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硬齒面粗加工在加工精度和加工功效上博得了少許超過(guò),展示了少許新的工藝本領(lǐng)。底下大略引見(jiàn)下國(guó)表里硬齒面包車(chē)型的士滾齒、插齒、剃齒、珩齒以及磨齒的最新工藝本領(lǐng)及裝置。
硬齒面粗加工在加工精度和加工功效上博得了少許超過(guò),展示了少許新的工藝本領(lǐng)。正文對(duì)國(guó)表里硬齒面包車(chē)型的士滾齒、插齒、剃齒、珩齒以及磨齒的最新工藝本領(lǐng)及裝置舉行了引見(jiàn),更加是對(duì)磨齒加工的成形法和展成法工藝近況舉行了精細(xì)引見(jiàn),指出了硬齒面粗加工本領(lǐng)的興盛目標(biāo)。
連年來(lái),百般硬齒面粗加工在加工精度和加工功效上都博得了少許發(fā)達(dá),同聲還展示了少許新的硬齒面粗加工本領(lǐng)。
1.硬齒面滾齒工藝
因?yàn)槟X功效低、本錢(qián)高,連年來(lái),海外發(fā)端接洽硬齒面滾齒工藝,沿用硬質(zhì)合金滾刀不妨普及加工功效,暫時(shí)在阿曼、德國(guó)等消費(fèi)中已有運(yùn)用。海內(nèi)連年來(lái)也在主動(dòng)接洽硬齒面滾齒工藝,并博得了少許發(fā)達(dá),少許工場(chǎng)消費(fèi)中已有運(yùn)用。
海內(nèi)少許廠家已沿用硬齒面滾齒工藝包辦粗磨齒,加工功效比錐面砣子磨齒機(jī)約高5~6倍。硬齒面滾齒工藝訴求滾齒床子剛度好、精度高,惟有在切齒本領(lǐng)、刃具及床子等幾個(gè)上面的精確共同下,使切齒進(jìn)程到達(dá)最好狀況,硬齒面滾齒的精度本領(lǐng)到達(dá)7級(jí)。硬齒面滾齒生存的最大題目是齒形精度較低,加工精度不寧?kù)o。其重要因?yàn)槭牵?/p>
1)用硬質(zhì)合金滾刀來(lái)加工60HRC 安排的硬齒面,刃具與作件的硬度出入很小,滾刀易磨損,徑直感化齒形精度;
2)因?yàn)闈L齒是一種斷續(xù)切削進(jìn)程,滾齒進(jìn)程伴跟著抑制及自激振蕩、力和熱的報(bào)復(fù),往往簡(jiǎn)單形成硬質(zhì)合金滾刀崩刃;
3)因?yàn)橛操|(zhì)合金滾刀沿用負(fù)前角,而切削厚薄小,作件硬度又高,使得徑向切削力很大。從工藝體例領(lǐng)會(huì),滾齒機(jī)的剛度雖較強(qiáng),但刀桿和心軸卻是2個(gè)剛性微弱步驟,徑向的變形對(duì)精度感化很大。
2.硬齒面插齒工藝
海外有的公司將硬質(zhì)合金插齒刀頂刃磨出較大的負(fù)前角,使側(cè)刃有較大的刃傾斜角,產(chǎn)生刮削加工,也博得了發(fā)端功效。然而,要想用硬齒合金插齒刀插制6級(jí)精度牙輪利害常艱巨的。除去生存和硬質(zhì)合金滾刀、滾齒相一致的題目外,還生存著插齒速率沒(méi)轍減少到與硬質(zhì)合金刃具相符合的最好切削速率,來(lái)往插齒疏通形成振蕩、插齒機(jī)傳動(dòng)鏈精度不達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)等很多題目,使之未能在消費(fèi)本質(zhì)中運(yùn)用。
