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。
精密模锻齿轮
把轮坯在保护气氛炉中加热到1000~1150℃,取出放到锻锤的下模中,用上模锤击数次锻出齿形;也可先粗锻成形,然后精锻齿形。
精密模锻适于加工模数小于 4毫米的锥齿轮(直齿或曲线齿)。为了减少锻造过程中高温加热的轮坯接触空气而产生氧化皮的机会并提高齿轮精度,自70年代以来,较多采用高速锤进行高速锻造,可使轮坯在热塑性较好的状态下一次锤击成形。
精密模锻后的齿轮需先去除飞边,然后以锻出的齿槽作定位基准钻、铰或镗削轴孔,再以轴孔为基准精加工齿轮外径和其他部位。对于精度要求较高的齿轮,可在模锻时预留0.5毫米加工余量,以便后用机床精切齿形。
直齿和曲线齿锥齿轮齿部的切削加工有成形法、仿形法和展成法 3种。
成形法和仿形法主要用于加工直齿锥齿轮。
展成法是利用被切齿轮与假想冠轮相啮合的原理加工。假想冠轮有平面冠轮和平顶冠轮两种
。
平面冠轮是节锥角为90°的锥齿轮,即节锥面为一个平面,齿形为直线的齿轮;平顶冠轮是外锥角为90°的锥齿轮,即外锥面为一个平面,其齿形近似于直线。
如将刀具刃形做成假想冠轮的齿形,刃口在空间形成的轨迹即相当于冠轮的一个齿面。当被切齿轮与假想冠轮按啮合关系对滚时,刀具的切削运动便能在齿轮上包络切出正确的齿形。按展成法原理可加工各种锥齿轮。
直齿锥齿轮的切齿 直齿(包括斜齿)锥齿轮齿部的切削加工主要有铣齿、刨齿、双刀盘铣齿和拉铣齿等。
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