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,假想有一個平面齒輪與機床搖臺同軸,它隨機床搖臺轉(zhuǎn)動而與被切齒輪作無間隙嚙合,這個假想平面齒輪的輪齒表面是由機床搖臺上的刃具切銷刃相對于搖臺運動的軌跡表面所代替的。被切齒輪在機床上安裝時,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,通過展成運動而切出齒輪。
在切齒過程中,假想有一個平頂齒輪與被切齒輪作無間隙嚙合,平頂齒輪齒面仍由機床搖臺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,通過展成運動切出齒輪。
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,刀具隨插齒機主軸作軸向往復(fù)運動,同時由機床傳動鏈?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)一齒時工件也轉(zhuǎn)一齒,形成展成運動,齒輪的齒形即被準(zhǔn)確地包絡(luò)出來。
如果在插齒機主軸上加設(shè)螺旋導(dǎo)軌,利用斜齒插齒刀也能加工斜齒輪,如果在插齒機工作臺上安裝一個插齒條的附件,使工作臺的旋轉(zhuǎn)運動變成直線運動,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6~8級。
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,而且由于刀具受長度限制,切完一齒后需要相對于工件作精準(zhǔn)的回程運動,影響生產(chǎn)率,機床結(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5~6級,但對不同齒數(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)性試驗軋機,熱軋模數(shù)為3的齒輪,到60年代初,美國利用冷軋法生產(chǎn)汽車齒輪,并建立了冷軋生產(chǎn)線,中國在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)計軋輪時,為防止工件齒產(chǎn)生切向滑移,對軋輪外徑需進行修正,在軋制過程中,由于齒形兩側(cè)摩擦力方向不同,造成齒形不對稱,因此必須對軋輪齒形進行預(yù)修正,試軋時再進行修正,以使所軋齒形相對稱。
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