滚齿精度分析
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插齿与滚齿生产质量和精度基本相当,生产率和应用范围等方面又各自有其特点。
现分析比较如下:
一、插齿的加工质量:
1、插齿的齿形精度比滚齿高。
这是因为插齿刀在制造时,可通过精度磨齿机获得精确的渐开线齿形。
2、插齿后的齿面粗糙度值比滚齿小。
其原因是插齿的周进给量通常较小,插齿过程中包络齿面的切削刃数较滚齿多,因而插齿后的齿面粗糙度小。
3、循齿的运动精度比滚齿差。
因为在滚齿时,一般只是滚刀某几圈的刀齿参加切削,件上所有齿槽都是这些刀齿切出的;而插齿时,插齿刀上的各刀齿顺次切削工件各齿槽,而,插齿刀上的齿距累积误差将直接传给被切齿轮;另外,机床传动链的误差使插齿刀麓产生的转角误差,也使得插齿后齿轮有较大的运动误差。
4、插齿的齿向误差比滚齿大。
捆的齿向误差主要决定于插齿机主轴往复运动轨迹与工作台回转轴线的平行度误差。
插齿Z复运动频率高,主轴与套筒的磨损大,因此插齿的齿向误差常比滚齿大。
二、插齿的生产率:
切制模数较大的齿轮时,插齿速度要受插齿刀主轴往复运动惯性币床刚性的制约,切削过程又有空程时间损失,故生产率比滚齿加工要低。
怛在加工小模数、联齿、齿宽窄的齿轮时,插齿生产率会比滚齿高。
三、插齿的应用范围:
从上面分析可知,插齿适合于加工模数小、齿宽较小、工作平蓍要求较高而运动精度要求不太高的齿轮。
尤其适用于加工内齿轮、多联齿轮中的小齿轮、条及扇形齿轮等。
但加工斜齿轮需用螺旋导轨,不如滚齿方便。
滚齿加工方法和加工方案(一)滚齿的原理及工艺特点滚齿是齿形加工方法中生产率较高、应用最广的一种加工方法。
在滚齿机上用齿轮滚刀加工齿轮的原理,相当于一对螺旋齿轮作无侧隙强制性的啮合,见图9-24所示。
滚齿加工的通用性较好,既可加工圆柱齿轮,又能加工蜗轮;既可加工渐开线齿形,又可加工圆弧、摆线等齿形;既可加工大模数齿轮,大直径齿轮。
滚齿可直接加工8~9级精度齿轮,也可用作7 级以上齿轮的粗加工及半精加工。
滚齿可以获得较高的运动精度,但因滚齿时齿面是由滚刀的刀齿包络而成,参加切削的刀齿数有限,因而齿面的表面粗糙度较粗。
为了提高滚齿的加工精度和齿面质量,宜将粗精滚齿分开。
(二)滚齿加工质量分析1.影响传动精度的加工误差分析影响齿轮传动精度的主要原因是在加工中滚刀和被切齿轮的相对位置和相对运动发生了变化。
相对位置的变化(几何偏心)产生齿轮的径向误差;相对运动的变化(运动偏心)产生齿轮的切向误差。
(1)齿轮的径向误差齿轮径向误差是指滚齿时,由于齿坯的实际回转中心与其基准孔中心不重合,使所切齿轮的轮齿发生径向位移而引起的周节累积公差,如图9—4所示。
齿轮的径向误差一般可通过测量齿圈径向跳动△Fr反映出来。
切齿时产生齿轮径向误差的主要原因如下:①调整夹具时,心轴和机床工作台回转中心不重合。
②齿坯基准孔与心轴间有间隙,装夹时偏向一边。
③基准端面定位不好,夹紧后内孔相对工作台回转中心产生偏心。
(2)齿轮的切向误差齿轮的切向误差是指滚齿时,实际齿廓相对理论位置沿圆周方向(切向)发生位移,如图9-5所示。
当齿轮出现切向位移时,可通过测量公法线长度变动公差△Fw来反映。
切齿时产生齿轮切向误差的主要原因是传动链的传动误差造成的。
在分齿传动链的各传动元件中,对传动误差影响最大的是工作台下的分度蜗轮。
分度蜗轮在制造和安装中与工作台回转中心不重合(运动偏心),使工作台回转中发生转角误差,并复映给齿轮。
其次,影响传动误差的另一重要因素是分齿挂轮的制造和安装误差,这些误差也以较大的比例传递到工作台上。
滚齿机在齿轮制造中的精度要求齿轮是现代机械中常见的传动装置,广泛应用于各行各业。
而为了确保齿轮能够正常运转并具备良好的传动效果,其制造过程中的精度要求显得尤为重要。
在齿轮制造中,滚齿机是一种常用的加工设备,而滚齿机的性能和精度直接关系着齿轮的质量和传动效率。
