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磨齒加工齒輪磨齒精度6級(jí)齒輪
經(jīng)過(guò)滾齒或插齒加工得到齒輪零件的齒形,往往還要進(jìn)行精加工。磨齒加工主要用于淬硬齒輪的精加工。由于磨齒能夠糾正齒輪預(yù)加工的各項(xiàng)誤差,因而加工精度較高。磨齒后精度一般可達(dá)6級(jí)以上。
用連續(xù)分度展成法工作的磨齒機(jī)利用蝸桿形砂輪來(lái)磨削齒輪輪齒,因此稱(chēng)為蝸桿砂輪磨齒機(jī)。其工作原理和滾齒機(jī)相同,但軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一般由工件完成,如圖所示。由于在加工過(guò)程中是連續(xù)磨削,所以其生產(chǎn)率在各類(lèi)磨齒機(jī)中是的。它的缺點(diǎn)是砂輪修整困難,不易達(dá)到高的精度,磨削不同模數(shù)的齒輪時(shí)需要更換砂輪,聯(lián)系砂輪與工件的傳動(dòng)鏈中的各個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)速很高,用機(jī)械傳動(dòng)易產(chǎn)生噪聲,磨損較快。通過(guò)齒向修形可以改善載荷沿輪齒接觸線的不均勻分布,提高齒輪承載能力。這種磨齒方法適用于中小模數(shù)齒輪的成批和大量生產(chǎn)。
?磨齒好還是滾齒好呢?
銑齒
采用盤(pán)形模數(shù)銑刀或指狀銑刀銑齒屬于成形法加工,銑刀刀齒截面形狀與齒輪齒間形狀相對(duì)應(yīng)。此種方法加工效率和加工精度均較低,僅適用于單件小批生產(chǎn)。
成形磨齒
也屬于成形法加工,因砂輪不易修整,使用較少。
滾齒
屬于展成法加工,其工作原理相當(dāng)于一對(duì)螺旋齒輪嚙合。齒輪滾刀的原型是一個(gè)螺旋角很大的螺旋齒輪,因齒數(shù)很少,牙齒很長(zhǎng),繞在軸上形成一個(gè)螺旋升角很小的蝸桿,再經(jīng)過(guò)開(kāi)槽和鏟齒,便成為了具有切削刃和后角的滾刀。
剃齒
在大批量生產(chǎn)中剃齒是非淬硬齒面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齒刀與被加工齒輪作自由嚙合運(yùn)動(dòng),借助于兩者之間的相對(duì)滑移,從齒面上剃下很細(xì)的切屑,以提高齒面的精度。剃齒還可形成鼓形齒,用以改善齒面接觸區(qū)位置。
插齒
插齒是除滾齒以外常用的一種利用展成法的切齒工藝。插齒時(shí),插齒刀與工件相當(dāng)于一對(duì)圓柱齒輪的嚙合。插齒刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是插齒的主運(yùn)動(dòng),而插齒刀與工件按一定比例關(guān)系所作的圓周運(yùn)動(dòng)是插齒的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
展成法磨齒
展成法磨齒的切削運(yùn)動(dòng)與滾齒相似,是一種齒形精加工方法,特別是對(duì)于淬硬齒輪,往往是的精加工方法。展成法磨齒可以采用蝸桿砂輪磨削,也可以采用錐形砂輪或碟形砂輪磨削。
齒輪減速機(jī)的齒輪質(zhì)量如何提升
齒輪及齒輪副規(guī)定了12個(gè)精度等級(jí),級(jí)的精度,2級(jí)的精度。齒輪副中兩個(gè)齒輪的精度等級(jí)一般取成相同,也允許取成不相同。
齒輪減速機(jī)的軸齒精度主要和運(yùn)動(dòng)精度、平穩(wěn)性精度、接觸精度有關(guān)。齒輪減速機(jī)的滾齒加工中用控制公法線長(zhǎng)度和齒圈徑跳來(lái)保證運(yùn)動(dòng)精度,用控制齒形誤差和基節(jié)偏差來(lái)保證工作平穩(wěn)性精度,用控制齒向誤差來(lái)保證接觸精度。
目前齒輪減速機(jī)的齒輪加工方法是滾齒、剃齒法,要求比較嚴(yán)格,只有將這種工藝水平發(fā)揮出色才能制造出齒輪,而且剃齒精度能在很大的程度上校準(zhǔn)齒輪減速機(jī)的滾齒精度,所以滾齒中的一些誤差項(xiàng)目一定要嚴(yán)格控制,才能制造出高質(zhì)量齒輪。
齒輪減速機(jī)的齒圈徑向跳動(dòng)是指在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi),測(cè)頭在齒槽內(nèi)或輪齒上,與齒高中部雙面接觸,測(cè)頭相對(duì)于輪齒軸線的變動(dòng)量。
也就是齒輪減速機(jī)的輪齒齒圈相對(duì)于軸中心線的偏心,這種偏心是由于在安裝齒輪減速機(jī)的零件時(shí),零件的兩中心孔與工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)中心安裝不重合或偏差太大而引起。
或者因?yàn)辇X輪減速機(jī)的孔制造不良,使定位面接觸不好造成的偏心,所以減少齒輪減速機(jī)的齒圈徑向跳動(dòng)誤差才能有效提升齒輪的質(zhì)量和精度。
平面嚙合齒輪極軸與兩輪的中心連線正好重合
現(xiàn)提出一種環(huán)形漸開(kāi)面球形齒輪機(jī)構(gòu),從根本上解決了球形齒輪傳動(dòng)存在的兩大難題。球形齒輪組成的機(jī)構(gòu)中,極軸通過(guò)球心且垂直于齒環(huán)平面的一條直線,它又是加工球形齒輪時(shí)的旋轉(zhuǎn)軸。
