基準(zhǔn)的選擇對(duì)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(duì)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(shí)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(duì)帶孔齒輪在齒面加工時(shí)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(duì)著端面夾緊。這樣可使定位基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)重合,定位精度高,適合于批量生產(chǎn)。但對(duì)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(shí),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(gè)工件都要校正,故生產(chǎn)率低;同時(shí)對(duì)齒坯的內(nèi)、外圓同軸要求高,而對(duì)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(shí)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(shí),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。
齒輪加工方法:銑齒、拉齒。切削加工圓柱齒輪齒部的方法(包括直齒、斜齒、人字齒的圓柱齒輪以及齒條和非圓齒輪的齒部切削加工)主要有成形法和展成法兩類。
成形法切齒:利用與被切齒輪齒槽輪廓相同的成形刀具或成形砂輪,由分度機(jī)構(gòu)將工件分齒逐齒切出,常用的有銑齒、拉齒、磨齒;拉齒:利用齒輪拉刀拉削內(nèi)、外圓柱齒輪。拉齒的生產(chǎn)率高,齒面粗糙度小,但刀具制造成本高,故拉齒只適用于大量生產(chǎn)。銑齒:利用盤形齒輪銑刀在銑床上加工或利用指形齒輪銑刀,在有單齒分度機(jī)構(gòu)的滾齒機(jī)上加工。前者利用分度頭分齒,適于加工中、小模數(shù)齒輪;后者適于加工模數(shù)大于10毫米的齒輪。
由于不同模數(shù)或齒數(shù)的齒輪齒形不同,在理論上,一把成形齒輪銑刀只適用于加工一種模數(shù)和齒數(shù)的齒輪。但在實(shí)際生產(chǎn)中,為了減少銑刀數(shù)量,通常用一把齒輪銑刀加工同一模數(shù)而齒數(shù)在一段范圍內(nèi)的齒輪,因此銑齒所得齒形常有較大誤差。利用銑齒方法可以加工直齒、斜齒、人字齒圓柱齒輪,也可加工齒條和扇形齒輪等。銑齒的生產(chǎn)率低,加工精度也較低,通常為9級(jí),但能在銑床上進(jìn)行,刀具制造也較容易,故銑齒仍有應(yīng)用。
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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(zhǎng),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(shí)對(duì)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(shí)(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(duì)于延長(zhǎng)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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