

（3）铣刀直径选择的合理，不但能节省加工时间，提高生产效率，还能保持铣刀的耐用度。铣刀直径要根据离合器齿圈内径来适当选取，铣刀直径过大会切伤对面的齿，过小铣刀强度太低，不利于加工。根据实际加工情况及零件尺寸，比如选取d= 50mm。

3.切削用量

根据零件结构及尺寸要求，并综合考虑刀具性能，确定铣削参数如下：

铣削深度t=1.5mm，切削速度v=30m/min，每齿进给量SZ=0.2mm，主轴转速n=160r/min

4.铣削方法

根据锯齿离合器的特点及技术要求，利用铣床和分度头进行加工。

（1）选用单角度铣刀，其廓形角θ与离合器齿形角ε相等；

（2）对刀时，应使单角度铣刀的端面侧刃通过工件轴心；

（3）铣削锯齿离合器时，不论其齿数是奇数还是偶数，每分度一次只能铣出一条齿槽。为保证离合器结合良好，一对离合器应使用同一把铣刀加工。为防止齿形太尖，往往采用试切法调整吃刀深度，使齿顶宽度留有0.2～0.3mm的平面，以保证齿形工作面接触良好。

用单角度铣刀加工时，铣刀不能穿过离合器的整个端面，以避免对面的齿被铣刀切伤。同时进给时铣刀杆轴线应超过离合器齿圈的内圆，以保证加工出

的齿侧平面的和槽底完整。

三、加工中出现的问题

在锯齿离合器的实际铣削加工过程中，往往存在以下加工问题：

（一）铣刀刀尖易磨损；

（二）铣出的齿形不合适；

（三）铣出的齿大小不一致；

（四）齿部毛刺多，难以清除，粗糙度差。

四、解决措施

针对以上加工中出现的问题，我们通过分析与研究，经过实际操作验证，确定以下措施来解决这些问题。

（一）铣刀刀尖易磨损，是因为刀具前角过小，强度差，冷却液供给不足。适当增大刀具前角，加强冷却液供给量，减少进给量，使问题得到明显改善。

（二）铣出的齿形不合适，一方面是由于刀尖磨损所致，另一方面是刀刃上产生月牙洼或积屑瘤。还有一个原因是由于装夹不合适，锯齿离合器的轴心与刀具轴心不垂直。这些都会导致铣出的齿形不符合要求。齿形不合适直接影响离合器的使用性能和可靠性，通过刃磨刀具，增大冷却液供给，装夹时用表找正等措施，都可使问题得到解决。

（三）铣出的齿大小不一致，是因为对刀不准，重新校对工件上母线相对于工作台面的平行度。另一方面，工件侧母线与纵向工作台移动方向不平行也会导致铣出的齿大小不一，从新校正工件侧母线相对于纵向工作台的移动方向的平行度即可。

（四）齿部毛刺多，难以清除，粗糙度差，主要是由于不锈钢材料本身加工时易产生毛刺，齿部毛刺很难清理掉，还有一个原因是铣刀不锋利所致。一方面，我们通过后续增加工序，利用钢刷及砂纸打磨清理掉毛刺；加工时勤磨刀具，保持锋利，也可减少毛刺的产生，并提高齿部粗糙度。

五、结束语

通过对锯齿离合器铣削工艺的分析与研究，并对加工中出现的问题逐一进行分析，确定解决方法，为其它同类产品零件的加工积累了技术经验。

参考文献：

[1] 李洪.机械加工工艺手册[M].北京出版社，1996

[2] 杨叔子.机械加工工艺师手册[M].北京：机械工业出版社，2001

[3]上海金属切削技术协会.金属切削手册[M]. 上海：上海科学技术出版社，1984