齒廓形成:平面嚙合齒輪極軸與兩輪的中心連線正好重合,將一對(duì)平面齒輪繞極軸旋轉(zhuǎn)360度,便得到一對(duì)球形齒輪。平面齒輪中有關(guān)的圓,全都演變成為球。若將齒輪分別安裝在一組二白由度的萬(wàn)向框架上,保持齒輪作定點(diǎn)運(yùn)動(dòng),就可實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)球作純滾運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)發(fā)生線在基圓上作純滾動(dòng),并隨基圓平面一起繞極軸作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)潛孔鉆,發(fā)生線任一點(diǎn)的軌跡便形成了球形齒輪的齒廓曲面,基圓上所有點(diǎn)的軌跡的集合稱(chēng)為基球。顯然,在過(guò)極軸的任意剖面內(nèi)的齒廓曲線均為漸開(kāi)線,所有漸開(kāi)線的集合構(gòu)成一個(gè)環(huán)狀面。
小模數(shù)螺旋錐齒輪的加工方法與加工機(jī)床的選用
在傳遞兩相交軸的錐齒輪傳動(dòng)中,螺旋錐齒輪具有重合較大、傳動(dòng)平穩(wěn)、對(duì)安裝誤差的敏感性小、在高速傳動(dòng)中噪聲較小等優(yōu)點(diǎn),因此在工程中應(yīng)用較為廣泛。當(dāng)前小模數(shù)螺旋錐齒輪的齒輪加工中,應(yīng)用較為廣泛的是格里森齒制和奧利康齒制。格里森齒制為雙面圓弧收縮齒,采用單齒分度法加工;奧利康齒制為延伸外擺線等高齒,采用連續(xù)分度法加工。隨著工業(yè)縫紉機(jī)、電動(dòng)工具、園林機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展,小模數(shù)螺旋錐齒輪的應(yīng)用和需求逐年增加。陶瓷砂輪有較高切削速度(如60m/s),故適用于齒輪的大規(guī)模生產(chǎn)。
螺旋錐齒輪加工是通過(guò)機(jī)床上模擬一個(gè)假想齒輪,刀盤(pán)切削面是假想齒輪的一個(gè)輪齒。當(dāng)搖臺(tái)上的被加工齒輪與假想齒輪繞各自的軸旋轉(zhuǎn)時(shí),刀盤(pán)就會(huì)在輪坯上切出一個(gè)齒槽。加工格里森齒制時(shí),都采用這種切齒原理。根據(jù)使用行業(yè)的要求,當(dāng)前小模數(shù)螺旋錐齒輪加工正逐漸以格里森齒制為主,常見(jiàn)切削加工方法采用雙重雙面切削法。雙面切削法是指一個(gè)被加工齒輪,由內(nèi)切刀齒和外切刀齒交錯(cuò)的成形刀盤(pán),在一個(gè)齒槽的兩面同時(shí)進(jìn)行切削的加工工藝過(guò)程,齒槽的寬度是由刀盤(pán)的刀尖距(也稱(chēng)錯(cuò)刀量或點(diǎn)寬)所控制。通常小模數(shù)螺旋錐齒輪(模數(shù)2.5 mm以?xún)?nèi))一把刀可以加工一對(duì)大小齒輪,能得到較理想的加工效果,此方法加工小模數(shù)螺旋錐齒輪生產(chǎn),適應(yīng)批量生產(chǎn)。當(dāng)然一對(duì)大小齒輪用一把刀加工,會(huì)產(chǎn)生刀號(hào)修正的問(wèn)題,這就要求刀具的規(guī)格要比較多,通常小模數(shù)螺旋錐齒輪加工采用整體式銑刀,銑刀的規(guī)格由刀徑、刀號(hào)、刀尖距決定。磨齒對(duì)磨前齒輪誤差或熱處理變形有較強(qiáng)的修正能力,故多用于高精度的硬齒面齒輪、插齒刀和剃齒刀等的精加工,但生產(chǎn)率低,機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)整困難,加工成本高。實(shí)際操作時(shí)為了避免選擇過(guò)多的銑刀規(guī)格,小范圍的刀號(hào)修正可改變機(jī)床刀軸的傾角(俗稱(chēng)刀傾角)來(lái)加以解決。
齒輪由于傳遞力的需要,回轉(zhuǎn)支承其中一個(gè)套圈上通常制有齒。齒輪的熱處理狀態(tài)一般為正火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)。齒表面也可按照用戶(hù)的要求淬火處理,淬火硬度在HRC50~60,并且能夠保證足夠的深度。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同,齒輪淬火可分為全齒淬火和單齒感應(yīng)淬火。磨齒機(jī)的進(jìn)步今天的磨齒機(jī)比十年前的同類(lèi)型機(jī)床的效率提高了許多。單齒感應(yīng)淬火又可分為齒面齒根淬火和齒面淬火。
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一般兩邊呈對(duì)稱(chēng)形狀。鼓形修整雖然可以改善輪齒接觸線上載荷的不均勻分布,但是由于齒的兩端載荷分布并非完全相同,誤差也不完全按鼓形分布,因此修形效果也不理想。曲面修整是按實(shí)際偏載誤差進(jìn)行齒向修形??紤]實(shí)際偏載誤差,特別是考慮熱變形,則修整以后的齒面不一定總是鼓起的,而通常呈凹凸相連的曲面。加工時(shí),砂輪除了作旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動(dòng)B1外,還作縱向直線運(yùn)動(dòng)A2,以便磨出整個(gè)齒寬。曲面修整效果較好,是較理想的修形方法,但計(jì)算比較麻煩,工藝比較復(fù)雜。