齿面加工方法
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齿轮加工工艺流程-齿轮加工过程
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齿轮的加工工艺过程包括以下过程:
齿轮毛坯加工、齿面加工、热处理工艺及齿面的精加工。
1、齿轮的毛坯件主要是锻件、棒料或铸件,其中锻件使用最多。
对毛坯件首先进行正火处理,改善其切削加工型,便于切削;然后进行粗加工,按照齿轮设计要求,先将毛坯加工成大致形状,保留较多余量;
2、再进行半精加工,车、滚、插齿,使齿轮基本成型;之后对齿轮进行热处理,改善齿轮的力学性能,按照使用要求和所用材料的不同,有调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等;最后对齿轮进行精加工,精修基准、精加工齿形。
齿轮的加工工艺流程:
粗车(各个表面)——预备热处理——半精车(各个表面)——插齿——滚齿——倒棱(磨棱)——(倒角)——清洗——渗碳淬火——磨内孔端面(磨内孔)——(磨另一端面)——磨齿——清洗——强化喷丸——清洗——成品检查。
当加工模数大于8mm的齿轮时,采用指状铣刀进行加工。
铣削斜齿圆柱齿轮必须在万能铣床进行。
铣削时工作台偏转一个角度,使其等于齿轮的螺旋角β,工件在随工作台进给的同时,由分度头带动作附加旋转一形成螺旋齿槽。
齿轮加工的关键是齿面加工。
目前,齿面加工的主要方法是刀具切削加工和齿轮磨削加工。
前者由于加工效率高,加工精度较高,因而是目前广泛采用的齿面加工方法。
后者主要用于齿面的精加工,效率一般比较低。
按照加工原理,齿面加工可以分为成形法和展成法两大类。
成形法成形法是利用与被加工齿轮的齿槽断面形状一致的刀具,在齿坯上加工出齿面的方法。
成形铣削一般在普通铣床上进行。
点击动画能帮助你进一步理解。
铣削时工件安装在分度头上,铣刀旋转对工件进行切削加工,工作台直线进给运动,加工完一个齿槽,分度头将工件转过一个齿,再加工另一个齿槽,依次加工出所有齿槽。
展成法展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的,即把齿轮副(齿条-齿轮或齿轮-齿轮)中的一个制作为刀具,另一个则作为工件,并强制刀具和工件作严格的啮合运动而展成切出齿廓。
下面以滚齿加工为例加以进一步说明。
在滚齿机上滚齿加工的过程,相当于一对交错轴斜齿轮互相啮合运动的过程,如图所示,只是其中一个斜齿轮的齿数极少,且分度圆上的螺旋升角也很小,所以它便成为如图所示的蜗杆。
再将蜗杆开槽并铲背、淬火、刃磨,便成为齿轮滚刀如图中的齿轮滚刀。
一般齿轮滚刀的法向截形状近似齿条形状,如图所示,因此,当齿轮滚刀按给定的切削速度转动时,它在空间便形成一个以等速v移动着的假想齿条,当这个假想齿条与被切齿轮按一定传动比作啮合运动时,便在轮坯上逐渐切出渐开线的齿形。
齿形的形成是由滚刀在连续旋转中依次对轮坯切削的数条刀刃线包络而成。
用展成法加工齿轮,可以用一把刀具加工同一模数不同齿数的齿轮,且加工精度和生产率也较高,因此各种齿轮加工机床广泛应用这种加工方法,如滚齿机、插齿机、剃齿机等。
此外,多数磨齿机及锥齿轮加工机床也是按展成法原理进行加工的。
一种面齿轮加工方法
一种常见的面齿轮加工方法是剃齿法。
剃齿法是通过剃齿刀具与齿轮齿面接触,以剃去工件齿面上的不规则物质,从而形成精确的齿轮齿形。
具体的步骤如下:
1. 准备工作:选择合适的齿轮加工机床,并选择适当的剃齿刀具。