海內(nèi)少許工場(chǎng)在普遍插齒工藝普通上,對(duì)硬齒面插齒工藝也作了少許接洽。暫時(shí),可插制48HRC安排的中硬齒面7級(jí)精度牙輪,重要采用了以次辦法:1)普及床子的剛度和精度,普及傳動(dòng)鏈精度;2)沿用高精度插齒刀(AA 級(jí)插齒刀),莊重遏制刃具的安置偏愛(ài);3)普及齒坯和卡具的精度;4)采用有理的進(jìn)給度數(shù)和加工進(jìn)給量等。
3.硬齒面剃齒工藝
連年來(lái),阿曼考查勝利用硬質(zhì)臺(tái)金剃齒刀加工8級(jí)精度、硬度為60 HRC 的牙輪。為使剃齒刀能切入作件的硬齒面,除將剃齒刀上的漸開(kāi)線電鉆面刃帶減至最窄處外,還要把剃齒刀每齒上的刀刃減至l~2個(gè)。從來(lái)軟齒面剃齒的最大便宜是刀刃多,有漸開(kāi)線電鉆面維持寧?kù)o嚙合,使剃齒功效高,并保護(hù)精度。而硬齒合金剃齒刀在構(gòu)造上的變換,減少了剃齒的上述2個(gè)便宜。其余,剃齒的特性是切削厚薄很小,而硬質(zhì)合金的刀刃普遍是較鈍的,故很難舉行剃削加工;所以難于在消費(fèi)中本質(zhì)運(yùn)用。
海內(nèi)連年來(lái)也在接洽硬齒面剃齒工藝,暫時(shí)已能剃削48 HRC 安排的中硬齒面7 級(jí)精度牙輪,加工功效很高,其重要采用了以次辦法:
1)采用剃削本能好的刃具資料做剃齒刀;
2)普及剃齒刀的創(chuàng)造精度,并沿用修形剃齒刀或負(fù)變位剃齒刀,不只減小或取消了剃齒齒形的中凹局面,還能剃削鼓形牙輪;
3)普及熱處置前、后齒坯的加工精度,莊重遏制熱處置蘸火變形;
4)精致安排床子,普及床子剛度,采用有理的剃削用量等。
4.珩齒工藝
珩齒是暫時(shí)高精度硬齒面牙輪加工的重要本領(lǐng);然而,要把珩齒精度普及到6級(jí),是比擬艱巨的。暫時(shí),海內(nèi)有的工場(chǎng)已珩出6級(jí)精度牙輪。德國(guó)的工場(chǎng)也是運(yùn)用珩齒消費(fèi)6級(jí)精度牙輪,沿用粗、精2次滾齒,并沿用修形剃齒刀剃齒,莊重遏制熱處置變形等一系列辦法,以保護(hù)珩前精度,并運(yùn)用修形珩輪舉行珩齒。
普遍珩齒工藝沿用的盤(pán)形珩輪加工功效很高,1~2 min就能加工1 個(gè)牙輪。連年來(lái),阿曼提出新的珩齒本領(lǐng)———蝸桿珩齒工藝,推出新式蝸桿珩齒機(jī)。蝸桿珩齒的處事道理是沿用蝸桿形勢(shì)的珩輪對(duì)牙輪齒面舉行珩齒,與珩前精度比擬,可普及1~2級(jí)精度。暫時(shí),蝸桿珩齒本領(lǐng)在阿曼、美利堅(jiān)合眾國(guó)、英國(guó)和瑞士等國(guó)已有十幾項(xiàng)專(zhuān)利公布,多用來(lái)公共汽車(chē)變速箱牙輪的創(chuàng)造。海內(nèi)連年來(lái)對(duì)蝸桿珩齒工藝構(gòu)造攻關(guān),舉行了很多接洽,已由南京第二床子廠和長(zhǎng)江床子廠消費(fèi)蝸桿珩齒機(jī),并發(fā)端在消費(fèi)中運(yùn)用,精度可到達(dá)6~7級(jí),平衡消費(fèi)速率為3~6min/件。普遍蝸桿珩輪沿用普遍磨料,又分為軟珩和硬珩2種蝸桿珩輪。連年來(lái)考查接洽沿用鍍金金剛石蝸桿珩輪和鍍金CBN(立方氮化硼)蝸桿珩輪的珩齒工藝。
