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,從重工業機械(xiè)到輕工業機械,無不廣泛的(de)采用齒輪傳動。隨著我國工農業生產和科學技(jì)術的飛躍發展,對於齒(chǐ)輪的需要顯著增加。因此,多快好省精的生(shēng)產齒(chǐ)輪已經成為發展機械工業的一個重要環節。
1 齒(chǐ)輪加工工(gōng)藝過程常見問題
1.1 齒數不正確。在齒輪的整個圓周上(shàng)輪(lún)齒的總數稱為齒數。齒輪齒數的確定原(yuán)則和要求先初定齒輪模數及傳動軸(zhóu)直徑, 以便滿足結構要求。首先(xiān),滾刀選用不正確。由於齒輪齒形比較複(fù)雜,影響其加(jiā)工精度的因(yīn)素也十分複(fù)雜多變。除滾齒設備的自身精度、齒坯的安裝調整、齒輪材質、熱處理(lǐ)等因素外,齒輪滾刀(dāo)的合理選擇也是十分重要的。齒數誤差會引起每對齒輪齧合過程中(zhōng)傳動比的(de)瞬時變化。其次,工(gōng)件毛(máo)坯尺寸不正確。傳統毛坯尺寸基準設計忽略了工藝過程的差異,而統(tǒng)一將零件圖中各尺寸(cùn)基準作為毛坯尺寸基準,導致毛坯在後續加工過程中餘(yú)量誤差增大而浪(làng)費材料。第三,附加運動方向不對。在滾齒機(jī)加工斜齒輪時,附加(jiā)運動方向的判定比較困難,再加上銑削方式、工件螺旋方向及滾刀(dāo)螺旋方向等因素的變化,更增加了判斷的難度。
1.2 齒形不對稱。首先,滾刀安裝不對中。滾刀的安裝好壞影響著滾(gǔn)刀徑(jìng)向、軸向跳(tiào)動,最終影響(xiǎng)切齒精度。一般安裝滾刀前宜先校正刀軸,控製兩(liǎng)端徑(jìng)向圓跳動小於0.005mm。台階與螺母端麵對(duì)軸線的垂直度應小(xiǎo)於0.01mm,墊圈應淬硬磨(mó)平。滾刀裝(zhuāng)到刀軸上(shàng)需校正兩邊凸台的徑向圓跳動,盡可能使其“同步”,即兩端徑向圓跳動的最高點在同一方(fāng)向。其次,滾刀刃磨(mó)後,螺旋角或導程誤差大。常用的加工外齧合直齒和斜齒圓柱齒輪的(de)刀具。加工時,滾刀相當於一個螺旋角很大的(de)螺旋齒輪,其齒數(shù)即為滾刀的頭數,工件相當(dāng)於另一個螺旋齒輪,彼此按照一(yī)對螺旋齒輪作空間齧合,以固(gù)定的速比旋轉,由依次切削的各(gè)相(xiàng)鄰位置的刀齒齒形包絡成齒輪的齒形。
1.3 齒形誤差。齒形誤差是指在齒形工作部門內,包容實際齒形廓線的兩理想(xiǎng)齒形(漸開線)廓線(xiàn)間的法向間隔。齒輪滾刀是加工外齧合直齒和斜齒圓柱漸開線齒(chǐ)輪最常用的(de)一種刀具。這種滾刀(dāo)側後刀麵的軸向截形是直線,如果用它(tā)代替漸開線滾(gǔn)刀切齒時,則(zé)切出的齒輪齒形不是漸開線,因(yīn)而在理論上造成(chéng)了一定(dìng)的齒形(xíng)誤差,稱為齒輪滾刀的造形誤差。另外,在實際加(jiā)工過程中不可能獲得完全準確的漸(jiàn)開線齒形,老(lǎo)是存在各種誤差,從而影響傳動的平穩性。齒輪(lún)的基圓是決定漸開線齒形的惟一參數,假如在滾齒加工時基圓產生誤差,齒形勢必也會有誤差。
2 齒(chǐ)輪加工工(gōng)藝過程常見問題解決對(duì)策
2.1 正確(què)確定齒輪齒數。首先,合理選用滾刀。我們要選擇模數、壓力角相(xiàng)同,螺旋角相近(jìn),變位係數差異在0.1mm 內,這樣齒根差異才不會太大。如果相(xiàng)差很大,也可以(yǐ)通過微調滾刀的安裝角度,以達到圖紙上要(yào)求的(de)根徑。如果(guǒ)發現做出的齒輪齒頂變寬,根徑變(biàn)小,情況不嚴重時,也可以適當加大刀(dāo)架角度,這樣滾出的齒輪的齒頂(dǐng)就會變尖一點。根徑變小。其次,確認好工(gōng)件毛坯尺寸。加工前的(de)齒輪毛坯(pī)加工,在(zài)整個齒輪加工過程中占有很(hěn)重要的地位。無論從提高生產率,還是從保(bǎo)證(zhèng)齒輪(lún)的加工質量,都必須(xū)重(chóng)視齒輪毛坯(pī)的加工。因此,在齒輪(lún)的技術要求中,應注意齒頂圓的尺寸精度要求,因(yīn)為齒厚的檢測是以齒頂圓為測量基準的,齒頂圓精度(dù)太低,必然使所測量出的齒厚值無法正確反映(yìng)齒(chǐ)側間隙的大小。第三,附加運動方向要準(zhǔn)確。