2. 设定加工参数:根据所需齿轮的尺寸和要求,设定加工机床的转速、进给率等参数。
3. 安装工件:将待加工的齿轮固定在加工机床的工作台上,并通过夹具等工具使其稳定。
4. 切入刀具:通过工作台或者刀架的移动,将剃齿刀具切入齿轮齿面,与齿轮齿面接触。
5. 加工齿轮:启动加工机床,使刀具按照设定的参数进行剃齿,同时工作台或刀架也会按照一定的轨迹移动,以保证整个齿轮齿面都能得到充分加工。
6. 检查加工质量:在加工过程中需要不断检查加工质量,如齿形、齿距、齿深等参数是否符合要求。
7. 完成加工:当齿轮的所有齿面都得到了充分加工,并且符合要求后,即可停止加工。
剃齿法作为一种常见的面齿轮加工方法,能够加工出高精度的齿轮,广泛应用于机械制造业中。
齿轮的生产过程一.齿轮的主要加工面1.齿轮的主要加工表面有齿面和齿轮基准表面,后者包括带孔齿轮的基准孔、切齿加工时的安装端面,以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基准的齿顶圆柱面。
2.齿轮的材料和毛坯常用的齿轮材料有15 钢、 45 钢等碳素结构钢;速度高、受力大、精度高的齿轮常用合金结构钢,如20Cr, 40Cr, 38CrMoAl,20CrMnTiA等。
齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等因素,常用的有棒料、锻造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。
二、直齿圆柱齿轮的主要技术要求,1.齿轮精度和齿侧间隙GBl0095 《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮及齿轮副规定了12 个精度等级。
其中, 1~2 级为超精密等级; 3— 5 级为高精度等级; 6~8 级为中等精度等级; 9~12 级为低精度等级。
用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7 级。
按照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响,齿轮的各项公差和极限偏差分为三个公差组 ( 表 13—4) 。
根据齿轮使用要求不同,各公差组可以选用不同的精度等级。
齿轮副的侧隙是指齿轮副啮合时,两非工作齿面沿法线方向的距离 ( 即法向侧隙 ) ,侧隙用以保证齿轮副的正常工作。
加工齿轮时,用齿厚的极限偏差来控制和保证齿轮副侧隙的大小。
2.齿轮基准表面的精度齿轮基准表面的尺寸误差和形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副的精度。
因此GBl0095 附录中对齿坯公差作了相应规定。
对于精度等级为 6~8 级的齿轮,带孔齿轮基准孔的尺寸公差和形状公差为IT6-IT7 ,用作测量基准的齿顶圆直径公差为IT8 ;基准面的径向和端面圆跳动公差,在 11-22 μm之间 ( 分度圆直径不大于 400mm的中小齿轮 ) 。
3.表面粗糙度齿轮齿面及齿坯基准面的表面粗糙度,对齿轮的寿命、传动中的噪声有一定的影响。
6~8 级精度的齿轮,齿面表面粗糙度 Ra 值一般为 0.8—3.2μ m,基准孔为 0.8—1.6 μm,基准轴颈为 0.4—1.6μm,基准端面为 1.6~ 3. 2μ m,齿顶圆柱面为 3.2μm。
铣削加工齿轮步骤
1. 要确保铣床、夹具和刀具调整好
2. 确定齿轮的直径、模数、齿数等
3. 把齿轮加工用的铣刀夹入刀柄,安装到铣床刀头上
4. 把被加工齿轮夹紧在夹具上,调整好夹具位置和夹紧力度