首先,滚齿机在齿轮制造中的精度要求包括齿轮的几何精度和位置精度。
几何精度指的是齿轮的齿形、齿距、齿厚等几何参数的精确度。
而位置精度则是指齿轮齿槽与滚齿机滚子的相对位置的精确度。
这两者的精度要求直接影响着齿轮的传动性能以及工作时的噪声和寿命等重要指标。
对于齿轮的几何精度要求,滚齿机需要满足以下几个方面:1. 齿距精度:齿轮的齿距是指相邻两齿槽之间的距离,这个参数直接影响着齿轮的传动准确性。
滚齿机应确保齿距的相对误差小于规定的允许范围。
2. 齿厚精度:齿轮的齿厚是指齿轮齿槽的厚度,在传动中起到承载载荷的作用。
滚齿机需要确保齿厚的绝对误差在规定的范围内,并且各齿槽之间的齿厚误差需控制在一定的范围之内。
3. 齿高精度:齿轮的齿高是指齿槽顶和齿槽底之间的高度差,直接影响着齿轮的传动稳定性和噪声。
滚齿机应确保齿高的绝对误差和相对误差在规定的范围内。
对于齿轮的位置精度要求,滚齿机需要满足以下几个方面:1. 齿顶位置误差:齿顶位置误差是指齿轮齿顶相对于理想位置的偏离程度。
滚齿机应确保齿顶位置误差在一定的范围之内,以确保齿轮在传动中的定位精度。
2. 齿轮中心距误差:齿轮中心距误差是指齿轮齿槽中心与滚齿机滚子中心之间的距离偏差。
滚齿机应确保齿轮中心距误差在规定范围内,以确保齿轮的传动精度。
3. 齿轮螺纹高度误差:对于带内齿的齿轮而言,螺纹高度误差是指齿轮螺纹的高度与理想高度之间的差值。
滚齿机需要确保齿轮螺纹高度误差在规定的范围内,以保证齿轮和齿圈的连接性能。
总的来说,在齿轮制造中,滚齿机的精度要求是非常高的。
只有通过精确的加工,才能确保齿轮的传动效率、传动平稳性以及使用寿命。
齿轮精度报告分析1. 引言齿轮是机械传动中常用的零件,其精度对于机械系统的性能和稳定性有着重要影响。
因此,对齿轮的精度进行评估和分析是非常关键的。
本文将从以下几个方面对齿轮精度报告进行分析。
2. 报告内容概述齿轮精度报告通常包含以下内容:齿轮的制造工艺、材料选取、精度等级、几何参数、表面质量以及相关测试数据。
在进行报告分析时,我们将重点关注齿轮的精度等级和几何参数。
3. 精度等级分析齿轮的精度等级是评估其制造精度的重要指标。
根据国际标准ISO 1328,齿轮的精度等级可以分为等级1至等级12,等级1为最高精度,等级12为最低精度。
通过对报告中所提及的精度等级进行分析,我们可以了解齿轮的制造精度水平。
4. 几何参数分析在齿轮精度报告中,常见的几何参数包括齿廓偏差、齿距偏差、齿厚偏差等。
这些参数反映了齿轮的形状和尺寸特征。
通过对这些参数进行分析,我们可以了解齿轮的形状精度以及尺寸精度。
5. 分析方法与工具在进行齿轮精度报告分析时,我们可以借助一些工具和方法来辅助分析。
例如,可以使用数控测量仪、光学投影仪或者三坐标测量仪等设备对齿轮进行精确测量。
同时,还可以使用数学统计方法对测量数据进行处理和分析。
6. 结果与讨论根据报告中所提供的精度等级和几何参数,我们可以对齿轮的精度进行初步评估。
如果齿轮的精度等级较高,并且几何参数的偏差较小,则可以认为该齿轮具有较高的精度。
相反,如果精度等级较低,并且几何参数的偏差较大,则可以认为该齿轮的精度较低。
7. 结论通过对齿轮精度报告的分析,我们可以对齿轮的制造精度进行评估,并对其性能进行初步预测。
齿轮精度的提高有助于提高机械系统的传动效率和稳定性,因此在实际应用中,我们应该选择精度较高的齿轮产品。
8. 参考文献[1] ISO 1328: Cylindrical gears - ISO system of flank tolerance classification.[2] 王明, 李勇. 齿轮传动精度测量与分析. 机械制造与自动化, 2014, 43(5): 155-158.9. 致谢感谢报告编制人员对齿轮精度报告的详尽描述和数据提供,为本文的分析工作提供了有力支持。