海外連年來(lái)還興盛了內(nèi)嚙合自在珩齒工藝,瑞士已消費(fèi)出內(nèi)嚙合珩齒機(jī)。這種工藝沿用內(nèi)齒圈珩輪加工外牙輪作件,平衡單件工日為1~2min,珩后精度可普及2級(jí),普遍可達(dá)6~7級(jí)。即使普及珩前精度,將能珩出更高精度的牙輪。
5.磨齒工藝
磨齒分為展成磨齒和成形磨齒2大類(lèi)。普遍說(shuō)來(lái),展成磨齒的功效較低(蝸桿砣子磨齒之外),磨齒用度較高,床子攙雜,價(jià)錢(qián)高貴,控制了其在消費(fèi)中的普遍運(yùn)用,僅在少量精細(xì)板滯及東西行業(yè)運(yùn)用。而成形磨齒具備床子大略、功效較高、本錢(qián)較低等便宜,但因?yàn)橥粘尚文X砣子休整題目未獲得很好處置,也妨害了成形磨齒工藝在消費(fèi)中的運(yùn)用。此刻寰球列國(guó)都在主動(dòng)接洽高精度、高功效、多功效、本能寧?kù)o的新式磨齒加工本領(lǐng)和磨齒機(jī)。
5.1 展成磨齒
展成磨齒法又可分為單齒分度展成磨齒法和貫串展成磨齒法,如圖1所示。
圖1 展成法牙輪磨削本領(lǐng)分門(mén)別類(lèi)
瑞士 Maag磨齒機(jī)沿用碟形砣子磨齒,除連接維持高精度的上風(fēng)外,在構(gòu)造和磨削本領(lǐng)上有所矯正,功效有所普及。為普及加工功效,Maag 公司在磨削本領(lǐng)上由 HSS系列磨齒機(jī)的15°/20°的普遍磨削法興盛到0°磨削法,沿用BC組織磨修形牙輪,產(chǎn)生了新的SD 系列。厥后 Maag 公司在0°磨削法的普通上,又興盛了K磨削法,功效又有所普及??v然如許,Maag磨齒機(jī)的功效仍舊很低,磨1 個(gè)牙輪往往要奢侈幾個(gè)鐘點(diǎn),本錢(qián)很高,更加是大規(guī)格磨齒機(jī)功效更低。
錐面砣子磨齒機(jī)傳動(dòng)鏈長(zhǎng),并且漸開(kāi)線齒面是逐點(diǎn)包絡(luò)出來(lái)的,感化加工精度及寧?kù)o性,單件工日普遍為0.6~3h;但錐面砣子磨齒機(jī)通用性好,在消費(fèi)中運(yùn)用得較廣。寰球上消費(fèi)錐面砣子磨齒機(jī)光榮較高的是德國(guó)的 Hofler公司和 Niles公司。這2家公司已興盛了直徑為3500 mm 的磨齒機(jī)系列產(chǎn)物。
大平面砣子磨齒機(jī)傳動(dòng)鏈短,構(gòu)造比擬大略,加工精度也較高;但加工功效很低,多用來(lái)加工剃齒刀和插齒刀等牙輪刃具以及精度較高的牙輪。列國(guó)關(guān)系廠家都在消費(fèi)這種磨齒機(jī),但有年來(lái)在構(gòu)造和本能上沒(méi)有太大的興盛。
在百般磨齒本領(lǐng)中,蝸桿砣子磨齒機(jī)的功效最高,普遍10多秒鐘就能磨1個(gè)牙輪,適于5~6級(jí)齒數(shù)>8 mm 或直徑>600 mm)的加工,還有待于于處置。
