淬火后的齒輪輪齒表面有氧化皮,影響齒面粗糙度,熱處理的變形也影響齒輪的精度。由于工件已淬硬,除可用磨削加工外,但也可以采用珩齒進(jìn)行精加工。
珩齒原理與剃齒相似,珩輪與工件類似于一對(duì)螺旋齒輪呈無側(cè)隙嚙合,利用嚙合處的相對(duì)滑動(dòng),并在齒面間施加一定的壓力來進(jìn)行珩齒。
珩齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)和剃齒相同。即珩輪帶動(dòng)工件高速正、反向轉(zhuǎn)動(dòng),工件沿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)及工件徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。與剃齒不同的是開車后一次徑向進(jìn)給到預(yù)定位置,故開始時(shí)齒面壓力較大,隨后逐漸減小,直到壓力消失時(shí)珩齒便結(jié)束。
珩輪由磨料(通常80#~180#粒度的電剛玉)和環(huán)氧樹脂等原料混合后在鐵芯澆鑄而成。珩齒是齒輪熱處理后的一種精加工方法。
與剃齒相比較,珩齒具有以下工藝特點(diǎn):
(1)珩輪結(jié)構(gòu)和磨輪相似,但珩齒速度甚低(通常為1~3m/s),加之磨粒粒度較細(xì),珩輪彈性較大,故珩齒過程實(shí)際上是一種低速磨削、研磨和拋光的綜合過程。
5 插齒與滾齒的區(qū)別
(2)珩齒時(shí),齒面間隙沿齒向有相對(duì)滑動(dòng)外,沿齒形方向也存在滑動(dòng),因而齒面形成復(fù)雜的網(wǎng)紋,提高了齒面質(zhì)量,其粗糙度可從Ra1.6μm降到Ra0.8~0.4μm。
(3)珩輪彈性較大,對(duì)珩前齒輪的各項(xiàng)誤差修正作用不強(qiáng)。因此,對(duì)珩輪本身的精度要求不高,珩輪誤差一般不會(huì)反映到被珩齒輪上。
(4)珩輪主要用于去除熱處理后齒面上的氧化皮和毛刺。珩齒余量一般不超過0.025mm,珩輪轉(zhuǎn)速達(dá)到1000 r/min以上,縱向進(jìn)給量為0.05 ~0.065mm/r。
(5)珩輪生產(chǎn)率甚高,一般一分鐘珩一個(gè),通過3~5次往復(fù)即可完成。
五、磨齒
磨齒是目前齒形加工中精度最高的一種方法。它既可磨削未淬硬齒輪,也可磨削淬硬的齒輪。磨齒精度4~6級(jí),齒面粗糙度為Ra0.8 ~0.2μm。對(duì)齒輪誤差及熱處理變形有較強(qiáng)的修正能力。多用于硬齒面高精度齒輪及插齒刀、剃齒刀等齒輪刀具的精加工。其缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低,加工成本高,故適用于單件小批生產(chǎn)。
(一)磨齒原理及方法
根據(jù)齒面漸開線的形成原理,磨齒方法分為仿形法和展成法兩類。仿形法磨齒是用成形砂輪直接磨出漸開線齒形,目前應(yīng)用甚少;展成法磨齒是將砂輪工作面制成假想齒條的兩側(cè)面,通過與工件的嚙合運(yùn)動(dòng)包絡(luò)出齒輪的漸開線齒面。
下面介紹幾種常用的磨齒方法:
1.錐面砂輪磨齒
采用這類磨齒方法的有Y7131 和Y7132型磨齒機(jī)。它們是利用假想齒條與齒輪的強(qiáng)制嚙合關(guān)系進(jìn)行展成加工,如圖9-14所示
由于齒輪有一定的寬度,為了磨出全部齒面,砂輪還必須沿齒輪軸向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)和展成運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來使磨粒在齒面上的磨削軌跡,如圖9-15所示。
2.雙片蝶形砂輪磨齒
圖9-16所示雙片蝶形砂輪磨齒。
兩片蝶形砂輪磨齒構(gòu)成假想齒條的兩個(gè)側(cè)面。磨齒時(shí)砂輪只在原位回轉(zhuǎn)(n0);工件作相應(yīng)的正反轉(zhuǎn)動(dòng)(n)和往復(fù)移動(dòng)(v),形成展成運(yùn)動(dòng)。為了磨出工件全齒寬,工件還必須沿其軸線方向作慢速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)(f)。當(dāng)一個(gè)齒槽的兩側(cè)面磨完后,工件快速退出砂輪,經(jīng)分度后再進(jìn)入下一個(gè)齒槽位置的齒面加工。
上述展成運(yùn)動(dòng)可通過圖9-16b所示的機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。通過圖中滑座7和框架2、滾圓盤3及鋼帶4所組成的滾圓盤鋼帶機(jī)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)工件正反轉(zhuǎn)動(dòng)(n)與往復(fù)移動(dòng)(v)的配合運(yùn)動(dòng)。工件慢速進(jìn)給(f)由工作臺(tái)1的移動(dòng)完成。
這種磨齒方法由于產(chǎn)生展成運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)環(huán)節(jié)少、傳動(dòng)鏈誤差?。ㄉ拜喣p后有自動(dòng)補(bǔ)償裝置予以補(bǔ)償)和分齒精度高,故加工精度可達(dá)4級(jí)。但由于碟形砂輪剛性差,切削深度較小,生產(chǎn)率低,故加工成本較高,適用于單件小批生產(chǎn)中外嚙合直齒和斜齒輪的高精度加工。
六、齒輪加工方案選擇
齒輪加工方案的選擇,主要取決于齒輪的精度等級(jí)、生產(chǎn)批量和熱處理方法等。下面提出齒輪加工方案選擇時(shí)的幾條原則,以供參考:
1.對(duì)于8級(jí)及8級(jí)以下精度的不淬硬齒輪,可用銑齒、滾齒或插齒直接達(dá)到加工精度要求。
2.對(duì)于8級(jí)及8級(jí)以下精度的淬硬齒輪,需在淬火前將精度提高一級(jí),其加工方案可采用:滾(插)齒-齒端加工-齒面淬硬-修正內(nèi)孔。
3.對(duì)于6 ~7級(jí)精度的不淬硬齒輪,其齒輪加工方案:滾齒-剃齒。
4.對(duì)于6 ~7級(jí)精度的淬硬齒輪,其齒形加工一般有兩種方案:
(1)剃-珩磨方案
滾(插)齒-齒端加工-剃齒-齒面淬硬-修正內(nèi)孔-珩齒。
(2)磨齒方案
滾(插)齒-齒端加工-齒面淬硬-修正內(nèi)孔-磨齒。
剃-珩方案生產(chǎn)率高,廣泛用于7級(jí)精度齒輪的成批生產(chǎn)中。磨齒方案生產(chǎn)率低,一般用于6級(jí)精度以上的齒輪。
5.對(duì)于5級(jí)及5級(jí)精度以上的齒輪,一般采用磨齒方案。
6.對(duì)于大批量生產(chǎn),用滾(插)齒-冷擠齒的加工方案,可穩(wěn)定地獲得7級(jí)精度齒輪
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