齿轮精度出现偏差的5大原因来源:机械论坛()1.齿圈径向跳动误差(即几何偏心)齿圈径向跳动是指在齿轮一转范围内,测头在齿槽内或轮齿上,与齿高中部双面接触,测头相对于轮齿轴线的最大变动量。
也是轮齿齿圈相对于轴中心线的偏心,这种偏心是由于在安装零件时,零件的两中心孔与工作台的回转中心安装不重合或偏差太大而引起。
或因顶尖和顶尖孔制造不良,使定位面接触不好造成偏心,所以齿圈径跳主要应从以上原因分析解决。
2.公法线长度误差(即运动偏心)滚齿是用展成法原理加工齿轮的,从刀具到齿坯间的分齿传动链要按一定的传动比关系保持运动的精确性。
但是这些传动链是由一系列传动元件组成的。
它们的制造和装配误差在传递运动过程中必然要集中反映到传动链的末端零件上,产生相对运动的不均匀性,影响轮齿的加工精度。
公法线长度变动是反映齿轮牙齿分布不均匀的最大误差,这个误差主要是滚齿机工作台蜗轮副回转精度不均匀造成的,还有滚齿机工作台圆形导轨磨损、分度蜗轮与工作台圆形导轨不同轴造成,再者分齿挂轮齿面有严重磕碰或挂轮时咬合太松或太紧也会影响公法线变动超差。
3.齿形误差分析齿形误差是指在齿形工作部分内,包容实际齿形廓线的两理想齿形(渐开线)廓线间的法向距离。
在实际加工过程中不可能获得完全正确的渐开线齿形,总是存在各种误差,从而影响传动的平稳性。
齿轮的基圆是决定渐开线齿形的惟一参数,如果在滚齿加工时基圆产生误差,齿形势必也会有误差。
基圆半径R=滚刀移动速度/工作台回转角速度x cos ao (ao为滚刀原始齿形角),在滚齿加工过程中渐开线齿形主要靠滚刀与齿坯之间保持一定速比的分齿来保证,由此可见,齿形误差主要是滚刀齿形误差决定的,滚刀刃磨质量不好很容易出现齿形误差。
同时滚刀在安装中产生的径向跳动、轴向窜动(即安装误差)也对齿形误差有影响。
常见的齿形误差有不对称、齿形角误差(齿顶变肥或变厚)、产生周期误差等。
4.齿向误差分析齿向误差是在分度圆柱面上,全齿宽范围内,包容实际齿向线的两条设计齿向线的端面距离。
功能原理设计随着现代设计方法的发展及应用越来越广泛,人们对系统原理设计时常采用一种“抽象化”的方法---“黑箱法”。
之所以称为“黑箱法”是因为对于待设计产品来说,在求解之前,犹如一个看不见内部结构的“黑箱子”。
这种“黑箱”只能用来描述系统的功能目标,“黑箱”的内部结构需要设计人员进一步构思的设计。
由此可知,“黑箱法”是根据系统的输入、输出关系来研究实现系统功能目标的一种方法,即根据系统的某输入及要求获得某种输出要求,从中寻找某种原理来实现输入---输出之间的转化,得到相应的解决方法,从而推求出“黑箱”的功能结构,使“黑箱”变成“白箱”的一种方法。
1、黑箱法寻找总功能的转化关系物料流包括材料、毛坯半成品、成品,液体、气体等各物体;能量流包括电能、光能、机械能、热能、核能等;信号流包括数据、测量值、控制信号、波形等。
通过对Y38滚齿机的综合分析,可得以下“黑箱”示意图通过黑箱法分析,滚齿机是将轮坯通过一定的加工过程,最终得到所需产品—齿轮的机器。
该过程有各种能量的交换、损失,同时还与外界的环境密切相关。
2、滚齿加工原理齿轮是现代机械传动中的重要组成部分。
从国防机械到民用机械,从重工业机械到轻工业机械,无不广泛的采用齿轮传动。
随着汽车、机械、航天等工业领域的高速发展,对齿轮的需求量日益增加,对齿轮加工的效率、质量及加工成本的要求愈来愈高,滚齿机是齿轮加工加床中的一种,由于滚齿机既适合高效率的齿形粗加工,又适合中等精度齿轮的精加工,因此受到广泛的应用。
为此滚齿机的研究仍是大家努力的方向齿轮加工机床的种类繁多,构造各异,加工方法也不相同,齿形加工可按在加工中有无切屑而区分为无屑加工和切削加工两大类。
无屑加工包括热轧、冷轧、压铸和粉末冶金等,无屑加工生产率高,材料消耗少,故成本低,但加工精度不高。
(1)冷轧冷轧是能在圆柱形零件上生产出齿轮的齿、花键、细齿、油槽或螺纹的一种很简单的方法。
生产率很高,用此方法扎制一个齿轮仅需3~5秒钟,但它受轧制形状和材料的限制较大。