連年來(lái),阿曼還展示了沿用鍍金CBN(立方氮化硼)蝸桿砣子的數(shù)控蝸桿砣子磨齒機(jī),砣子不必休整可貫串加工幾萬(wàn)個(gè)牙輪,用廢后換新砣子,加工功效很高,1 min 安排就能磨1 個(gè)牙輪,并能磨修形牙輪。暫時(shí),我國(guó)百般情勢(shì)的展成磨齒機(jī)都已有消費(fèi),但產(chǎn)物尺寸系列還不夠完備。
5.2 成形磨齒
為領(lǐng)會(huì)決大量量牙輪的高效財(cái)經(jīng)磨齒題目,連年下世界上很多國(guó)度(如前方提到的瑞士 Maag 公司以及德國(guó)、阿曼、英國(guó)、美利堅(jiān)合眾國(guó)等)又在主動(dòng)接洽成形磨齒工藝。成形磨齒所到達(dá)的精度與展成磨齒相媲美,且消費(fèi)率還要高許多倍(但仍低于蝸桿砣子磨齒),強(qiáng)力高效磨削運(yùn)用于成形磨齒,功效還將進(jìn)一步普及。成形磨齒普遍適于5~6級(jí)精度牙輪的批量消費(fèi),還更加符合于模數(shù)大、齒致少、寬窄大的牙輪和百般修形牙輪的加工。
成形磨齒要處置的第1個(gè)題目是創(chuàng)作通用的成形砣子休整器,為此連年來(lái)公布了不少這上面的專(zhuān)利和功效,如圖2所示。海外成形磨齒機(jī)多沿用靠模四桿組織休整器;但這種休整器的精度寧?kù)o性較差,靠模數(shù)目多,安排煩惱。因?yàn)榫_漸開(kāi)線休整器構(gòu)造普遍較攙雜,感化精度,又興盛了很多種好像漸開(kāi)線休整本領(lǐng)。單金剛石筆休整砣子時(shí)很難處置金剛筆磨損對(duì)休整齒形精度的感化;所以又興盛了金剛虎伏休整法。因?yàn)槌尚谓饎偦⒎鼊?chuàng)造攙雜、價(jià)錢(qián)很貴,海外又興盛了金剛砂帶壓輪法。連年來(lái),國(guó)表里又研制出了數(shù)控成形砣子休整器,沿用三坐標(biāo)閉環(huán)體例,以保護(hù)精度并能機(jī)動(dòng)安排積累金剛石筆磨損;但這種安裝攙雜、高貴,尚未正式運(yùn)用于消費(fèi)。
圖2 成形磨齒砣子休整本領(lǐng)分門(mén)別類(lèi)
硬齒面牙輪粗加工本領(lǐng)的將來(lái)興盛
跟著數(shù)控本領(lǐng)的展示,硬齒面牙輪的粗加工擺設(shè)在床子的成形疏通安排上面,原有的產(chǎn)生牙輪漸開(kāi)線表面的內(nèi)接洽傳動(dòng)鏈?zhǔn)墙?jīng)過(guò)板滯組織實(shí)行的。數(shù)控本領(lǐng)使得床子的每個(gè)疏通都介入一個(gè)伺服電效果,經(jīng)過(guò)數(shù)控床子的CNC體例,向每個(gè)伺服電效果發(fā)送脈沖訓(xùn)令,每個(gè)伺服電效果獲得訓(xùn)令后,經(jīng)過(guò)電效果回旋啟發(fā)鋼珠絲杠實(shí)行床子疏通,如許就取消了原有的、產(chǎn)生牙輪漸開(kāi)線表面的、內(nèi)接洽傳動(dòng)鏈的板滯組織缺點(diǎn),使床子疏通精度獲得普及。新的數(shù)控滾齒機(jī)、插齒機(jī)、剃齒機(jī)以及磨齒機(jī)將獲得普遍運(yùn)用。
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