小模数等高直齿锥齿轮的滚切加工原理:
用定装滚刀滚切等高直齿锥齿轮的齿形,是属于连续分度仿形法。其刀齿与工件齿槽形状一致。滚刀可做成单头两个齿或者双头四个刀齿。滚刀与工件在滚齿机上切削运动按照一定传动比强制运动。
由于锥齿轮大小端直径不同,分度圆锥大小端切向线速度也不同。随着刀具由大端向小端走刀,工件与刀具间的相对线速度逐渐减少,因此,在切削过程中形成越趋近于大端,其齿槽越宽,符合于锥齿轮大小端齿槽(或齿厚)不等的要求。
由于锥齿轮的左右齿形分别由相差180度而在同一螺旋线上的两个主刀刃切出,这两个主刀刃正好相交于分度圆上,并且通过齿轮中心。因此,滚切过程中就能保证大端和小端分度圆齿厚都符合要求。
齿轮加工方法
锥齿轮的研齿和磨齿 对淬火后的锥齿轮,为了提高齿面质量和齿形精度,需要进行研齿或磨齿。
研齿 一对相配合的锥齿轮副(直齿或曲线齿)的齿面间加入研磨剂在研磨机上对研,主要用来减小齿面粗糙度以降低啮合运转噪声。研齿时需要一些附加运动使两齿轮之间的相互位移不断变动,才能研到全部齿面,提高接触质量。淬火后的锥齿轮经研齿后,齿面粗糙度可减小到R a1.25~0.63微米,齿轮运转噪声可显著降低。研齿的生产率高,研磨一对齿轮副只需要几分钟。但对齿形误差的纠正作用不大。
磨齿 主要用来消除锥齿轮淬火后的热处理变形,提高齿轮精度和接触质量。直齿锥齿轮的磨齿工作原理与双刀盘铣齿相同,区别在于用两片碟形砂轮代替两把铣刀盘,而且是在相邻两齿槽中分别磨削一个齿侧面。弧齿锥齿轮的磨齿工作原理与格利森切齿法相同,但须将端面铣刀盘换成杯形或碗形砂轮进行磨削。淬火锥齿轮经磨削后,精度可达5级,齿面粗糙度可小至Rα0.63~0.32微米。磨齿的生产率低,一般需数分钟才能磨削一齿。对于延长外摆线齿的锥齿轮,由于受刀盘与工件之间旋转速比的限制,不能进行磨齿。
按所用刀具结构和切削轮齿各部分的顺序不同,弧齿锥齿轮切齿有多种方法,常用的有4种。
①
单刀号单面切削法:利用一把双面铣刀盘分别粗切大轮和小轮的轮齿;再利用同一刀盘的外刀齿精切大轮轮齿的凹面;然后用该刀盘的内刀齿精切大轮轮齿的凸面。小轮轮齿的凹面和凸面的精切也用同一刀盘按大轮的轮齿配切。用这种方法切出的齿轮质量(特别是齿面接触区)较差,生产率也较低。但所用刀具和机床较少(即大、小轮轮齿的粗、精切只用一把刀具在一台机床完成),这种方法适于单件小批生产质量要求不高的锥齿轮。
②
单面-双面切削法:利用一把双面粗切刀盘和一把双面精切刀盘分别承担大轮的粗、精切;另用三把刀盘,其中一把承担小轮的双面粗切,其余两把分别承担小轮凹面和凸面的单面精切。加工时,若只用一台机床,需将上述五把刀盘依次装到机床上铣削大轮或小轮的齿面,这种方法称为单台单面-双面切削法;若用五台机床,则每道工序都在固定的机床上进行,这种方法称为固定安装法,生产率很高,齿面质量(接触区和粗糙度)也较好,适用于大批量生产。
③
半展成法:当大、小轮齿数之比小于2.5时,大轮可采用端面拉刀盘按成形法切齿,切出的齿廓是直线形的;而小轮轮齿的凹面和凸面需分别按展成法切出,而且要作相应的修正。
双重双面法:大、小轮齿槽两侧面的粗、精切都用双面刀盘切出。若用四台机床和四种刀盘,则生产率比"固定安装法"更高,但接触区不易控制,切出的轮齿质量也较差,这种方法适用于模数小于2.5毫米的弧齿锥齿轮的大批量生产。
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