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齒輪加工范文第1篇

關(guān)鍵詞：齒輪范成；教具；實(shí)驗(yàn)

Teaching aid for gear generating

Chen Tao， Zhang Bingbing

Hunan University， Changsha， 410082， China

Abstract： According to the issues that the students feel more abstract to the formation process of involute tooth profile during the teaching process， design and manufacture a teaching aid for gear generating. The teaching aid used wax gear preparation by gear hobbing machining， can realize the processing of involute spur gear and X-gears. It is used for gear generating demonstration teaching and experiment.

Key words： gear generating； teaching aid； experiment

齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最為廣泛的一種傳動機(jī)構(gòu)，是機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。特別是在講授范成法加工齒輪的輪廓時(shí)，學(xué)生感覺比較抽象，因而，有必要通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)增加感性認(rèn)識和進(jìn)行原理驗(yàn)證。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法是利用齒輪范成儀模擬齒條刀具加工齒輪的過程驗(yàn)證齒廓范成原理[1]，也有的教師采用計(jì)算機(jī)仿真實(shí)現(xiàn)漸開線齒輪范成的動態(tài)虛擬實(shí)驗(yàn)[2-3]。這些方法都基于模擬和虛擬手段，不直觀。為此，筆者設(shè)計(jì)了一種齒輪范成加工教具，把只有在工廠才能看到的齒輪加工過程搬到課堂上，讓學(xué)生參與加工過程，不僅加深了學(xué)生對齒輪范成原理的理解和認(rèn)識，還可寓教于樂。

1 漸開線齒輪范成加工原理

范成法是根據(jù)一對齒輪嚙合傳動時(shí)，兩輪的齒廓互為共軛曲線的原理加工的。目前常用的方法有插齒、滾齒、剃齒、磨齒等。機(jī)械基礎(chǔ)課程中主要介紹了插齒和滾齒方法。

范成法加工齒廓一般需要范成運(yùn)動、切削運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動等多個運(yùn)動過程。采用插齒法加工時(shí)，插刀沿輪坯軸線方向做往復(fù)切削運(yùn)動，同時(shí)，插刀與輪坯之間還要做范成運(yùn)動，為了避免插刀向上退刀時(shí)擦傷已切出的齒面，輪坯還需做微量的讓刀運(yùn)動，其切削是不連續(xù)的，不利于生產(chǎn)效率的提高。用滾齒法切制齒廓時(shí)（如圖1所示），滾刀的切削運(yùn)動和范成運(yùn)動由滾刀刀刃的螺旋運(yùn)動替代。相較于插齒法，滾齒法加工更連續(xù)，效率更高，目前工業(yè)上更多地采用滾齒法加工齒輪[4]。采用滾齒法加工齒廓不需要做讓刀運(yùn)動，因而其機(jī)構(gòu)傳動鏈更為簡單。作為用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的齒輪加工教具，采用滾齒法進(jìn)行設(shè)計(jì)既能簡化結(jié)構(gòu)，又易于制造。

圖1 滾齒加工示意圖

2 齒輪范成加工教具傳動鏈的設(shè)計(jì)

2.1 范成運(yùn)動傳動鏈的設(shè)計(jì)

加工漸開線齒輪齒廓的范成運(yùn)動是由工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動合成的復(fù)合運(yùn)動，兩旋轉(zhuǎn)主軸呈交錯分布，類似蝸輪蝸桿的傳動。滾刀好比蝸桿，而工件就像是蝸輪。所以，在范成運(yùn)動傳動鏈中，采用蝸輪蝸桿傳動，使其結(jié)構(gòu)緊湊，滿足教具小巧、便捷的要求。由于滾刀和工件要實(shí)現(xiàn)定比傳動，在工件固定的情況下，滾刀還要有軸向進(jìn)給和徑向進(jìn)給運(yùn)動，即傳動中心距在傳動過程總會有一定的變化，而滾刀在安裝時(shí)要有一定的安裝角，所以采用鏈傳動加張緊輪來進(jìn)行傳動和調(diào)整。如圖2所示，主動力由蝸桿輸入，通過蝸輪1和鏈輪的傳動，將動力傳到工件與滾刀上。

