某汽車(chē)零部件配套公司尋求作者公司供應一臺插齒機及專(zhuān)用去毛刺機構，用于加工汽車(chē)變速箱盤(pán)形齒輪。該公司要求盤(pán)形齒輪在進(jìn)行插齒加工時(shí)，齒底端面產(chǎn)生的毛刺由機床去毛刺機構自動(dòng)去除。盤(pán)形齒輪如圖1所示。

　　所要加工的齒部位于盤(pán)形齒輪上部，齒形為標準漸開(kāi)線(xiàn)齒形。值得注意的是，齒部齒底端面A面低于盤(pán)形齒輪法蘭上端面B面，齒底端面去毛刺動(dòng)作較難實(shí)現，原因是傳統去毛刺機構適用的零件，齒底端面都高于法蘭面。

　　傳統自動(dòng)去毛刺機構工作原理如圖2所示。

　　去毛刺機構的刀片、刀桿在后部油缸的推動(dòng)下沿導軌做直線(xiàn)運動(dòng)，刀片直接被送至齒底，隨著(zhù)插齒時(shí)工件的旋轉，實(shí)現自動(dòng)去毛刺。很顯然，由于A(yíng)面比B面低，傳統去毛刺機構實(shí)現不了去毛刺的功能。

　　01去毛刺動(dòng)作軌跡

　　分析盤(pán)形齒輪的特征，筆者提出去毛刺機構采用X、Y兩個(gè)方向軌跡動(dòng)作相結合的方式。去毛刺動(dòng)作軌 跡如圖3所示，實(shí)例如圖4所示。

　　刀片從初始位置J開(kāi)始沿X方向平移，停止在盤(pán)形齒輪凹槽上方位置K。然后沿Y方向移動(dòng)，下降至凹槽中位置L。刀片再次沿X方向移動(dòng)，到達齒底端面位置M停止。刀片返回時(shí)，沿原軌跡由位置M返回位置J。

　　02去毛刺機構

　　針對盤(pán)形齒輪，筆者設計了一種去毛刺機構，如圖5所示。為了實(shí)現刀片X方向分段運動(dòng)，控制刀片停止在位置K的準確性，將傳統的油缸推動(dòng)改為伺服電機加 滾珠絲杠副形式。為了實(shí)現刀片Y方向移動(dòng)，在Y方向設計了一個(gè)小油缸，油缸活塞桿升降位置對應刀片位置 K、L。刀片的高度可以通過(guò)刀座下方的螺釘微調，提高去毛刺的效果。

　　03去毛刺步驟

　　(1) 在盤(pán)形齒輪進(jìn)行插齒過(guò)程中，同步啟動(dòng)去毛刺機構。

　　(2) 啟動(dòng)伺服電機，通過(guò)伺服電機驅動(dòng)滾珠絲杠副，進(jìn)而驅動(dòng)底板沿直線(xiàn)導軌副X方向移動(dòng)，使刀片到達盤(pán)形齒輪中心環(huán)形槽的正上方，然后伺服電機停止運行。

　　(3) 啟動(dòng)液壓油缸，通過(guò)液壓油缸帶動(dòng)刀座體沿Y方向下降，同時(shí)帶動(dòng)刀片下降，使刀片伸入盤(pán)形齒輪中心環(huán)形槽的內部，進(jìn)而使刀片順利進(jìn)入需要去除毛刺的空間。

　　(4) 再次啟動(dòng)伺服電機驅動(dòng)滾珠絲杠副，通過(guò)滾珠絲杠副驅動(dòng)刀片伸入需要去除毛刺的空間，并使刀 片與齒部齒底端面相配合。

　　(5) 插齒機正常工作過(guò)程中帶動(dòng)盤(pán)形齒輪轉動(dòng)，盤(pán)形齒輪轉動(dòng)經(jīng)過(guò)刀片時(shí)，實(shí)現去除齒部齒底端面毛刺的功能。

　　(6) 盤(pán)形齒輪插齒加工完成后，齒部齒底端面的毛刺一并去除。

　　筆者對盤(pán)形齒輪插齒加工時(shí)的去毛刺問(wèn)題進(jìn)行研究，設計了去毛刺機構和軌跡，實(shí)現了對盤(pán)形齒輪齒部齒底端面毛刺的自動(dòng)去除。試驗證明，去毛刺機構去除齒部毛刺效果良好，效率高，大大減輕了工人的勞動(dòng)強度，節約了生產(chǎn)成本。