5. 运行铣床,控制铣刀的进给与转速
6. 依据切削深度加工齿轮的每一刀片,让铣刀从齿根一直切削到齿顶,形成齿面轮廓。
7. 将齿轮逆时针旋转到下一个齿,然后重复上述操作,直到加工出整个齿轮。
8. 如果需要加工公差,精修齿面等,可以进行钠熔焊焊接淬火等处理。
9. 最终,用检测仪器对齿轮的齿面、公差、表面质量等进行质量检验。
10. 检验合格后,清洁齿轮及加工设备,保养设备,尽量让它们保持良好的工作状态,以便后续生产。
一、引入1、简述M1432A型万能外圆磨床的传动系统。
2、M1432A型万能外圆磨床的主要部件有何结构特点?二、讲授新课第八章齿面与齿轮加工齿轮是机械传动中的重要零件,应用广泛,齿轮加工在机械制造业中占有重要的地位。
第一节概述齿轮加工的主要方法有无屑加工和切削加工两大类。
1、无屑加工:热轧、冷轧、压铸、注塑、粉末冶金等。
具有生产率高,材料消耗小,成本低,但加工精度不高。
2、切削加工:成形法(仿形法)、展成法(又称范成法)。
通过切削和磨削加工而成,具有加工精度高,但生产周期长、成本高,高精度齿轮还需专用齿轮加工机床。
⑴成形法:利用与被加工齿轮齿槽法面截形相一致的刀具齿形,在齿坯上加工出齿面。
一般用普通铣床加工,工件安装在分度头上,斜齿圆柱齿轮用万能铣床加工。
齿轮加工刀具有盘形齿轮铣刀(一般齿轮加工)和指形齿轮铣刀(大规模齿轮,特别是人字齿轮加工)。
实际生产中将同一模数的齿轮铣刀按其所加工的齿数通常分为8组(精确的是15组)(表8-1)每一刀号的铣刀刀齿开头按加工齿数范围中最小齿数设计,因此,在加工范围内其它齿数齿轮时,会有齿形误差产生,是近似加工法。
成形法铣齿一般用于单件小批量生产,加工精度为9~12级,表面粗糙度值为Ra6.3~3.2μm的直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮。
⑵展成法:刀具与工件(齿坯)模拟一对齿轮作啮合运动来完成切削加工。
刀具制作精确,一把刀具能加工同一模数的齿数产同的齿轮。
加工时能连续分度,生产率较高,但需在专用的齿轮加工机床上做,机床调整、刀具的制造和刀磨都比较复杂,一般用于成批和大量生产。
加工精度为6级,表面粗糙度值勤为Ra3.2~1.6μm。
第二节滚齿一、滚齿原理刀具与工件模拟一对交错轴螺旋齿轮的啮合传动。
齿轮滚刀本质上是一个圆柱斜齿轮,其螺旋角很大(近似于90°)齿数很少(一个或几个),可视为一蜗杆(滚刀的基本蜗杆)。
用刀具材料来制造这蜗杆,并使它形成必要的几何角度和切削刃,就构成一把齿轮滚刀。
任务2 掌握齿轮加工方法一、齿形的铣削加工铣削加工是用成形法加工齿轮齿形的一种方法,这种方法简单,但生产率不高,加工精度较低〔9~11级〕,齿面外表粗糙度数值较大〔~〕,适用于单件小批生产。
〔一〕工作原理一般在普通卧式铣床或立式铣床上用成形法加工齿轮,此时铣刀的旋转是主运动,被切齿的毛坯随工作台作纵向进给运动。
当一个齿槽切好后利用分度头进行分度,再依次加工另一个齿槽,直到切完所有齿槽为止,如图7-9所示。
-齿轮滚刀 2-工件图7-9齿形的铣削加工图7-10 用滚刀加工齿轮〔二〕铣削过程以m =3mm ,=24直齿圆柱齿轮为例,其铣削过程如下。
1.铣刀的选定。
m =3mm ,=24,按表7-1对应的所铣齿轮齿数21~25,应选用4号铣刀。
2.分度头计算。
按简单分度法计算分度头手柄的转数n :n = z40=2440=12416即铣完一齿后,分度头手柄摇一圈,再在24的孔圈上转过16个孔距3.工件的装夹与校正。
