小模數(shù)齒輪加工方法,按其齒輪的輪齒加工分為兩大類:有切屑加工,包括方法有:銑齒、滾齒、插齒、刨齒、剃齒、拉齒、沖齒、研齒、拋光齒、珩齒等;無切屑加工,包括方法有:冷軋齒、熱軋齒、壓鑄和模鑄等。
平面齒輪加工原理:在切齒過程中,假想有一個(gè)平面齒輪與機(jī)床搖臺(tái)同軸,它隨機(jī)床搖臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)而與被切齒輪作無間隙嚙合,這個(gè)假想平面齒輪的輪齒表面是由機(jī)床搖臺(tái)上的刃具切銷刃相對(duì)于搖臺(tái)運(yùn)動(dòng)的軌跡表面所代替的。被切齒輪在機(jī)床上安裝時(shí),應(yīng)使其節(jié)錐面與假想平面齒輪的節(jié)平面相切而作純滾動(dòng),通過展成運(yùn)動(dòng)而切出齒輪。
在切齒過程中,假想有一個(gè)平頂齒輪與被切齒輪作無間隙嚙合,平頂齒輪齒面仍由機(jī)床搖臺(tái)上刀具的切削刃所形成,被切齒輪的節(jié)錐面與假想平頂齒輪的節(jié)錐面相切并作純滾動(dòng),通過展成運(yùn)動(dòng)切出齒輪。
插齒:利用齒輪形插齒刀或齒條形梳齒刀切齒。用插齒刀切齒時(shí),刀具隨插齒機(jī)主軸作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng),同時(shí)由機(jī)床傳動(dòng)鏈?zhǔn)共妪X刀與工件按一定速比相互旋轉(zhuǎn)保證插齒刀轉(zhuǎn)一齒時(shí)工件也轉(zhuǎn)一齒,形成展成運(yùn)動(dòng),齒輪的齒形即被準(zhǔn)確地包絡(luò)出來。
如果在插齒機(jī)主軸上加設(shè)螺旋導(dǎo)軌,利用斜齒插齒刀也能加工斜齒輪,如果在插齒機(jī)工作臺(tái)上安裝一個(gè)插齒條的附件,使工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng),則能插削齒條,插齒能適應(yīng)較小的空刀距離,適于加工帶凸肩的齒輪或空刀槽窄的多聯(lián)齒輪,同時(shí)也便于加工扇形齒輪、內(nèi)齒輪和非圓齒輪,插齒的加工精度可達(dá)6~8級(jí)。
用梳齒刀切齒的工作原理與用插齒刀切齒基本相同,但梳齒刀不能切內(nèi)齒,而且由于刀具受長(zhǎng)度限制,切完一齒后需要相對(duì)于工件作精準(zhǔn)的回程運(yùn)動(dòng),影響生產(chǎn)率,機(jī)床結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜,故已很少用梳齒刀切齒。
磨齒:一般用于已淬火齒面的精加工。成形法磨齒所用砂輪的截形須根據(jù)齒輪齒槽的輪廓形狀用靠模修整。成形磨齒生產(chǎn)率較高,精度可達(dá)5~6級(jí),但對(duì)不同齒數(shù)或模數(shù)的工件要專門修整砂輪,故只適用于大量生產(chǎn)。
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早在19世紀(jì)末,就有人開始研究用軋制方法加工齒輪,在20世紀(jì)50年代蘇聯(lián)建立了工業(yè)性試驗(yàn)軋機(jī),熱軋模數(shù)為3的齒輪,到60年代初,美國(guó)利用冷軋法生產(chǎn)汽車齒輪,并建立了冷軋生產(chǎn)線,中國(guó)在50年代也開展了齒輪軋制的研究工作,世界上已有許多國(guó)家采用軋制方法生產(chǎn)齒輪。
在齒的成形過程中,沿齒坯寬度方向的金屬向中部擠起,為避免成品出現(xiàn)鼓狀,齒坯外圓沿寬度方向預(yù)先制成凹弧形,設(shè)計(jì)軋輪時(shí),為防止工件齒產(chǎn)生切向滑移,對(duì)軋輪外徑需進(jìn)行修正,在軋制過程中,由于齒形兩側(cè)摩擦力方向不同,造成齒形不對(duì)稱,因此必須對(duì)軋輪齒形進(jìn)行預(yù)修正,試軋時(shí)再進(jìn)行修正,以使所軋齒形相對(duì)稱。
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