齒輪是現代機械傳動中的重要組成部分。從國防機械到民用機械,從重工業機(jī)械(xiè)到輕工業機械,無不廣(guǎng)泛的采(cǎi)用齒輪傳動。隨著(zhe)我國工農業生產和科(kē)學(xué)技術的飛躍發展,對於齒輪的需要顯著增加。因此,多快好(hǎo)省精的生產齒(chǐ)輪已經成為發展機械工業的一個重要(yào)環節。
1 齒輪加工工藝過程常見問題
1.1 齒數不正確(què)。在齒輪的整(zhěng)個圓周上輪(lún)齒的總數稱為齒數。齒輪齒數的確定原則和要求先初定齒輪模數及傳動軸直徑, 以便滿足結(jié)構要求。首先,滾刀選用不正(zhèng)確。由於齒輪齒形(xíng)比較複雜,影(yǐng)響其加工精度的因素也(yě)十分複雜多變。除滾齒設備的自身精度、齒坯的安裝調(diào)整、齒輪材質、熱(rè)處理等因素外,齒輪滾刀的合理選擇也是十分重要的。齒數誤差會引起每對齒輪齧(niè)合過程中傳動比的瞬時變化。其次,工件毛坯尺(chǐ)寸不正確。傳統毛(máo)坯尺寸基準設計(jì)忽略了工藝(yì)過程的差異,而統一將零件圖中(zhōng)各尺寸基(jī)準作為毛坯尺寸基準,導(dǎo)致毛坯在後續加(jiā)工過程(chéng)中餘量誤差增大(dà)而浪費材料(liào)。第三,附加運動方向不對。在滾(gǔn)齒機加工斜齒輪時,附加運動(dòng)方向的判定比較困難,再加上銑削方式、工件螺旋方向(xiàng)及滾刀螺旋方向等因素的變化,更增加了判(pàn)斷的難度。
1.2 齒形不(bú)對稱。首先(xiān),滾刀安裝不對中。滾刀的安裝好壞影響著滾刀徑向、軸向跳(tiào)動,最(zuì)終影響切齒精度。一般安裝(zhuāng)滾刀前宜先校正刀軸,控製兩端徑向圓跳動小於0.005mm。台階與螺母端麵對軸線的(de)垂直度應小於0.01mm,墊圈應淬硬磨平。滾刀裝到刀軸上(shàng)需校正(zhèng)兩邊凸台的徑向圓跳動,盡可能使其“同步(bù)”,即兩端徑向圓跳動的最(zuì)高點在同(tóng)一方向。其次,滾刀刃磨後,螺旋角或導程誤差大。常用的加工外齧合(hé)直齒和斜齒圓柱齒輪的刀具。加工時,滾刀相當(dāng)於一個螺旋角很大(dà)的螺旋齒輪(lún),其齒數即為滾刀的頭數,工件相當於另一個螺旋齒輪,彼此按照一對螺旋齒輪(lún)作空間齧合(hé),以固定的速比旋轉,由依次切削的各相鄰位置的刀齒齒(chǐ)形包絡成齒輪的齒形。
1.3 齒形誤差。齒形(xíng)誤(wù)差是指在齒(chǐ)形工作部門內,包容實際齒形廓(kuò)線的兩理想(xiǎng)齒形(xíng)(漸(jiàn)開線(xiàn))廓線間的法向間隔。齒輪滾刀是加工外齧合(hé)直齒和斜齒圓柱漸(jiàn)開線齒輪最常用的一種刀具(jù)。這種滾刀側後刀麵的軸向截形是直(zhí)線,如果用它代替漸開線滾刀切齒(chǐ)時,則切(qiē)出的齒輪齒形不是漸開線(xiàn),因而在理論(lùn)上造(zào)成了一定的齒形誤差,稱為齒輪滾刀的造形誤差。另外(wài),在(zài)實際加工(gōng)過程中不可能獲得完全準確的漸開線齒形,老是存在各種誤差,從而影(yǐng)響傳動的平(píng)穩性。齒輪的(de)基圓是決定漸開線齒形的惟一參數,假如在滾齒加工時基(jī)圓產(chǎn)生誤差,齒形勢必也會有誤差。
2 齒輪加工工藝過程常見問題解決(jué)對策
2.1 正確確定齒輪齒數。首先,合理(lǐ)選用滾刀。我們要選擇模數、壓力角相同,螺旋角相近,變(biàn)位係數(shù)差異在0.1mm 內,這樣齒(chǐ)根差異才不會(huì)太大。如果相差很大,也可以(yǐ)通過微調(diào)滾刀的安裝角度,以達到圖紙上要求的根徑。如果發(fā)現做(zuò)出的齒輪齒頂變寬,根徑變(biàn)小,情況不嚴重時,也可以適(shì)當加大刀架角度,這(zhè)樣滾出的(de)齒輪的齒頂(dǐng)就會變尖一點。根徑變小。其次,確認好工(gōng)件毛坯尺寸(cùn)。加工前(qián)的齒(chǐ)輪毛坯加工,在整個齒輪加工過程中占有很重要(yào)的(de)地(dì)位。無論從(cóng)提(tí)高生產率,還是從保證齒輪的加工質量,都必須重(chóng)視齒輪毛坯的加工。因此,在齒(chǐ)輪的技術要求中(zhōng),應注意齒頂圓的尺寸精度要求,因為齒厚的檢測是以齒頂圓為測量基準的,齒頂圓精度太低,必然(rán)使所測(cè)量出的齒厚值無法正確反映齒側間隙的大(dà)小。