目前,金屬切削機(jī)床書籍及有關資料中,對滾切斜齒圓(yuán)柱齒輪(lún)時工件附加運(yùn)動方向的判定是(shì):滾刀豎直移動工件螺旋線導程的過程中,當滾刀與齒輪螺(luó)旋線方向(xiàng)相同時,工件應多轉一周,即工件附加(jiā)運動方(fāng)向與工件(jiàn)展成運動方向相同。反之,當滾刀與齒輪螺旋線方向相反時,工件應少轉一周。由此可見,附加(jiā)運動是形成齒輪螺旋線的運動,附加運動(dòng)方向與展成運動方向、銑削方式、工件(jiàn)螺旋方向有(yǒu)關。因此,附加運動一定(dìng)要準(zhǔn)確才能保證齒輪加工質(zhì)量。向有關。因此,附加運動一定要準確才能保證齒輪加工質量。
2.2 齒(chǐ)形要(yào)對稱。齒形加工是齒輪加工(gōng)的關(guān)鍵(jiàn),其方案的選擇(zé)取決於多方麵的(de)因素,如設備(bèi)條件、齒輪精度等級、表麵粗糙度、硬度等。首先(xiān),保(bǎo)證滾刀的安裝精度(dù)。滾刀安裝在(zài)滾齒機的心軸上,需要用千分表檢驗滾刀兩端凸(tū)台的徑向圓(yuán)跳動不(bú)大於0.005 mm。同時,要適時竄位。滾刀(dāo)在滾切齒(chǐ)輪時,通常情況下隻有中(zhōng)間幾個刀齒切削工件,因此這幾個(gè)刀齒易磨損。為使各刀(dāo)齒磨損均勻,延長滾刀 耐用度,可采取當滾刀切削(xuē)一定數(shù)量的齒輪後,用手(shǒu)動或機動方法沿滾刀軸線移動一個或幾個齒距,以(yǐ)提高滾刀壽命。其(qí)次,控製滾刀刃磨質量。積極采用滾刀(dāo)刃磨床,它具有精度高、價格低(dī)、操作方便靈活等特點。采用高精度直線導軌、精密分度盤,保(bǎo)證了滾刀刃磨的精度。獨立的砂(shā)輪修整裝置和滾刀(dāo)的螺旋進刀、對刀裝置,大大提高了操作靈活性和刃磨滾(gǔn)刀的工作效率(lǜ)。第三,檢查交換齒輪的安裝及運轉狀況。交換齒輪是用以(yǐ)改(gǎi)變機床切削速(sù)度或進給量(見(jiàn)切削用量)的可更換齒輪組,並在應用中能夠交換位置使用的齒輪。通過使用交換齒輪能夠將原來的升(降)速傳動變(biàn)成降(升)速傳動,而傳動比互為倒數。因此,為了保證車床的正常運轉,必須及時檢查交換(huàn)齒輪(lún)的安裝及運轉(zhuǎn)情況。
2.3 避免齒形誤差。首先,合理選用工件裝夾。數控加工時(shí)夾具主要有兩大要(yào)求:一是夾具應具有足夠的精度和剛度;二是夾具應有可靠的定(dìng)位基準。選用夾具時一是要通常考慮可調整夾具,組合夾具及(jí)其它適用夾具(jù),避免采用專用夾具,以縮(suō)短(duǎn)生產(chǎn)準備時(shí)間。當在成批(pī)生產時(shí),才(cái)考慮采用專用夾具,並力求結構簡單。裝卸工件(jiàn)要迅速方便(biàn),以減少機床的停機時間。其次,充分考慮利(lì)用新(xīn)工藝、新技術和新材料隨著毛坯(pī)製造專業(yè)化生(shēng)產的發(fā)展,目前毛坯製造方麵的新工藝、新技術和新材(cái)料(liào)的應用越(yuè)來越(yuè)多,如精鑄(zhù)、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金(jīn)和工程塑料的應用日益廣泛,這些方法(fǎ)可大大減少機械加工量,節約材料,有十分顯著的經濟效益。第三,做好定位基準的選擇。對於(yú)齒(chǐ)輪定位基準的(de)選(xuǎn)擇常因齒輪的結構形狀不同,而有所差(chà)異。帶軸齒輪主要采(cǎi)用頂尖定位,孔徑大時則采用錐堵。頂尖定位(wèi)的精度高,且能做到基準(zhǔn)統一。
3 結束語
總之,齒輪(lún)的加工過(guò)程(chéng)是由若幹工序組(zǔ)成的。為(wéi)了獲得符合精度(dù)要求的齒輪,整個加工過程都是圍繞著齒形加工工序服務的。如今,齒輪加工正朝著高效、高精度及綠色製造方向發展,齒輪(lún)加工也正朝著全數控(kòng)、功能複合、智能(néng)化、自動化(huà)及信息化方向發展。廣大技術工作者要抓住這一(yī)發展趨勢,更(gèng)好地為我(wǒ)國的齒(chǐ)輪(lún)加工行業提供高效、複合、智能的技術服務(wù)。
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