一、珩齿的工艺特点
与剃齿相比较,珩齿具有以下工艺特点: (1)珩轮结构和磨轮相似,但珩齿速度甚低(通常为1~3m/s),加之磨粒粒度较细,珩轮弹性较大,故珩齿过程实际上是一种低速磨削、研磨和抛光的综合过程。 (2)珩齿时,齿面间隙沿齿向有相对滑动外,沿齿形方向也存在滑动,因而齿面形成复杂的网纹,提高了齿面质量,其粗糙度可从Ra1.6μm降到Ra0.8~0.4μm。 (3)珩轮弹性较大,对珩前齿轮的各项误差修正作用不强。因此,对珩轮本身的精度要求不高,珩轮误差一般不会反映到被珩齿轮上。 (4)珩轮主要用于去除热处理后齿面上的氧化皮和毛刺。珩齿余量一般不超过0.025mm,珩轮转速达到1000 r/min以上,纵向进给量为0.05 ~0.065mm/r。 (5)珩轮生产率甚高,一般一分钟珩一个,通过3~5次往复即可完成。 二、硬齿面滚齿工艺及滚刀的设计与使用
随着生产力的不断发展,齿轮传动正朝着高速、重载、高精度的方向发展,越来越多的齿轮传动采用承载能力大、抗点蚀性能好的硬齿面齿轮。国外发达国家的工业齿轮,经表面淬火和整体淬火硬度在350HBS以上的硬齿面几乎已完全取代硬度低于350HBS的软齿面。我国自80年代以来,开始推广硬齿面齿轮的应用。 1 硬齿面滚齿工艺采用硬质合金滚刀对硬齿面进行加工,革新了传统的硬齿面精加工工艺。首先,对于高精度的磨齿齿轮来说,硬齿面滚齿能用很高的效率代替粗磨工序,切除轮齿的热处理变形,留下小而均匀的余量进行精磨,从而大大地提高了磨齿效率。其次,对于珩齿齿轮来说,在珩齿前安排硬齿面滚齿,可以切除热处理变形,达到必要的精度,再进行珩齿加工,以充分发挥珩齿工艺光整加工的特长,弥补滚齿加工的不足。再次,对于普通精度的淬硬齿轮来说,可以用硬质合金滚刀直接进行精滚加工,以最低的成本保证齿轮加工精度,这一点对于大、中型齿轮更有其技术经济意义。 硬齿面滚齿加工的工艺路线大致如下:
1.新滚刀切出的正确的渐形线齿形 2.滚刀重磨后切出的齿形 图1 下面以直槽阿基米德滚刀为例,求重磨后的前面偏位值e′。 为使直槽阿基米德滚刀切削刃位于基本蜗杆螺旋面上,滚刀轴向平面的齿形角axo应符合: (1) 式中 an——被加工齿轮的法向压力角 l——新滚刀节圆柱螺旋升角 k——滚刀径向铲削量 z——滚刀圆周齿数 e——新滚刀前面偏位值,前角为正时,e为正值;前角为负时;e为负值 r——新滚刀节圆半径 式(1)是滚刀切削刃位于基本蜗杆螺旋面上的必要条件,也是滚刀能加工出正确渐开线轮齿的几何保证。式中axo、an、k、z在刃磨后是不变的参数,l、e、r在刃磨中是可变参数。刃磨后若要保证式(1)成立,必须使重磨后的l′、e′、r′满足一定关系。 图2 图2为滚刀刀齿,若齿顶处刃磨厚度为Db,外圆半径减小Dr,节圆半径也相应减小Dr,则刃磨后的节圆半径r′=r-Dr。由图2推得: (2) 式中 g——新滚刀顶刃前角,有正负号,图2中g为正 a——新滚刀顶刃后角 由于r减至r′,则l增至l′: (3) 式中 s——滚刀轴向齿距 由式(2)求得r′,将式(3)代入式(1),经整理得,滚刀刃磨后新前面偏位值e′应为: (4) 使用式(4)计算可知,为了保证直槽滚刀刃磨后的齿形精度,重磨后应改变前面偏位值。对正前角滚刀要增加偏位值;对负前角滚刀要减小负偏位值;对0°前角要增加偏位值(朝正前角方向增加)。总之,使刃磨后的前角增大,才能保证刃磨后的齿形精度。 目前,硬齿面滚齿已广泛应用于m=2~40mm的各种硬齿面齿轮的精加工和半精加工 |
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