圖2 機(jī)構(gòu)傳動鏈

2.2 進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈的設(shè)計(jì)

滾刀的軸向進(jìn)給采用絲桿螺母傳動，絲桿固定，滾刀與螺母固連以實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給。軸向進(jìn)給的速度較慢，如果通過齒輪傳動減速，需要加入兩級以上的齒輪，勢必耗費(fèi)機(jī)構(gòu)空間，增加機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性。所以，筆者采用蝸輪蝸桿的傳動方式減速。如圖2所示，直接使用范成運(yùn)動傳動鏈的主動力源――蝸桿，由蝸桿帶動蝸輪2實(shí)現(xiàn)減速，再由蝸輪2帶動絲桿運(yùn)動。通過采用一個蝸桿帶兩個蝸輪的方式實(shí)現(xiàn)兩個傳動鏈的傳遞，簡化了傳動機(jī)構(gòu)，節(jié)省了空間。

滾刀的徑向進(jìn)給運(yùn)動是指滾刀向齒輪坯中心的移動，以保證切出全部齒高。通過改變滾刀徑向進(jìn)給的位置，還可加工出正、負(fù)變位齒輪。徑向進(jìn)給運(yùn)動采用絲桿螺母傳動，通過手輪單獨(dú)驅(qū)動絲桿。滾刀的徑向進(jìn)給運(yùn)動到達(dá)所要加工齒坯的既定位置時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動便停止，而范成運(yùn)動和軸向進(jìn)給運(yùn)動仍然在進(jìn)行，直到加工完整個齒坯。采用單獨(dú)驅(qū)動滾刀的徑向進(jìn)給不會影響齒輪坯的加工，卻能大大簡化機(jī)構(gòu)。

3 齒輪范成加工教具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 齒輪范成加工教具材料的選用

齒輪范成加工教具采用手動加工方式，切削速度隨機(jī)可調(diào)，便于教師講授范成原理，也利于學(xué)生仔細(xì)觀察齒輪的范成加工過程。所以，待加工齒坯選擇蠟制材料更易于加工。為滿足教具使用的靈巧與便捷，教具不宜過大過重，應(yīng)選擇輕質(zhì)的材料。對于傳動件，可采用鋁合金材料，既輕質(zhì)又便于加工；對于支撐件，采用工程塑料不僅可以滿足設(shè)計(jì)要求，而且價(jià)格低廉。

3.2 主傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

如圖2傳動鏈所示，主傳動由蝸桿作為動力輸入，該蝸桿還將帶動兩個蝸輪進(jìn)行傳動。將蝸桿與蝸輪封閉放置于箱體內(nèi)，而將滾刀與齒輪坯置于箱體上方，以便隔絕加工時(shí)產(chǎn)生的蠟屑，保證蝸桿蝸輪的順暢運(yùn)行。

齒輪坯與蝸輪1同軸相連，實(shí)現(xiàn)同步轉(zhuǎn)動。蝸桿與鏈輪1同軸相連，鏈輪2與滾刀軸同軸相連，蝸桿通過滾子鏈將動力傳遞到滾刀軸，并通過圖3所示張緊機(jī)構(gòu)使?jié)L刀在進(jìn)給運(yùn)動中滾子鏈一直處于張緊狀態(tài)，有效傳遞動力。