滚齿机:主要用滚刀按展成法加工圆柱齿轮,蜗轮,链轮等齿面的齿轮加工机床。
滚齿机校正机构常见种类:行星式,复式偏心式,凸轮摆杆式,附加回转工作台式等。
决于齿轮机床的精度、刚度、刀具和齿轮毛坯的质量及其安装精度。
所以针对滚齿机工作台误差的滚齿机主要用滚刀按展成法加工圆柱齿轮、蜗轮、链轮等齿面的齿轮加工技术,在机械加工中占有重要地位。
因为在齿轮加工中出现了分度蜗轮的周节累计误差和周期误差,而齿轮加工精度取来源这一问题,本文使用滚齿机行星摆杆机构对其进行校正,用以减少分度蜗轮的周节累计误差和周期误差,使加工出来的齿轮达到满足加工精度的要求。
国内采用的滚齿机校正构,在机床制造行业中, 一开始制造精密机床, 由于各厂的设备条件差, 在滚齿机上不能加工精度较高的蜗轮, 分度精度满足不了产品的要求。
因而, 各厂先后在各型滚齿机上采用了各种类型的校正机构, 大都取得了不同程度的效果, 制出了精密分度蜗轮。
当时, 着重引进国外现成为结构, 近几年来, 无论在结构型式上, 或在简化结构, 或校正效果等方面均有较快的发展。
我国共采用了行星式、复式偏心式、凸轮摆杆式、和附加回转工作台式等多种类型的校正机构。
RS2 型滚齿机校正机构,只能能校正分度蜗轮副的周期误差。
但结构不够紧凑,校正机构在机床的外边,需要另置地基,并将机床的罩壳也换掉。
5355M型滚齿机校正机构也属于行星式,但没有周期误差校正凸轮, 机构是封闭的。
其结构复杂, 构件将近85 种, 使用不方便, 需将机床的双蜗杆传动改成单蜗杆传动, 此时, 必需拆除一根蜗杆。
由于校正机构安装位置不够妥当,使得一部分齿轮外露。
这种结构不太适用于大型滚齿机。
FO-10滚齿机行星式校正机构,该机构有一定的简化, 它省去了四根摆杆和一根长套筒, 结构就比较紧凑一些。
它装在机床分度挂轮箱处, 不需另置地基, 但其构件的种数仍然较多, 达45种, 放大比为0.182毫米每秒。
这种机构的轮廓尺寸较大。
滚齿机的加工误差分析与修正引言滚齿机是一种用于生产齿轮的重要工具,其精度对于齿轮的质量和性能起着至关重要的作用。
然而,由于各种因素的影响,滚齿机在实际加工过程中可能存在一定的误差。
本文将对滚齿机的加工误差进行分析,并介绍一些常见的修正措施,旨在帮助读者更好地理解和解决滚齿机加工误差的问题。
一、滚齿机加工误差的来源在滚齿机的加工过程中,存在许多可能引起加工误差的因素。
以下列举了一些常见的误差来源:1. 设备误差:滚齿机自身的结构、精度以及磨合程度会对加工精度产生影响。
2. 切削条件误差:包括切削速度、进给速度、工具刃磨质量等方面的误差。
3. 材料误差:齿轮所选用的材料、材料的硬度等也会对加工精度产生一定的影响。
4. 操作误差:操作人员的技术水平和经验程度也会对加工误差产生影响。
二、滚齿机加工误差的种类与影响滚齿机加工误差主要体现在以下几个方面:1. 齿形误差:用于刻画齿轮齿形曲线与理论齿形曲线之间的差异。
2. 齿距误差:指齿轮齿距与理论齿距之间的差异。
3. 轴向误差:表示齿轮齿高或齿距轴线与轴线的垂直度误差。
4. 转动误差:表示齿轮齿面转动中心与理论转动中心之间的差异。
这些加工误差在一定程度上会影响齿轮的传动性能和寿命,因此非常值得我们关注和解决。
三、滚齿机加工误差的修正措施为了确保滚齿机加工出的齿轮达到要求的精度,我们可以采取以下一些修正措施:1. 设备维护:定期检查和维护滚齿机的机械部件,保证其正常工作状态和精度。
2. 切削条件调整:优化切削参数,如切削速度、进给速度等,以减小加工误差。
3. 工具选择与刃磨:选择合适的切削刀具,并定期对刀具进行质量检查和刃磨操作,确保刀具的几何精度和尺寸精度。
4. 材料选择:选择适当的齿轮材料,材料的硬度、耐磨性等特性应符合实际使用要求。
5. 操作培训:加强操作人员的培训和技术指导,提高其对滚齿机操作技术和知识的掌握程度。
这些修正措施可以辅助我们降低滚齿机加工误差,提高齿轮的加工质量和性能。
