直齒和曲線齒錐齒輪齒部的切削加工有成形法、仿形法和展成法3種。成形法和仿形法主要用于加工直齒錐齒輪,展成法是利用被切齒輪與假想冠輪相嚙合的原理加工,假想冠輪有平面冠輪和平頂冠輪兩種。
平面冠輪是節(jié)錐角為90°的錐齒輪,即節(jié)錐面為一個(gè)平面,齒形為直線的齒輪;平頂冠輪是外錐角為90°的錐齒輪,即外錐面為一個(gè)平面,其齒形近似于直線。
如將刀具刃形做成假想冠輪的齒形,刃口在空間形成的軌跡即相當(dāng)于冠輪的一個(gè)齒面,當(dāng)被切齒輪與假想冠輪按嚙合關(guān)系對(duì)滾時(shí),刀具的切削運(yùn)動(dòng)便能在齒輪上包絡(luò)切出正確的齒形,按展成法原理可加工各種錐齒輪,直齒錐齒輪的切齒,直齒(包括斜齒)錐齒輪齒部的切削加工主要有銑齒、刨齒、雙刀盤銑齒和拉銑齒等。
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銑齒利用盤形齒輪銑刀或指形齒輪銑刀按成形法銑削錐齒輪時(shí),由于錐齒輪的齒形、齒寬和齒高從大端到小端是逐漸變化的,而銑刀齒厚是按齒槽小端的寬度設(shè)計(jì)的,故須分2~3步才能銑出一個(gè)齒槽。
通常先銑出全部齒槽的一個(gè)側(cè)面,然后利用輪坯的偏移和轉(zhuǎn)位,再順次將齒槽的另一側(cè)銑出。同一模數(shù)不同齒數(shù)的錐齒輪的齒形不同,故一把銑刀只能加工一段齒數(shù)范圍的錐齒輪。銑齒生產(chǎn)率較低,加工精度為 9級(jí)(按JB180-60),適于單件或小批量加工精度要求不高的錐齒輪。
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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,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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