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齿轮加工工艺有哪些?

时间:2022-05-30 作者:百富都

齿轮加工是一个极为复杂的过程,只有通过运用正确的技术,才能使高效生产成为可能,生产过程中的每个部分也都必须达到极为精确的尺寸。

齿轮的加工周期中包括了普通车加工→滚齿加工→插齿加工→剃齿加工→硬车加工→磨齿加工→珩磨加工→钻孔→内孔磨削→焊接→测量,为这个过程配置合适的装夹系统显得尤为重要,接下来我们就将介绍各项工艺中的齿轮装夹系统。

齿形有多种形式,其中以渐开线齿形最为常见。渐开线齿形常用的加工方法有两大类,即成形法和展成法。齿轮是能互相吻合的有齿的机械零件,齿轮传动可完成减速、增速、变向等功能。它在机械传动及整个机械领域中应用极其广泛。本文浙江百富都机电小编对齿轮类零件的加工工艺进行了综述。下面让我一起去了解一下吧!

齿轮加工工艺有哪些?

一、材料的选择问题

满足材料的机械性能。齿根部受到大弯曲应力,可能产生齿面或齿体强度失效。齿面各点都有相对滑动,会产生磨损。齿轮主要的失效形式有齿面电蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度,齿面要有足够的硬度和耐磨性,芯部要有一定的强度和韧性。

二、齿轮加工原理

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砂轮磨削加工。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,可分为成形法和展成法两大类。

三、常见的六种齿轮加工工艺

1、铣齿

采用盘形模数铣刀或指状铣刀铣齿属于成形法加工,铣刀刀齿截面形状与齿轮齿间形状相对应。此种方法加工效率和加工精度均较低,仅适用于单件小批生产。

2、成形磨齿

也属于成形法加工,因砂轮不易修整,使用较少。

3、滚齿

属于展成法加工,其工作原理相当于一对螺旋齿轮啮合。齿轮滚刀的原型是一个螺旋角很大的螺旋齿轮,因齿数很少(通常齿数z = 1),牙齿很长,绕在轴上形成一个螺旋升角很小的蜗杆,再经过开槽和铲齿,便成为了具有切削刃和后角的滚刀。

4、剃齿

在大批量生产中剃齿是非淬硬齿面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齿刀与被加工齿轮作自由啮合运动,借助于两者之间的相对滑移,从齿面上剃下很细的切屑,以提高齿面的精度。剃齿还可形成鼓形齿,用以改善齿面接触区位置。

5、插齿

插齿是除滚齿以外常用的一种利用展成法的切齿工艺。插齿时,插齿刀与工件相当于一对圆柱齿轮的啮合。插齿刀的往复运动是插齿的主运动,而插齿刀与工件按一定比例关系所作的圆周运动是插齿的进给运动。

6、展成法磨齿

展成法磨齿的切削运动与滚齿相似,是一种齿形精加工方法,特别是对于淬硬齿轮,往往是唯一的精加工方法。展成法磨齿可以采用蜗杆砂轮磨削,也可以采用锥形砂轮或碟形砂轮磨削。

7、普通车加工

在普通车加工中,齿轮毛胚件通常被夹持在垂直或者水平的车削机床上。对于自动夹持的夹具,绝大多数不需在主轴另一边加装辅助稳定装置。

8、硬车加工

硬车加工使取代昂贵的研磨工艺成为可能。为了使其正常运行,系统的各个部分和加工部分相对应的连接在一起。选用正确的机床和夹具、切削工具决定了车削效果的好坏。

9、珩磨加工

珩磨加工是运用无定形切削角度,对硬质齿轮进行最终精加工的工艺。珩磨加工不仅具有很高的经济性,而且能使被加工齿轮具有低噪音的光滑表面。相对于研磨,珩磨加工的切削速度很低(0,5至10 m/s),因此避免了切削发热对齿轮加工的损害。更确切的说,在被加工齿面上产生的内应力,对设备的承载能力产生一定的积极作用。

10、钻孔

钻孔是一种旋转切削的加工工艺。刀具的转轴和被加工孔的中心是在轴向是完全吻合的,且与刀具在轴向的进给方向是一致的。切削运动的主轴应于刀具保持一致,和进给运动方向无关。

11、内孔研磨

内孔研磨是一种无定形切削角度的机械加工工艺。比较其他的切削加工工艺,研磨对硬质金属具有很高的尺寸和成形精度,尺寸精度(IT 5—6),很小的震纹痕高质量的表面精度(Rz = 1-3μm)等优点。

12、电容放电焊接

电容放电焊接属于电阻焊接加工工艺。电容放电焊接通过很快的电流增加,相当短的焊接时间,及很高的焊接电流来实现。因此,电容放电焊接具有很多优点。对于日益增长的能源价格,电容放电焊接的经济性和高效性显得尤为重要。

13、测量

齿轮的检测时非常广泛的,其必须根据齿轮的不同形式来进行调整。在齿轮的测量中,通过长度,角度的测量,以及特殊的齿轮工艺测量,来确定齿轮的各个不同重要参数。

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