滚齿误差及原因分析对策图表王津盛目录一、齿距误差 (2)相邻齿距误差大单个齿距误差大整个齿距误差大二、齿形误差 (5)各齿齿形误差形式一致窜刀后齿形变化左右侧上齿形形状不一致但同侧齿形形状一致差各齿齿形形状不同三、齿向误差 (12)单侧齿向多切锥度齿向两侧齿廓多切螺线角误差各齿齿向不一致两侧齿向中凹齿向波动齿面单个凹坑走刀纹不均匀台阶齿向四、径向跳动 (24)工件一圈有一次峰值工件一圈有二次峰值五、齿面粗糙度 (26)撕裂振纹单齿面粗糙六、齿厚 (27)每个齿轮之间变化周期变化随时间变化合制加工上下件不一致一.齿距误差当产生齿距误差时应该如何去分析图1 齿距误差的类型A、两相邻齿距误差大(采用多头滚刀)两相邻齿距间产生变动量大的原因见表1。
当被加工齿轮的齿数与多头滚刀的头数成倍数时或用多头滚刀进行高速滚削加工时,在用多头滚刀滚齿时会产生这类误差;表1B、两相邻齿距间变动量大(采用单头滚刀)C、单个齿距变动量大单头滚刀滚削下齿距变动量大的原因见表2。
若是齿廓的两侧左右齿面齿距变动量均大,则有可能是工作台主轴回转精度差。
表2D、全部齿距变动量大表3*注意:当因为大走刀量造成齿距超差时,考核方法应排除其影响,见有关资料介绍。
二、齿形误差产生齿形误差的缘由如下:a、滚刀的齿形误差b、滚刀一转螺旋线齿距累积误差c、滚刀安装偏心d、齿形棱度作为误差出现图2 齿形误差的形式齿顶抬高 A 、 每个齿的齿形相同(a ) 齿顶抬高 (b ) 齿顶低头 (c ) 靠近PCD 处中凹齿顶低头(d ) 靠近PCD 处中凹A 、B 、C 、D 齿的齿形均一致表4 分 类 原 因说 明 优先级 滚刀精度低a 、滚刀精度太低;b 、滚刀切削刃刃磨不正确;c 、滚刀已超出使用寿命; (a)(b)(c) 1滚刀安装不当a 、 滚刀定心精度差或滚刀紧固用力矩不够;b 、刀架回转角调整不正确; (a)(b)(c) (a) 滚刀心轴不合格a 、滚刀心轴外径磨损;b 、滚刀心轴径向跳动过大;(a)(b)(c)1 切削瘤a 、 由切屑瘤形成的新切削刃造成 根部过切;(积屑瘤造成的影响在齿根部反映较大) (a) 2滚刀主轴回转 精度差a 、滚刀主轴径向跳动过大;b 、主支架侧主轴轴承间隙过大;c 、滚刀主轴轴向跳动过大;d 、滚刀主轴推力轴承间隙过大;e 、刀架后小支架侧轴承径跳过大; c 、f 、刀架小支架侧的轴承间隙过大, d 、 或锥体部分配合不好(a)(b)(c)2工作台基准齿轮精度低 a 、基准齿轮和小齿轮的侧隙过大; (a) 后立柱尾架故障a 、后立柱尾架夹紧不当;(a)B、滚刀窜刀后齿形改变(每个齿的齿形均相同)A、B、C和D具有同样的齿形窜刀后齿形发生变化表5分类原因说明优先级滚刀精度低a、滚刀精度低b、滚刀切削刃刃磨不正确1滚刀定心精度差a、滚刀定心精度低b、滚刀没有可靠锁紧1滚刀心轴精度低a、滚刀心轴外径磨损b、滚刀心轴径向跳动过大1滚刀主轴回转精度差a、滚刀主轴径跳过大;b、滚刀主轴轴向跳动过大;c、滚刀小支架侧轴承跳动过大2C、每个齿的左右齿廓上的齿形不同(同一齿侧方向上的齿形一致)通常把这种误差考虑为A类,已在前面叙述过。
浅析高精度齿轮的加工工艺分析发布时间:2021-06-03T08:24:20.264Z 来源:《中国科技人才》2021年第9期作者:李清潮[导读] 目前,汽车齿轮机械加工过程中,通常采用的加工工艺为:车削锻造毛坯→切齿(滚齿/插齿)→剃齿→渗碳淬火→磨齿,滚齿和磨齿工艺过程如图1所示。
弗兰德传动系统有限公司天津 300400摘要:目前,齿轮加工工艺已经发展出了完善的加工流水线,齿轮加工的质量与产量也实现巨大的提升。
然而,伴随着现代工业的发展,对于齿轮加工精度提出了新型的要求。
传统的齿轮加工技艺,已经不能满足日益增长的生产需求。
因此,相关的人员需要在现有的齿轮加工技艺基础之上,进一步结合新型的科学技术手段,对齿轮加工工艺进行优化与改进,实现现代齿轮加工精度的有效提升,为现代工业技术的发展与建设奠定坚实的基础。