圖3 張緊機(jī)構(gòu)圖

3.3 進(jìn)給運(yùn)動結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

滾刀的軸向進(jìn)給運(yùn)動通過絲桿螺母機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。絲桿固定安裝在蝸輪2內(nèi)孔中，螺母與滾刀托板固聯(lián)，當(dāng)蝸輪2帶動絲桿旋轉(zhuǎn)，滾刀托板則隨著螺母沿絲桿運(yùn)動，從而帶動滾刀架實(shí)現(xiàn)軸向進(jìn)給運(yùn)動（如圖4所示）。滾刀托板側(cè)面開槽，以立柱為導(dǎo)軌進(jìn)行軸向進(jìn)給運(yùn)動。

圖4 進(jìn)給運(yùn)動三維建模圖

滾刀架下端開有燕尾槽與滾刀托板燕尾導(dǎo)軌相連，以克服因滾刀架前端過重而產(chǎn)生的顛覆力矩，并通過小螺桿旋轉(zhuǎn)推動滾刀架前后移動，實(shí)現(xiàn)滾刀的徑向進(jìn)給運(yùn)動。小螺桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過手輪手動實(shí)現(xiàn)（如圖4所示）。為避免滾刀架在移動過程中與絲桿發(fā)生干涉，滾刀架在絲桿接觸部位采用中空腰形槽。圖5為齒輪范成加工教具實(shí)物圖。

圖5 齒輪范成加工教具實(shí)物圖

4 主要技術(shù)參數(shù)

外形尺寸：500 mm×400 mm×320 mm

總重量：18 kg

滾刀參數(shù)：單頭，m=2.5 mm，α=20°，h*a=1，c*=0.25，γ=2.5°

待加工齒輪參數(shù)：m=2.5 mm，α=20°，Z=38～58，da=100～150 mm，毛坯為蠟制

切削速度：手動可調(diào)

5 結(jié)束語

該齒輪范成加工教具結(jié)構(gòu)簡單，小巧便捷，極具實(shí)用性和趣味性。齒坯使用蠟質(zhì)材料，能夠進(jìn)行齒輪的現(xiàn)場加工，可用于范成法加工齒輪的演示教學(xué)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)。該教具采用手動加工，實(shí)驗(yàn)者可以根據(jù)需要，放慢滾齒速度，以便清晰地觀察范成法加工漸開線齒廓的成形過程，改善了以往主要通過教師口頭講解和圖片展示的教學(xué)方式，取得了理想的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊昂岳，毛笠泓，夏宏玉.實(shí)用機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)技術(shù)[M].長沙：國防科技大學(xué)出版社，2009.

[2] 穆立茂，黃海英，王克印.基于CAXA電子圖板的齒輪范成虛擬實(shí)驗(yàn)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（1）：77-79.

齒輪加工范文第2篇

關(guān)鍵詞：鼓形齒；靠模法；齒輪加工；老舊設(shè)備改造

引言

經(jīng)過試驗(yàn)研究證明，齒輪由于無法避免在制造和安裝時(shí)產(chǎn)生的偏差，受載變形，實(shí)際嚙合過程中產(chǎn)生振動和偏載等諸多因數(shù)的影響，如果僅考慮提高制造和安裝精度必然會增加生產(chǎn)成本，無法從根本上解決問題，而鼓形齒恰恰有效地解決了上述產(chǎn)生的偏差受載變形等實(shí)際問題。鼓形齒是機(jī)械零件中重要的基礎(chǔ)件，在相同的模數(shù)、齒數(shù)、齒寬下鼓形齒比直齒輪的允許角位移提高50%；避免了在角位移條件下直齒輪凌邊擠壓和應(yīng)力集中的問題；與直齒輪比較鼓形齒的承載能力平均提高15%～20%。