加工直齿圆柱齿轮时,应配制相应的心轴,将工件锁紧在心轴上后,用分度头夹紧心轴一端,尾座顶尖顶另一端。
夹紧后应对工件进行以下校正:①校正工件的径向和端面的圆跳动;②校正分度头和尾座顶尖的等高;③校正工件对铣床导轨的平行。
4.对刀及背吃刀量的控制。
刀具对正工件中心一般采用切痕法。
即将铣刀转动后,先升高工作台使齿坯接近铣刀,再横向来回移开工作台让铣刀圆周切削刃轻擦工件顶部,擦出椭圆形刀痕,接着调整铣刀廓形对称线对准椭圆中心即可。
背吃刀量应按2.25m计算。
即×3=6.75mm。
为了保证齿面的外表粗糙度,应分粗、精铣两次进行。
一般粗铣后要留~2mm再精铣。
本例中可先铣去~5mm,再对好齿轮所要求的尺寸铣第二刀。
用成形法可加工直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮、锥齿轮等。
二、齿形的滚齿加工滚齿是在滚齿机上用与被切齿轮同模数的齿轮滚刀来加工齿轮,如图7-11所示。
〔一〕工作原理滚齿是利用齿轮与齿条啮合原理来加工齿轮的。
齿面加工方法
齿面加工方法是指对齿轮等零件的齿面进行加工的工艺方法。
齿轮是机械传动中常用的零件之一,其齿面的加工质量直接影响到齿轮传动的性能和寿命。
因此,齿面加工方法的选择和掌握对于提高齿轮传动的可靠性和效率具有重要意义。
齿面加工方法主要包括滚齿加工、铣齿加工和磨齿加工等。
下面将分别对这几种齿面加工方法进行详细介绍。
滚齿加工是指利用滚刀或滚子进行齿面加工的方法。
滚齿加工具有高效、高精度和低成本的特点。
在滚齿加工中,滚刀或滚子的齿形与齿轮的齿形相同,通过滚刀或滚子的滚动运动来实现对齿轮齿面的加工。
滚齿加工可以分为外滚齿和内滚齿两种形式。
外滚齿是指滚刀或滚子从齿轮的外侧对齿面进行加工,内滚齿是指滚刀或滚子从齿轮的内侧对齿面进行加工。
滚齿加工适用于大批量生产,尤其是对于大型齿轮的加工效果更加显著。
铣齿加工是指利用铣刀进行齿面加工的方法。
铣齿加工具有灵活性强、适应性广的特点。
在铣齿加工中,铣刀的齿形与齿轮的齿形相同,通过铣刀的旋转运动和工件的进给运动来实现对齿轮齿面的加工。
铣齿加工可以分为端铣齿和齿轮铣齿两种形式。
端铣齿是指铣刀从齿轮的端面对齿面进行加工,齿轮铣齿是指铣刀从齿轮的齿顶对齿面进行加工。
铣齿加工适用于中小批量生产,尤其是对于中小
型齿轮的加工比较常见。
磨齿加工是指利用磨削工具进行齿面加工的方法。
磨齿加工具有加工精度高、齿面质量好的特点。
在磨齿加工中,磨削工具的齿形与齿轮的齿形相同,通过磨削工具的旋转运动和工件的进给运动来实现对齿轮齿面的加工。
磨齿加工可以分为外磨齿和内磨齿两种形式。
外磨齿是指磨削工具从齿轮的外侧对齿面进行加工,内磨齿是指磨削工具从齿轮的内侧对齿面进行加工。
磨齿加工适用于高精度要求的齿轮加工,尤其是对于精密齿轮的加工效果更好。
除了上述的滚齿加工、铣齿加工和磨齿加工之外,还有一些其他的齿面加工方法,如剃齿加工、刮齿加工和修齿加工等。
这些加工方法在特定的情况下具有一定的应用价值。
剃齿加工是指利用剃齿刀进行齿面加工的方法,适用于小模数的齿轮加工。
刮齿加工是指利用刮齿刀进行齿面加工的方法,适用于大模数的齿轮加工。
修齿加工是指利用修齿刀进行齿面加工的方法,主要用于修复损坏的齿轮齿面。
齿面加工方法是对齿轮等零件的齿面进行加工的工艺方法。
滚齿加工、铣齿加工和磨齿加工是常用的齿面加工方法,它们分别具有不同的特点和适用范围。
在实际应用中,根据齿轮的具体要求和生产条件,选择合适的齿面加工方法,可以提高齿轮传动的可靠性和效率。
同时,还可以根据需要结合其他的齿面加工方法进行加工,以
满足特定的加工要求。