剃齿珩齿磨齿之差异
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Palloid齿法是二十年代将直线啮合齿轮转变成螺旋啮合齿轮的创新技术发展,用一个圆锥形的滚动铣刀在一个持续不断的过程中进行齿加工。
持续二级加工与单速工具相结合,造就出最佳的配置精确度。
这样确保了覆盖程度高,对移位的不敏感程度高,以及最大可能的运转静音。
平行的齿座导致底部圆形半径大,这对齿轮的极限荷载(使用寿命)会产生积极影响。
切削加工:齿轮加工编辑条目10.20267次1人1个[字号:大中小][我来说两句(0) ]各种圆柱齿轮和锥齿轮的齿形部分可用切削加工或精密铸造?精密锻造?挤压?粉末冶金等无切屑加工方法制造。
齿轮的切削加工按齿形部分的成形方式?有成形法?仿形法和展成法等。
简史古代的齿轮(见中国古代齿轮)是用木材刻制或用金属铸造的。
在中国山西省永济县薛家崖出土的文物中已有青铜棘齿轮?据考证是秦?汉之间(公元前200年前后)的产品。
魏明帝青龙三年(公元235年)马钧发明的指南车中也采用了齿轮传动。
16世纪中叶以后的200多年中?齿轮主要用于时钟传动?制造方法大多是在装有旋转的锉刀或铣刀的切齿装置上粗切齿部?再用手工修整齿形。
18世纪后期?传递动力所需的较大尺寸和较高精度的齿轮?一般都采用铸造齿轮。
19世纪20~30年代?英国的J.福克斯和J.G.博德默尔等相继研究了用多齿的成形铣刀铣削铸铁齿轮的方法。
1835年?英国的惠特沃思?J.B.创造了用滚刀按展成法原理加工渐开线齿形的方法?但当时要制造用机械切制铸铁齿轮所用刀具极为困难。
直到1854年美国的布朗?J.R.发明了铲背的齿轮盘铣刀?于是在万能铣床上用铣刀铣削齿轮的工艺才广为流行。
19世纪后期?由于汽轮机?内燃机和其它高速重载机械要求齿轮加工的精度和生产率更高?人们重视并发展用展成法加工齿轮?滚齿法不断完善。
1897年?美国的E.R.费洛斯发明了用盘形插齿刀按展成法加工齿轮?同时创造了用大平面砂轮展成磨削插齿刀的方法。
20世纪初?英国的T.汉佩奇研究了蜗杆砂轮磨齿法。
典型零件加工一、判断题(正确的在题后括号内划“√”,错误的划“×”。
)1.箱体零件多采用锻造毛坯。
【 X 】2.旋风铣螺纹是连续切削,振动小,适用于丝杠螺纹精加工。
【 X 】3.在精磨主轴锥孔时,选择主轴的轴颈作为定位基准. 【 V 】4.车外圆属于展成法加工。
【 X 】5.采用双向拨盘可避免传动力对工件形状精度的影响。
【 X 】6.设计箱体零件加工工艺时,一般需要采用统一基准原则。
【 V 】7.插齿是一种成形法齿形加工。
【 X 】8.丝杠加工中,一般以外圆作为统一精基准. 【 X 】9.箱体零件加工时,先加工孔后加工平面是机械加工顺序安排的规律。
【 X 】10.滚齿加工仅适用于加工渐开线齿形齿轮. 【 V 】11.通常磨齿是齿轮加工中生产率最高的齿形加工方法. 【 X 】12.齿轮精加工所采用滚刀前角为正前角. 【 V 】13.拉孔不属于展成法加工. 【 V 】14.插齿属于展成法加工。
【 V 】15.滚齿不属于展成法加工。
【 X 】16.在箱体孔系的加工中,采用划线找正法来确定加工孔的位置,适用于大批量的生产。
【 X 】17.在精密主轴的光整加工中,镜面磨削能部分地纠正形状和位置误差. 【 V 】18.装夹箱体零件时,夹紧力的方向应尽量与基准平面平行。
【 X 】19.以齿轮毛坯的轴孔定位滚齿,再以齿形定位车轴孔,这种定位选择符合互为基准原则。
【 V 】20。
对于含碳量小于0。
5%的碳钢,一般采用正火,以降低塑性,提高加工后的表面质量. 【 V 】21.使零件获得较高的强度和综合机械性能的热处理工艺是淬火. 【 X 】22.使钢件获得较高的强度和综合机械性能的热处理工艺是调质。