鼓形齒的常見加工方法為自動進(jìn)給法，此方法需要在數(shù)控箱上輸入鼓形齒的仿形程序達(dá)到加工的目的。鼓形齒曾經(jīng)是我公司的常規(guī)產(chǎn)品，由于數(shù)控滾齒機(jī)使用年限太久、設(shè)備老化、數(shù)控箱損壞。數(shù)控滾齒機(jī)不能正常滿足鼓形齒的工藝要求，機(jī)床維修、更新費(fèi)用太大，通過小組的研發(fā)，用普通滾齒機(jī)床（1.25米）YN31125通過設(shè)計(jì)靠模板，使用靠模法手動進(jìn)給的方式加工鼓形齒，來代替數(shù)控滾齒機(jī)床達(dá)到鼓形齒的工藝加工要求?？磕７ㄊ鞘謩舆M(jìn)給法的一種，適用于單件小批量加工鼓形齒的方法，其精度達(dá)到數(shù)控滾齒機(jī)的加工精度。

1 靠模法加工鼓形齒

（1）通過鼓形齒參數(shù)設(shè)計(jì)靠模板。

在加工前，將靠模板固定在刀架滑板上，百分表固定在工作臺滑座上。

（2）粗滾齒：先按圖紙要求的齒厚尺寸徑向留量粗加工成直齒槽。

（3）定中心：第二刀半精加工，當(dāng)滾刀沿豎直方向向下運(yùn)動時(shí)，到達(dá)齒寬中心時(shí)，將百分表的表頭壓在靠模板中心O點(diǎn)，百分表大盤讀數(shù)為0，小盤讀數(shù)6，繼續(xù)向下加工。

（4）精加工：滾刀垂直進(jìn)刀，當(dāng)滾刀中心下移和齒寬上界線重合時(shí)，百分表應(yīng)壓在靠模板的A點(diǎn)上，然后徑向進(jìn)刀，使百分表大盤讀數(shù)為6，小盤讀數(shù)為Gr。然后垂直方向滾切，在表頭從靠模板上A點(diǎn)到O點(diǎn)的滾切過程中，通過手動向退刀保持百分表大盤讀數(shù)在（Gr-0.01，Gr+0.01），其中Gr是半精加工的留量。

（5）當(dāng)滾刀繼續(xù)下移，百分表表頭至模板中點(diǎn)O時(shí)，手動方向改為正向進(jìn)刀，也須始終保持百分表大盤讀數(shù)在（Gr-0.01，Gr+0.01），直至百分表頭移至滾切過程完成，其中Gr是半精加工的留量。

2 結(jié)束語

采用上述方法對使用靠模板加工的鼓形齒進(jìn)行檢驗(yàn)，各項(xiàng)性能指標(biāo)均能完全滿足設(shè)計(jì)要求，鼓形齒運(yùn)行平穩(wěn)可靠，降低加工成本，縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。證明了通過靠模法手動進(jìn)給加工鼓形齒方法的可行性，為鼓形齒在特定設(shè)備情況加工的條件下提供了一種新的加工方法?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用在類似的產(chǎn)品中，此方法已納入到工藝文件中，已在廠際間廣泛推廣。

參考文獻(xiàn)

齒輪加工范文第3篇

【關(guān)鍵詞】大齒 加工工藝 三車兩銑齒

1 引言

礦用磨機(jī)大齒輪是礦用磨機(jī)的關(guān)鍵傳動部件，主要是電動機(jī)帶動小齒輪轉(zhuǎn)動，而后小齒輪帶動裝在筒體上的大齒輪轉(zhuǎn)動，從而使磨機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)動。大齒輪與端蓋、筒體把合，大齒輪的加工精度尤其重要，大齒輪精度的高低直接決定著磨機(jī)的工作性能、承載能力及使用壽命。我公司加工礦用磨機(jī)的大齒輪一般采取三車兩銑齒的加工方法，經(jīng)過長期的實(shí)踐證明，這種方法是很合理也是很有參考價(jià)值的一種加工工藝。

