基準(zhǔn)的選擇對于齒輪加工基準(zhǔn)的選擇常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀不同而有所差異。帶軸齒輪主要采用頂點(diǎn)孔定位;對于空心軸,則在中心內(nèi)孔鉆出后,用兩端孔口的斜面定位;孔徑大時則采用錐堵。頂點(diǎn)定位的精度高,且能作到基準(zhǔn)重合和統(tǒng)一。對帶孔齒輪在齒面加工時常采用以下兩種定位、夾緊方式。
(1)以內(nèi)孔和端面定位 這種定位方式是以工件內(nèi)孔定位,確定定位位置,再以端面作為 軸向定位基準(zhǔn),并對著端面夾緊。這樣可使定位基準(zhǔn)、設(shè)計基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和測量基準(zhǔn)重合,定位精度高,適合于批量生產(chǎn)。但對于夾具的制造精度要求較高。
(2)以外圓和端面定位 當(dāng)工件和加劇心軸的配合間隙較大時,采用千分表校正外圓以確定中心的位置,并以端面進(jìn)行軸向定位,從另一端面夾緊。這種定位方式因每個工件都要校正,故生產(chǎn)率低;同時對齒坯的內(nèi)、外圓同軸要求高,而對夾具精度要求不高,故適用于單件、小批生產(chǎn)。
綜上所述,為了減少定位誤差,提高齒輪加工精度,在加工時應(yīng)滿足以下要求: 1)應(yīng)選擇基準(zhǔn)重合、統(tǒng)一的定位方式; 2)內(nèi)孔定位時,配合間隙應(yīng)近可能減少; 3)定位端面與定位孔或外圓應(yīng)在一次裝夾中加工出來,以保證垂直度要求。
齒輪的無屑加工:利用金屬的塑性變形或粉末燒結(jié)使齒輪的齒形部分終成形或提高齒面質(zhì)量的無屑加工方法,分為工件在常溫下進(jìn)行加工的冷態(tài)成形和把工件加熱到1000℃左右進(jìn)行加工的熱態(tài)成形兩類。前者包括冷軋、冷鍛、沖裁等;后者包括熱軋、精密模鍛、粉末冶金等。
無屑加工齒輪可使材料利用率從切削加工的40~50%提高到80~95%以上,生產(chǎn)率也可成倍增長,但因受模具強(qiáng)度的限制,一般只能加工模數(shù)較小的齒輪或其他帶齒零件,同時對精度要求較高的齒輪,在用無屑加工成形后仍需要利用切削加工后精整齒形。
無屑加工齒輪需要采用的工藝裝備,初始投資較大,只有在生產(chǎn)批量較大時(一般達(dá)萬件以上)才能顯著降低生產(chǎn)成本,磨齒的生產(chǎn)率低,一般需數(shù)分鐘才能磨削一齒,對于延長外擺線齒的錐齒輪,由于受刀盤與工件之間旋轉(zhuǎn)速比的限制,不能進(jìn)行磨齒。
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冷軋齒輪將齒輪形的軋輪向輪坯徑向進(jìn)給,并按一定速比相互滾動,使輪坯外周產(chǎn)生塑性變形軋出齒形。冷軋可加工圓柱齒輪(直齒或斜齒)、非圓齒輪或帶細(xì)齒的零件,精度可達(dá)8~9級,齒面粗糙度可小至Rα0.63~0.16微米。
對模數(shù)小于2.5毫米的齒輪,可從輪壞直接軋出齒形,模數(shù)大于2.5毫米時,通常先采用切削加工粗切,或鑄、鍛出齒形,再用冷軋對齒面作精整加工。冷軋一個齒輪的時間只需數(shù)十秒。
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