关键词:高精度;齿轮;加工工艺1汽车齿轮典型加工工艺分析目前,汽车齿轮机械加工过程中,通常采用的加工工艺为:车削锻造毛坯→切齿(滚齿/插齿)→剃齿→渗碳淬火→磨齿,滚齿和磨齿工艺过程如图1所示。
齿轮毛坯为模锻而成;采用数控车床在一次装夹的条件下完成毛坯的外圆表面、内孔表面和端面的车削,保证齿坯具有较好的精度,为后序的高质量加工提供基础;采用滚齿的方法进行齿形的粗加工(滚齿机的加工精度为IT10~IT7级);剃齿一般应用于未进行淬火热处理齿轮齿形的精加工(精度可达IT7~IT6级),但是剃齿不能修正分齿误差,剃齿后的精度只能比剃齿前提高一级;汽车齿轮的工作任务比机床齿轮要繁重得多,因此在耐磨性、抗疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面的要求均比机床齿轮要高,选用渗碳钢制造并经渗碳热处理才能满足其性能要求;最后以磨削加工的方法对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工,进而提高尺寸精度和减小形位公差,磨削加工可达的经济精度为IT6~IT4级,表面粗糙度为Ra0.2~0.8μm。
珩磨作为一种特殊的磨削加工技术,是精加工中的一种高效加工方式,可以安排为最后加工工序,划分为光整加工阶段,具有加工精度高、表面质量好、加工效率高等特点,可将表面粗糙度降低到Ra0.20~0.05μm。
齿轮误差及其分析第一节:渐开线圆柱齿轮精度和检测对于齿轮精度,主要建立了下列几个方面的评定指标:一.运动精度:评定齿轮的运动精度,可采用下列指标:1.切向综合总偏差F i′:定义:被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时在被测齿轮一转,(实际转角与公称转角之差的总幅度值)被测齿轮的实际转角与理论转角的最大差值。
切向综合总偏差F i′。
(它反映了齿轮的几何偏心、运动偏心和基节偏差、齿形误差等综合结果。
)Δ2.齿距累积总偏差F p,齿距累积偏差F pk。
定义:齿轮同侧齿面任意弧段(k=1或k=z)的最大齿距累积偏差。
它表现为齿距累积偏差曲线的总幅值。
——齿距累积总偏差。
在分度圆上,k个齿距的实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值,称k个齿距累积误差ΔF pk。
k为2到小于Z/2的正数。
这两个误差定义虽然都是在分度圆上,但实际测量可在齿高中部进行。
这项指标主要反映齿轮的几何偏心、运动偏心。
用ΔF p 评定不如ΔF i′全面。
因为ΔF i是在连续切向综合误差曲线上取得的,而ΔF p不是连续的,它是折线。
ΔF i′= ΔF p + Δf f测量方法:一般用相对法,在齿轮测量机上测量。
3.齿圈径向跳动ΔF r与公法线长度变动ΔF w:ΔF r定义:在齿轮一转围,测头在齿槽,于齿高中部双面接触,测头相对于齿轮轴线的最大变动量。
它只反映齿轮的几何偏心,不能反映其运动偏心。
(用径跳仪测量检测。
)由于齿圈径跳ΔF r 只反映齿轮的几何偏心,不能反映其运动偏心。
因此要增加另一项指标。
公法线长度变动ΔF w。
ΔF w定义:在齿轮一周围,实际公法线长度最大值与最小值之差。
ΔF w=W max-W min测量公法线长度实际是测量基圆弧长,它反映齿轮的运动偏心。
测量方法:用公法线千分尺测量。
4.径向综合误差ΔF i″和公法线长度变动ΔF w:齿轮的几何偏心还可以用径向综合误差这一指标来评定。
ΔF i″定义:被测齿轮与理想精确的测量齿轮双面啮合时,在被测齿轮一转,双啮中心距的最大变动量。
齿轮加工误差问题分析及有效解决方法摘要:在加工制造行业中,齿轮加工属于最基础和常见的加工零件,虽然现在机械化程度越来越高,加工制作也越来越精细,但难免会有误差存在。