【 V 】23.一般主轴的加工工艺路线为:下料→锻造→退火(正火)→粗加工→调质→半精加工→淬火→粗磨→时效→精磨. 【 V 】24.具有花键孔的双联(或多联)齿轮的加工工艺路线为:下料→锻造→粗车→调质→半精车→拉花键孔→套花键心轴精车→插齿(或滚齿)→齿部倒角→齿部淬硬→珩齿(或磨齿)。
插齿与滚齿的区别:一个齿轮的加工过程是由若干工序组成的。
为了获得符合精度要求的齿轮,整个加工过程都是围绕着齿形加工工序服务的。
齿形加工方法很多,按加工中有无切削,可分为无切削加工和有切削加工两大类。
无切削加工包含热轧齿轮、冷轧齿轮、精锻、粉末冶金等新工艺。
无切削加工具有生产率高,资料消耗少、成本低等一系列的优点,目前已推广使用。
但因其加工精度较低,工艺不敷稳定,特别是生产批量小时难以采取,这些缺点限制了它的使用。
齿形的有切削加工,具有良好的加工精度,目前仍是齿形的主要加工方法。
按其加工原理可分为成形法和展成法两种。
成形法的特点是所用刀具的切削刃形状与被切齿轮轮槽的形状相同,如图9-3所示。
用成形原理加工齿形的方法有:用齿轮铣刀在铣床上铣齿、用成形砂轮磨齿、用齿轮拉刀拉齿等方法。
这些方法由于存在分度误差及刀具的装置误差,所以加工精度较低,一般只能加工出9~10级精度的齿轮。
此外,加工过程中需作多次不连续分齿,生产率也很低。
因此,主要用于单件小批量生产和修配工作中加工精度不高的齿轮。
展成法是应用齿轮啮合的原理来进行加工的,用这种方法加工出来的齿形轮廓是刀具切削刃运动轨迹的包络线。
齿数分歧的齿轮,只要模数和齿形角相同,都可以用同一把刀具来加工。
用展成原理加工齿形的方法有:滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等方法。
其中剃齿、珩齿和磨齿属于齿形的精加工方法。
展成法的加工精度和生产率都较高,刀具通用性好,所以在生产中应用十分广泛。
一、滚齿(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。
齿轮知识集锦齿轮材料齿轮用钢的发展趋势:一是含Cr (铬)、Ni (镍)、Mo (钼)的低合金钢;二是硼钢;三是碳氮共渗用钢;四是易切削钢。
由于我国缺乏Ni (镍)、Cr (铬),常用20CrMnTi 渗碳钢或用含硼加稀土刚。
重型机械常用18CrMnNiMo 渗碳钢或中碳合金钢。
机床行业常用如40Cr 、38CrMoAl 等钢以及高速齿轮用25Cr2MoV 钢进行氮化。
齿轮热处理工艺一般有渗碳(或碳氮共渗),氮化、感应淬火、调质等四类。
当前的总趋势是提高齿面硬度,渗碳淬火齿轮的承载能力可比调质齿轮高2~3倍。
渗碳淬火齿轮可以获得高的表面硬度、耐磨性、韧性和冲击性能,能提供高的抗点蚀、抗疲劳性能。
齿轮传动的特点优点 1、瞬时传动比恒定,工作平稳性较高;2、采用非圆齿轮传动,瞬时传动比可按所需变化规律实际;3、传动比变化范围大,特点是采用行星传动或少齿差传动时,传动比变化特别大。
可用于减速或增速传动;4、速度范围大,节线速度可从v <0.1m/s 达到200m/s ,或更高。
转速可从n <1r/min 到20000r/min ,或更高;5、传动功率范围大,承载能力高。
高速齿轮的传动功率可达到P=50000kW ,或更大。
低速重载齿轮的转矩可达到140t ·m ,或更大;6、传动效率高,特别是精度比较高的圆柱齿轮,效率可达到η=0.99,或更高;7、结构紧凑,特别是采用了行星传动和少齿差传动时,可以使齿轮箱更加紧凑。
并能用于同心或偏心距很小的传动;8、使用寿命长,一般为5~10年,较好的情况可道20~30年。
