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          齒輪加工方法大全,看看你知道幾種?

          發布時間:23-07-26 關注次數:

          硬齒面精加工在加工精度和加工效率上取得了一些進步,出現了一些新的齒輪加工工藝方法。下面簡單介紹下國內外硬齒面的滾齒、插齒、剃齒、珩齒以及磨齒的新工藝方法及裝備。
          近年來,各種硬齒面精加工在加工精度和加工效率上都取得了一些進展,同時還出現了一些新的硬齒面精加工方法。
          1.硬齒面滾齒工藝
          齒輪加工方法大全,看看你知道幾種?
          由于磨齒效率低、成本高,近年來,國外開始研究硬齒面滾齒工藝,采用硬質合金滾刀可以提高齒輪加工效率,目前在日本、德國等生產中已有應用。國內近年來也在積極研究硬齒面滾齒工藝,并取得了一些進展,一些工廠生產中已有應用。
          國內一些廠家已采用硬齒面滾齒工藝代替粗磨齒,齒輪加工效率比錐面砂輪磨齒機約高5~6倍。硬齒面滾齒工藝要求滾齒機床剛度好、精度高,只有在切齒技術、刀具及機床等幾個方面的正確配合下,使切齒過程達到較佳狀態,硬齒面滾齒的精度才能達到7級。硬齒面滾齒存在的大問題是齒形精度較低,齒輪加工精度不穩定。其主要原因是:
          1)用硬質合金滾刀來加工60HRC左右的硬齒面,刀具與工件的硬度相差很小,滾刀易磨損,直接影響齒形精度;
          2)由于滾齒是一種斷續切削過程,滾齒過程伴隨著強迫及自激振動、力和熱的沖擊,常常容易造成硬質合金滾刀崩刃;
          3)由于硬質合金滾刀采用負前角,而切削厚度小,工件硬度又高,使得徑向切削力很大。從工藝系統分析,滾齒機的剛度雖較強,但刀桿和心軸卻是2個剛性薄弱環節,徑向的變形對精度影響很大。

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          2.硬齒面插齒工藝
          國外有的公司將硬質合金插齒刀頂刃磨出較大的負前角,使側刃有較大的刃傾角,形成刮削加工,也取得了初步成果。不過,要想用硬齒合金插齒刀插制6級精度齒輪是非常困難的。除了存在和硬質合金滾刀、滾齒相類似的問題外,還存在著插齒速度無法增加到與硬質合金刀具相適應的佳切削速度,往復插齒運動造成振動、插齒機傳動鏈精度不達標等許多問題,使之未能在生產實際中應用。
          國內一些工廠在普通插齒工藝基礎上,對硬齒面插齒工藝也作了一些研究。目前,可插制48HRC左右的中硬齒面7級精度齒輪,主要采取了以下措施:1)提高機床的剛度和精度,提高傳動鏈精度;2)采用高精度插齒刀(AA級插齒刀),嚴格控制刀具的安裝偏心;3)提高齒坯和夾具的精度;4)選取合理的進給次數和齒輪加工進給量等。
          3.硬齒面剃齒工藝
          近年來,日本試驗成功用硬質臺金剃齒刀加工8級精度、硬度為60HRC的齒輪。為使剃齒刀能切入工件的硬齒面,除將剃齒刀上的漸開線螺旋面刃帶減至窄處外,還要把剃齒刀每齒上的刀刃減至l~2個。本來軟齒面剃齒的大優點是刀刃多,有漸開線螺旋面保持穩定嚙合,使剃齒效率高,并保證精度。而硬齒合金剃齒刀在結構上的改動,削弱了剃齒的上述2個優點。此外,剃齒的特點是切削厚度很小,而硬質合金的刀刃一般是較鈍的,故很難進行剃削加工;因而難于在生產中實際應用。
          國內近年來也在研究硬齒面剃齒工藝,目前已能剃削48HRC左右的中硬齒面7級精度齒輪,加工效率很高,其主要采取了以下措施:
          1)選擇剃削性能好的刀具材料做剃齒刀;
          2)提高剃齒刀的制造精度,并采用修形剃齒刀或負變位剃齒刀,不僅減小或消除了剃齒齒形的中凹現象,還能剃削鼓形齒輪;
          3)提高熱處理前、后齒坯的齒輪加工精度,嚴格控制熱處理淬火變形;
          4)精細調整機床,提高機床剛度,選擇合理的剃削用量等。
          4.珩齒工藝
          珩齒是目前高精度硬齒面齒輪加工的主要方法;但是,要把珩齒精度提高到6級,是比較困難的。目前,國內有的工廠已珩出6級精度齒輪。德國的工廠也是利用珩齒生產6級精度齒輪,采用粗、精2次滾齒,并采用修形剃齒刀剃齒,嚴格控制熱處理變形等一系列措施,以保證珩前精度,并使用修形珩輪進行珩齒。
          普通珩齒工藝采用的盤形珩輪加工效率很高,1~2min就能加工1個齒輪。近年來,日本提出新的珩齒方法———蝸桿珩齒工藝,推出新型蝸桿珩齒機。蝸桿珩齒的工作原理是采用蝸桿形狀的珩輪對齒輪齒面進行珩齒,與珩前精度比較,可提高1~2級精度。目前,蝸桿珩齒技術在日本、美國、英國和瑞士等國已有十幾項專利發表,多用于汽車變速箱齒輪的制造。國內近年來對蝸桿珩齒工藝組織攻關,進行了很多研究,已由南京第二機床廠和長江機床廠生產蝸桿珩齒機,并開始在生產中應用,精度可達到6~7級,平均生產速度為3~6min/件。一般蝸桿珩輪采用普通磨料,又分為軟珩和硬珩2種蝸桿珩輪。近年來試驗研究采用電鍍金剛石蝸桿珩輪和電鍍CBN(立方氮化硼)蝸桿珩輪的珩齒工藝。
          國外近年來還發展了內嚙合自由珩齒工藝,瑞士已生產出內嚙合珩齒機。這種工藝采用內齒圈珩輪加工外齒輪工件,平均單件工時為1~2min,珩后精度可提高2級,一般可達6~7級。如果提高珩前精度,將能珩出更高精度的齒輪。

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