一旦齿轮加工出现了误差,那么轻则导致其无法使用,严重时还有可能因此而引发事故。
因而,本文重点以齿轮加工为研究对象,通过对误差问题的分析,积极寻求解决途径和办法,从而提高齿轮加工的质量和精准度。
关键词:齿轮;加工;误差;方法一、齿轮加工误差产生的主要问题和根源分析齿轮加工误差产生的原因,应该从工艺上进行总体把握,重点抓住加工方法的优化,通过改良、改进和细化,提高齿轮加工的零误差操作和精细化程度。
齿轮加工主要过程包括滚齿、插齿和珩齿三个主要步骤,加工中常见的主要误差问题。
(一)加工机床的精密性不够导致的误差目前虽然机械化、自动化程度比较高,但我们在加工机床的精密性上做得还不够,主要引发误差因素有三个方面:一是部件搭配的精确程度不够。
齿轮加工机床对精密度要求较高,同时涉及台面、齿轮、丝杠等多种重点零部件,由于部件组建搭配不够优化,会对齿轮加工精确性和质量有较大影响,也会有较大误差。
二是加工操作不规范。
使用机床加工齿轮需要较高的技术素质和严谨认真的加工心态,最常见的误差就是人为操作的误差,由于不规范、不合理或者是不认真操作,有时不仅仅带来齿轮加工的误差,更会带来很多不必要的损失。
三是环境因素影响加工制作。
由于齿轮加工涉及到压、切、挤等多个过程,在加工中温度也会随之变化,根据热胀冷缩的原理,也会对金属性质零部件产生影响,导致加工精准度不高。
(二)径向加工方面的误差由于齿轮加工过程中需要根据径向需要进行周期性变动,因此对于径向的距离变化,齿轮部件与道具之间的精准度,以及周期性轴线变化等要进行精确的操作和掌控,尽管在自动化时代,我们在数控机床操作中,也会面临径向周期性跳动和机床刀具变化等实际问题,也会因为变化精确度不够或者操作设定不规范,一般原因是由于几何性偏离轴心和轴距,在机床刀具安装方面的误差,基准孔与齿轮轴距之间的误差等,从而导致齿轮加工径向的误差率提高。
齿轮传动精度分析与计算摘要:随着现代机械自动化的发展,齿轮作为组成机械工具的一个重要的零部件,齿轮的传动精度大大的影响自动化应用的准确性。
本文详细的分析了齿轮传动误差的相关原因,主要包括齿轮装备误差和齿轮制造误差,使用概率分布的思想计算齿轮传动链的各级误差,能够精确地获取齿轮传动精度值,为降低机械工具的误差。
关键词:齿轮传动,精度,误差,概率1 引言齿轮是一种非常关键的传动零件,其在各种机器设备中得到了广泛的应用。
通常情况下,齿轮的传动精度大部分程度上取决于齿轮传动的准去性。
由于构成一个齿轮传动装置的轴、齿轮和轴承等各个组成部分在制造过程中或者装配过程中,或者在传动过程中,都会因为摩擦、温度升高、受力弹性等原因造成变形,因此需要在传动的过程中输出轴的相关转角通常会存在一定程度的误差,因此,对于齿轮传动装置来讲,其误差主要包括空程和传动误差两种类别。
目前,齿轮传动精度检测或者计算方式已经得到了许多自动化学者的研究,提出了许多的方法。
2010年,郑方燕等人[1]详细的分析了齿轮传动的误差测试方法,提出了采用FPGA、USB2.0等先进技术开发一种是实用蜗轮副传动误差测试方法和实验系统,保证了测试工作的高精度和良好的重复性,也满足了高速采集和实时传输的需要。
2010年,彭东林等人[2]分析了传动误差动态误差测试系统的相关理论,阐述了我国采用高精度光栅价格昂贵的现状,采用我国拥有自主知识产权的时栅位移传感器,将时栅由绝对式信号通过时间序列模型转化为增量式脉冲信号,结合成熟的全微机化齿轮机床精度检测分析系统(FMT系统)对滚齿机进行了传动误差动态测量,策略的准确度达到0.137%,有效的实现了预期的目标。
2011年,刘锋等人[3]详细的分析了精密传动链的回转传动误差现有的提供检测的多种方法和技术,认真的通过分析各种传动误差检测方法,归纳每一种方法的优缺点,可以有效的观察出可以使用简单光学仪器的静态测量造价低、方法简单,但在实际策略过程中使用存在很多的局限性,同时,许多人提出的使用动态测量技术方法有惯性法、磁分度法、时栅法和光栅法等。