缺点 1、运动中有噪声、冲击和振动,并产生动载荷;2、无过载保护作用;3、用于精度要求较高的齿轮或特殊齿形时,需要高精度的机床、刀具和量仪,制造工艺复杂,成本比较高。
齿轮传动齿轮与齿条正确啮合的条件是基节相等,齿条基节是其相邻同侧直线齿形的垂直距离,即pb =pcos α=лm cos α。
剃齿是一种利用剃齿刀与被剃齿轮做自由啮合进行展成加工的方法,。
剃齿刀与齿轮间没有强制性的啮合运动,所以对齿轮的传递运动准确性精度提高不大,但传动的平稳性和接触精度有较大的提高,齿轮表面粗糙度值明显减少。
剃齿是在滚齿之后,对未淬硬齿轮的齿形进行精加工的一种常用方法。
由于剃齿的质量较好、生产率高、所用机床简单、调整方便、剃齿刀耐用度高,所以汽车、拖拉机和机床中的齿轮,多用这种加工方法来进行精加工。
目前我国剃齿加工中最常用的方法是平行剃齿法,它最主要的缺点是刀具利用率不好,局部磨损使刀具利用率寿命低;另一缺点是剃前时间长,生产率低。
为此,大力发展了对角剃齿、横向剃齿、径向剃齿等方法。
近年来,由于含钴、钼成分较高的高性能高速钢刀具的应用,使剃齿也能进行硬齿面的齿轮精加工。
加工精度可达7级,齿面的表面粗糙度值Ra为0.8~1.6微米。
但淬硬前的精度应提高一级,留硬剃余量为0.01~0.03毫米。
剃齿工艺中的几个问题
(1)剃前齿轮的材料剃前齿轮硬度在22~32HRC范围时,剃齿刀校正误差能力最好,如果齿轮材质不均匀,含杂质过多或韧性过大会引起剃齿刀滑刀或啃刀,最终影响剃齿的齿形及表面粗糙度。
(2)剃前齿轮的精度剃齿是齿形的精加工方法,因此剃齿前的齿轮应有较高的精度,通常剃齿后的精度只能比剃齿前提高一级。
(3)剃齿余量剃齿余量的大小,对剃齿质量和生产率均有较大影响。
余量不足时,剃前误差及表面缺陷不能全部除去;余量过大,则剃齿效率低,刀具磨损快,剃齿质量反而下降。
(4)剃前齿形加工时的刀具剃齿时,为了减轻剃齿刀齿顶负荷,避免刀尖折断,剃前在齿跟处挖掉一块。
齿顶处希望能有一修缘,这不仅对工作平稳系性有利,而且可使剃齿后的工件沿外圆不产生毛刺。
此外,合理的确定切削用量和正确的操作也十分重要。
珩齿的特点如下:
1)珩齿后表面质量较好珩齿速度一般是1~3m/s,比普通磨削速度低,磨粒粒度又小,结合几弹性较大,珩齿过程实际上是低速磨削、研磨和抛光的综合过程,齿面不会产生烧伤和裂纹,所以珩齿后齿的表面质量较好。
2)珩齿后的表面粗糙度值减少珩轮齿面上均匀密布着磨粒,珩齿后齿面切削痕迹很细,磨粒不仅在齿面产生滑动而切削,而且沿渐开线切线方向亦具有切削作用,从而在齿面上产生交叉网纹,使齿面的表面粗糙度值明显减少。
3)珩齿修正误差能力低珩齿与剃齿的运动关系基本相同,由于珩轮本身有一定的弹性,不会全部复映到齿轮上,所以珩轮本身精度一般都不高,但对珩前齿轮的精度则要求高。
因为珩齿修正误差能力差,因而珩齿主要用于去除热处理后齿面上的氧化皮及毛刺,可使表面粗糙度Ra值从1.6um左右降到0.4um以下,为了保证齿轮的精度要求,必须提高珩前的加工精度和减少热处理变形。
因此,珩前加工多采用剃齿。
如磨齿后需要进一步降低表面粗糙度值,也可以采用珩齿使齿面的表面粗糙度值R值达到0.1um.
珩齿的轴交角常取15度。
珩齿余量很小,一般珩前为剃齿时,常取0.01~0.02mm;珩前为磨齿时,取0.003~0.005mm。
由于珩齿具有齿面的表面粗糙度值小、效率高、成本低、设备简单、操作方便等优点,故是一种很好的齿轮光整加工方法,一般可取加工6~8级精度的齿轮。
磨齿是齿形加工中加工精度最高的一种方法。
对于淬硬的齿面,要纠正热处理变形。
获得高精度齿廓。
磨齿是目前最常用的加工方法。
磨齿是用强制性的传动链,因此它的加工精度不直接决定于毛坯精度。
磨齿可使齿轮精度最高达到3级,表面粗糙度Ra值可以达到0.8~0.2微米,但加工成本高、生产率较低。