2 大齒輪機(jī)加工工藝流程

毛坯--劃線--粗銑結(jié)合面--鉆結(jié)合面螺栓孔（留余量并用工藝螺栓把合在一起）--粗車（如有缺陷可在技術(shù)要求范圍內(nèi)補(bǔ)焊）--加工面UT（加工面超聲波探傷）--拆開--調(diào)質(zhì)處理--半精銑結(jié)合--把合--半精車--拆開--精銑結(jié)合面--擴(kuò)螺栓孔到圖紙尺寸--鉆鉸定位銷孔--把合--粗銑齒（松壓板和螺栓）--精車--精銑齒（磨齒）--齒部表面PT（齒面滲透探傷）--拆開--加防變形保護(hù)工裝。

3 大齒輪機(jī)加工工序

3.1 半齒輪加工工序

（1）按鑄造工藝鑄坯；（2）劃線工序：按毛坯的均勻性劃結(jié)合面的加工線（注意：要控制輪緣厚度，保證兩個或者四個半齒輪一致）；（3）銑工序：工件一端面上銑床，按線校正，粗銑結(jié)合面，均留余量4mm；（4）劃線工序：劃一件半齒輪結(jié)合面上把合孔加工線；（5）鏜工序：工件一端上鏜床，結(jié)合面找正，按已劃好線的半齒輪結(jié)合面上把合孔均按小于孔徑10mm的孔鏜出并背面锪平；（6）鉆工序：按已鉆好孔的一件半齒輪號劃另一件半齒輪結(jié)合面上把合孔均按小于孔徑10mm鉆出并背面锪平；（7）鉗工序：1）將兩件或四件半齒輪沿結(jié)合面貼合對正，用工藝螺栓和螺母把合在一起，并對結(jié)合縫隙不加工處采用點(diǎn)焊加牢；2）使結(jié)合縫隙通過中心劃外圓和兩端面的加工線。在將兩個或四個半齒輪組合到一起時(shí)，組對好后再加工內(nèi)外圓及各端面，這是車削工件最重要的工序之一，為保證車削過程中及加工完成后工件不變形，各部位尺寸、形狀、位置精度均須達(dá)到圖紙要求。