齿轮加工一、滚齿1.滚齿加工原理和工艺特点滚齿是应用一对螺旋圆柱齿轮的啮合原理进行加工的。
所用刀具称为齿轮滚刀。
滚齿是齿形加工中生产率较高、应用最广的一种加工方法。
滚齿加工通用性好,既可加工圆柱齿轮,又可加工蜗轮;既可加工渐开线齿形又可加工圆弧、摆线等齿形;既可加工小模数、小直径齿轮,又可加工大模数、大直径齿轮。
滚齿原理滚齿的加工精度等级一般为6~9级,对于8、9级精度齿轮,可直接滚齿得到,对于7级精度以上的齿轮,通常滚齿可作为齿形的粗加工或半精加工。
当采用AA级齿轮滚刀和高精度滚齿机时,可直接加工出7级精度以上的齿轮。
2.滚齿加工精度分析在滚齿加工中,由于机床、刀具、夹具和齿坯在制造、安装和调整中不可避免的存在一些误差,因此被加工齿轮在尺寸、形状和位置等方面也会产生一些误差。
这些误差将影响齿轮传动的准确性、平稳性、载荷分布的均匀性和齿侧间隙。
滚齿误差产生的主要原因和采取的相应措施见下表3.齿轮滚刀齿轮滚刀一般是指加工渐开线齿轮所用的滚刀。
它是按螺旋齿轮啮合原理加工齿轮的。
由于被加工齿轮是渐开线齿轮,所以它本身也应具有渐开线齿轮的几何特性。
齿轮滚刀从其外貌看并不象齿轮,实际上它仅有一个齿(或二个、三个齿),但齿很长而螺旋角又很大的斜齿圆柱齿轮,因为它的齿很长而螺旋角又很大,可以绕滚刀轴线转好几圈,因此,从外貌上看,它很象一个蜗杆。
如图所示。
为了使这个蜗杆能起切削作用,须沿其长度方向开出好多容屑槽,因此把蜗杆上的螺纹割成许多较短的刀齿,并产生了前刀面和切削刃。
每个刀齿有一个顶刃和两个侧刃。
为了使刀齿有后角,还要用铲齿方法铲出侧后面和顶后刀面。
但是各个刀齿的切削刃必须位于这个相当于斜齿圆柱齿轮的蜗杆的螺纹表面上,因此这个蜗杆就称为滚刀的基本蜗杆。
标准齿轮滚刀精度分为四级:AA、A、B、C。
加工时按照齿轮精度的要求,选用相应的齿轮滚刀。
AA级滚刀可以加工6~7级齿轮;A级可以加工7~8级齿轮;B级可加工8~9级齿轮;C级可加工9~10级齿轮。
滚齿刀使用须知事项与产生不良品对策一、滚齿刀切齿:1.切削条件:针对切削速度、进给量〔走刀速度〕与滚刀摩耗量之关系,一般有:(1)为了减少滚刀之摩耗量,切削速度变慢会比拟好。
但是切削进给量太小反而不好;(2)为了增加滚刀耐久性,与其采用高切削速度,不如采用高切削进给量,不过齿面会不好;(3)切削速度加快〔回转数变大〕,进给量降低,齿面会变好;(4)滚齿机自身之刚性,对滚刀寿命有非常大影响。
(5)滚刀材质分:〔1〕工具钢〔镀钛〕;(高速钢、氦石)〔2〕超硬〔钨钢〕;(6)依滚刀之螺旋方向被切削齿轮之螺旋方向确认是否加装惰轮。
二、滚刀与其应用:滚刀的精度等级可分为A A A、A、B、C级,相应加工6级以上、7、8、9、10级齿轮。
三、滚齿刀〔H O B〕之切齿:1.滚刀是在螺牙上加上几个纵沟,螺牙导程上有许多切刃之切齿用刀具;(1)一体型滚齿刀〔本厂用之滚齿刀〕(2)组合型滚齿刀2.滚刀和工件之关系:〔滚齿过程、成形方法〕。
滚刀装设时,刀刃导程会对准齿轮之齿筋方向,此时滚刀之刀刃导程相当于假想之齿条,在渐开线齿轮场合,齿条刀刃形状是直线,滚刀只要有回转,接二连三的刀刃往工件里切入,切出齿。
因为刀刃是沿着螺纹分布,随着回转而切入之刀刃往左边移动,工件也配合此动作往左边移动。
只要回转齿轮工件就会从齿顶部逐渐往齿部切出齿形。
1条〔单口,本厂均是〕滚刀之场合,滚刀1回转,相当于假想齿条前进一个节距。
齿轮工件也只需运转1个节距即可。
即要切削Z齿数齿轮时,相对于齿轮工件之1回转、滚刀必须有Z回转才可。
四、滚刀精度误差对其生产中之影响:1.因滚刀再研磨引起之齿形误差(1)滚刀分割误差:有分割误差发生时会反响在齿形误差上,影响非常大,压力角20º之滚刀在外周有0.1m m之分割误差时,会造成6u m之齿形误差。
(2)倾斜角误差:滚刀倾斜角误差会变成齿轮之压力角误差,滚刀之倾斜角误差1º时,压力角误差约为3´,并非大影响。