第三,附加運動方向要(yào)準(zhǔn)確。目前,金屬切削機床書籍及有關資料中,對滾切斜齒圓柱齒輪時工件附加運動方向的(de)判定是:滾刀(dāo)豎直移動工件螺旋線導程的過程中,當滾刀與齒輪螺旋線方向相同時,工件應多轉一(yī)周,即工件附加運動方向與工件展成運動方(fāng)向相同。反之,當(dāng)滾刀與齒輪(lún)螺旋線方向相反時,工(gōng)件應少轉(zhuǎn)一周。由(yóu)此可見,附加(jiā)運動是形成齒輪螺(luó)旋線的運動,附加運動方(fāng)向與展成運動方向、銑削方式、工件螺旋方向有關。因此,附加運動一定要準(zhǔn)確才能(néng)保(bǎo)證齒輪加工質量。向有關。因此,附加運動一定要(yào)準確才能保證齒輪加(jiā)工質量。
2.2 齒形要對(duì)稱。齒形加工(gōng)是齒輪加工的關鍵,其方案(àn)的選擇取決於(yú)多方麵的因素,如設備條件、齒輪精(jīng)度等級、表麵粗糙度(dù)、硬(yìng)度等。首先,保證滾刀的安裝精度。滾刀安裝(zhuāng)在滾齒機的心軸上,需要用(yòng)千分表檢(jiǎn)驗滾刀兩端凸(tū)台的徑向圓跳動不大於0.005 mm。同時,要適時竄位。滾刀在(zài)滾切齒輪時,通常情況下隻有中間幾個刀齒切削工件,因此(cǐ)這幾個刀齒易磨損。為使各刀齒(chǐ)磨損均勻,延(yán)長滾刀 耐用度,可采取當滾刀切削(xuē)一定數量(liàng)的(de)齒輪後,用手動或(huò)機動方法(fǎ)沿滾刀軸線移動一個或幾個(gè)齒(chǐ)距,以提高滾刀壽命。其(qí)次,控(kòng)製滾刀刃磨質量。積極采用滾刀刃磨床,它具有精(jīng)度高、價格低、操作方便靈活等特點。采用高精度直線導軌、精密分度盤,保證了滾刀刃(rèn)磨的精度。獨立的砂輪修(xiū)整裝置和滾刀的螺(luó)旋進刀(dāo)、對刀裝置,大(dà)大提高了操(cāo)作靈活(huó)性(xìng)和刃磨滾刀的工(gōng)作效率。第三(sān),檢查(chá)交換齒輪的安(ān)裝及運轉狀(zhuàng)況。交換齒輪是用以改變機床切削速度或進給量(見切削用量(liàng))的可更換齒輪(lún)組,並在應用中(zhōng)能夠交換位置(zhì)使用的齒輪。通過使用交換齒輪能夠將原來的升(降(jiàng))速傳(chuán)動變成降(升)速傳動,而傳動比(bǐ)互為倒數。因此,為了保證車床的正常運轉(zhuǎn),必須及時檢查交換齒輪的安裝及運轉情況。
2.3 避免齒形誤差。首先,合理選用工件裝夾。數控(kòng)加工時夾具主要有兩(liǎng)大要求:一(yī)是夾具應具(jù)有足夠的(de)精度和剛度(dù);二是夾具應有可靠的定位基準。選用夾具時一是要通常考慮可調整夾具,組(zǔ)合(hé)夾具及其它適用夾具,避免采(cǎi)用專用夾具,以縮短生產準備時間。當在成批生產時,才考慮采用專用夾具,並(bìng)力求結構簡單。裝卸工件要迅速方便,以減少機(jī)床的停機時間。其次,充分考慮利(lì)用新工藝、新技術和新材料隨著毛坯(pī)製造專業化生產的(de)發展,目前毛(máo)坯製造方麵的新工藝、新技術和新材料的應用越(yuè)來越多(duō),如精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶(yě)金和工程塑料的應用日益廣泛,這些方法可大大(dà)減少機械(xiè)加工量(liàng),節約(yuē)材料,有十分顯著的經濟效益。第三,做好定位基準的選擇(zé)。對於齒輪(lún)定位基準的選擇常因(yīn)齒(chǐ)輪的結構形狀不同,而有所差異。帶軸齒輪主要采用頂尖定位,孔徑(jìng)大時則采用錐堵。頂尖定位的精度高,且能(néng)做到基準統一。
3 結(jié)束語(yǔ)
總之,齒輪的加工過程是由若(ruò)幹工序組成的(de)。為(wéi)了獲得符合精度要求的齒輪(lún),整個加工過程都是圍繞著齒形加工工序服務(wù)的。如今,齒輪加(jiā)工正朝著高效、高精度及(jí)綠色製造方向發展,齒(chǐ)輪加工也正朝著全數控、功能複(fù)合、智能化、自動化及信(xìn)息化方向(xiàng)發(fā)展。廣大技術工作者要抓住(zhù)這一(yī)發展趨勢,更好地為我國的齒輪加工(gōng)行業提供高效、複合、智(zhì)能的技術服務。
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