3.2 大齒輪加工工序

（1）粗車：a.上車床按線找正，粗車外圓、內(nèi)孔、止口及端面露出金屬光澤即可，保證單邊余量不少于10mm（如有缺陷可在技術(shù)要求范圍內(nèi)補(bǔ)焊）；b.倒轉(zhuǎn)找正，粗車外圓、內(nèi)孔、止口及端面露出金屬光澤即可，保證單邊余量不少于10mm（如有缺陷可在技術(shù)要求范圍內(nèi)補(bǔ)焊）。（2）鉗工序：1）將工件拆開；2）對工件進(jìn)行時(shí)效處理3-5天，其目的是消除工件粗加工之后的應(yīng)力；（3）焊工序：焊拉筋防止熱處理變形，拉筋尺寸和材料與原拉筋保持一致，焊接時(shí)雙面打坡口；（4）調(diào)質(zhì)：對工件進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理；（5）鉗工序：割除拉筋并劃結(jié)合面加工線；（6）銑工序：工件上銑床，按線找正，銑結(jié)合面留余量2mm；（7）鉗工序：將兩個或四個半齒輪對正，把合在一起，并在不加工處點(diǎn)焊牢固；（8）車工序：1）工件一端面上車床，外圓和端面找正，夾緊力不必過大，以防變形，半精車外圓、內(nèi)孔及止口，單邊余量5mm，直徑10mm，半精車端面留余量2mm，粗糙度Ra 6.3，R圓弧不車，并在端面分度圓處車出一圈0.5mm的V型圓線；2）倒轉(zhuǎn)工件，外圓找正，半精車端面和止口，端面留2mm余量，止口每面留余量5mm，直徑10mm，粗糙度Ra 6.3，R圓弧不車；（9）鉗工序：1）將大齒輪拆開，振動時(shí)效；2）自然時(shí)效3-5天；3）劃一件半齒輪的錐銷孔的加工線；（10）鏜工序：1）方箱上鏜床，在兩端結(jié)合面上分別用百分表在水平和垂直方箱上找正，擴(kuò)鏜一件半齒輪結(jié)合面上把合孔及錐銷孔均按小于孔徑1mm鏜出背面锪平；2）精銑兩件或四件半齒輪的結(jié)合面，銑平為止。（檢查變形量，如超過1mm，經(jīng)技術(shù)員同意后再精銑，銑平為止）；（11）鉗工序：按已經(jīng)鉆好孔的一件半齒輪號劃另一件半齒輪結(jié)合面上四個錐銷孔的加工線；（12）鏜工序：1）方箱上鏜床，在兩端結(jié)合面上分別用百分表在水平和垂直方箱上找正，擴(kuò)鏜一件半齒輪結(jié)合面上把合孔及錐銷孔均按小于孔徑1mm鏜出背面锪平；2）精銑兩件或四件半齒輪的結(jié)合面，銑平為止。（檢查變形量，如超過1mm，經(jīng)技術(shù)員同意后再精銑，銑平為止）；（13）鉗工序：1）將兩件或四件半齒輪各把合孔和銷孔周圍的毛刺清理干凈，然后沿結(jié)合面貼合對正并把合在一起：2）同鉸錐銷孔后裝入錐銷和螺母，塞尺檢查結(jié)合縫隙達(dá)圖紙技術(shù)要求；3）結(jié)合縫隙不加工處采用點(diǎn)焊加牢；（14）車工序：工件上車床，按外圓和端面嚴(yán)格找正，精車外圓、內(nèi)孔、止口、端面及環(huán)型槽并倒角達(dá)圖要求，并在端面上于有孔處的中心圓上車出一圈0.2mm的V型圓線；（15）銑工序：1）以內(nèi)孔端面處0.2mm的V型圓線的端面為基準(zhǔn)面上銑床，按圖紙要求的形位公差找正，從結(jié)合面處對刀，粗銑齒，松開工作臺上的全部壓板和把合面的全部螺栓消除應(yīng)力；2）半精銑齒，單邊留余量1mm；3）檢驗(yàn)有無缺陷，如有缺陷及時(shí)修補(bǔ)；4）研磨把合面；5）精銑各齒達(dá)圖要求；（16）鉗工序：1）齒形加工完成后，劃各孔及螺孔，但對于鉸制孔按圖紙要求應(yīng)與筒體法蘭配鉆，因此預(yù)鉆成小孔，待與筒體裝配在一起后同鏜孔達(dá)圖紙要求；2）與相關(guān)件配鉆的孔達(dá)圖紙要求；（17）最后將大齒輪分開，上好拉緊裝置，以便運(yùn)輸。

4 結(jié)語

在制定大型鑄鋼件機(jī)加工工藝時(shí)，特別是大齒輪這種工件的機(jī)加工工藝時(shí)，必須圍繞著工件的基準(zhǔn)面來確定加工工序過程，同時(shí)要考慮工件在加工過程中發(fā)生的變形情況，因此要增加工件加工時(shí)的裝卡次數(shù)；對于銑齒量較大時(shí)，還應(yīng)該考慮在銑齒前粗銑齒槽，這樣有利于減少機(jī)床負(fù)荷，提高機(jī)床壽命。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王選逵 主編.ISBN.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[2] 孟少農(nóng) 主編.機(jī)械加工工藝說手冊[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1991.

齒輪加工范文第4篇

關(guān)鍵詞：硬齒面；齒輪軸；滾齒

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.018

1 概述

硬齒面滾齒革新了硬齒面精加工工藝，采用硬質(zhì)合金滾刀覆涂后滾削齒面，相對磨齒有較高的效率，目前在國內(nèi)外都有應(yīng)用。主要用于齒輪熱后精加工和熱后磨齒前半精加工，是修整熱處理變形，提高精度的有效方法。對精度高于6級且產(chǎn)量很大的零件，該工藝代替粗磨，切除輪齒的熱處理變形，預(yù)留很少和均勻的精磨齒余量，提高了磨齒質(zhì)量，縮短了磨齒時(shí)間。為普通精度淬硬齒輪，在高端滾齒機(jī)上利用硬質(zhì)合金滾刀精滾齒面及拖拉機(jī)變速箱齒輪及末端傳動系零件齒面加工創(chuàng)新提供工藝保障。

