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机械齿轮的制造的工艺原理是什么样的?

发表时间:2019-07-25 16:19 阅读:

  齿轮是机械制造行业主要的基础传动元件,依靠齿的啮合传递扭矩的轮状机械零件,通过与其它齿状机械零件传动,可实现改变转速与扭矩、改变运动方向和改变运动形式等功能。但对高精度齿轮制造工艺,特别是齿数多、直径大、齿面长、精度要求高且加工周期长的齿轮,在滚切过程中要求有严格的工艺保证,必须控制好齿坯加工、夹具、刀具、机床调整及环境等各个环节。

  一、齿轮制造的材料选用

  制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。

  (1)铸钢的强度比锻钢稍低,常用于尺寸较大的齿轮;

  (2)灰铸铁的机械性能较差,可用于轻载的开式齿轮;

  (3)球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮 ;

  二、齿轮切削的工艺原理

  (1)滚齿加工是根据展成法原理加工齿轮。它是一对交错螺旋齿轮副啮合滚动的过程,其螺旋角很大→蜗杆→开槽、铲背→滚刀用传动链将滚刀主轴与工作台联系起来,刀具—工件→共轭的齿面;滚刀轴向进给运动→加工出全齿需要的运动:形成渐开线齿廓的展成运动和形成直线形齿长(导线)的运动。

  (2)插齿加工是利用齿轮形插齿刀或齿条形梳齿刀切齿。用插齿刀切齿时,刀具随插齿机主轴作轴向往复运动,同时由机床传动链使插齿刀与工件按一定速比相互旋转保证插齿刀转一齿时工件也转一齿,形成展成运动,齿轮的齿形即被准确地包络出来。

  (3)刨齿加工有仿形法和展成法两种。仿形法刨齿是利用一块将被切齿形放大了的靠模板,控制单刃刨刀的刀尖运动轨迹切出齿形 。展成法刨齿是利用成对刨刀分别刨削轮齿的两个侧面,刨刀刀刃往复运动的轨迹代表假想冠轮的齿面。

  三、齿轮制造的设备类型

  (1)滚齿机是用滚刀按展成法粗、精工直齿、斜齿、人字齿轮和蜗轮等,可达到较高精度和效率;

  (2)插齿机是用插齿刀按展成法切削直齿、斜齿齿轮和其他齿形件,主要用于多联齿轮和内齿轮;

  (3)铣齿机是用成形铣刀按分度法铣削,主要用于特殊齿形的仪表齿轮;

  (4)剃齿机是用齿轮式剃齿刀精工齿轮的一种高效机床;

  (5)磨齿机是用砂轮,精工淬硬圆柱齿轮或齿轮刀具齿面的高精度机床;

  (6)珩齿机是利用珩轮与齿轮的自由啮合,消除淬硬齿轮毛刺和其他齿面缺陷的机床;

  (7)挤齿机是利用高硬度无切削刃的挤轮与工件的自由啮合,将齿面上的微小不平碾光,以提高精度和光洁程度的机床;

  四、齿轮切削的油品选用

  (1)硅钢是比较容易切削的材料,一般为了齿轮工件成品的易清洗性,在防止毛刺产生的前提下会选用低粘度的齿轮切削油。

  (2)碳钢齿轮切削在选用切削油时应根据工艺难易度及脱脂条件来决定较佳粘度。

  (3)镀锌钢因为和氯系添加剂会发生化学反应,所以在选用齿轮切削油时应注意齿轮可能发生白锈的问题,而使用亿达渤润硫型专用齿轮切削油可以避免生锈问题,但加工后应尽早脱脂。

  (4)不锈钢齿轮切削一般使用含有硫氯复合型添加剂的齿轮切削油,在保证极压性能的同时,避免工件出现毛刺、破裂等问题。

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