2 工件結(jié)構(gòu)與技術(shù)要求

圖1 所示為拖拉機(jī)末端傳動系零件太陽輪軸，模數(shù)m=4mm，材料為20CrMnMo，滲碳淬火，硬化層深1.0～1.3，齒面硬度58HRC～62HRC。G處齒輪精度等級GB7級，齒形公差ff=0.014，齒向公差Fβ=0.016，粗糙度Ra0.8，要求與F處花鍵同軸度Φ0.04。

3 加工方案設(shè)計(jì)與驗(yàn)證

（1）對設(shè)備的要求。由于熱后工件齒面硬度高，加工時(shí)刀具與工件有較大沖擊力和切削熱，要求機(jī)床有很好的剛性及充分的冷卻。零件熱后硬滾屬于精加工，要求機(jī)床有穩(wěn)定的、較高的傳動精度。熱后滾齒要求滾刀齒與工件齒槽對準(zhǔn)后高效切削，要求機(jī)床帶自動尋齒對齒功能。本零件采用進(jìn)口六軸四聯(lián)動數(shù)控機(jī)床，并帶有自動尋齒對齒裝置，為硬滾工藝的實(shí)施提供了設(shè)備條件。

（2）定位、加緊方案的選擇與夾具設(shè)計(jì)。方案：工件熱前所有制齒加工基準(zhǔn)統(tǒng)一為左端B4中心孔與右端內(nèi)孔30°外倒角，為保證熱前熱后基準(zhǔn)統(tǒng)一，仍選用與熱前相同的基準(zhǔn)，保證了F、G齒的同軸度要求。加緊方案：采用拉桿脹套方式脹緊端頭內(nèi)孔，利用機(jī)床自動拉緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)快速加緊工件。

（3）硬滾刀具的設(shè)計(jì)[1]。目前，世界各國刀具廠家所設(shè)計(jì)的硬質(zhì)合金滾刀，其結(jié)構(gòu)主要有3種：整體式、機(jī)夾式、焊接式。整體式硬質(zhì)合金滾刀刀齒和刀體用一整塊硬質(zhì)合金加工而成，其優(yōu)點(diǎn)是剛性強(qiáng)，機(jī)械加工省時(shí)，可做到較高精度，目前技術(shù)可做到模數(shù)m=5mm以下，但損耗昂貴的硬質(zhì)合金較多，成本高；機(jī)夾式硬質(zhì)合金刀片用螺釘壓至工具鋼刀體上，機(jī)夾式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，夾緊可靠性也較差，適合大模數(shù)齒輪加工，但是在加工大模數(shù)淬硬齒輪時(shí)，齒面的擠壓力較大，且交變作用顯著，因此對刀片的夾緊要求較高；焊接式硬質(zhì)合金滾刀刀片焊接至工具鋼刀體上，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，聯(lián)接強(qiáng)度高，而且硬質(zhì)合金刀片燒結(jié)容易，材料節(jié)省，應(yīng)用較廣泛。但由于焊接應(yīng)力引起的裂紋一直是產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定的因素，因此需要較高的焊接技術(shù)；并且此種滾刀實(shí)際加工中無法達(dá)到理想的切削速度。

相比而言，整體式硬質(zhì)合金滾刀其剛性強(qiáng)，精度高，覆涂后可達(dá)到較高的切削速度，更適合此零件的加工，所以選用進(jìn)口整體式硬質(zhì)合金滾刀。由于零件硬度高，而硬質(zhì)合金材料的沖擊韌性較差，因此，在硬齒面滾齒時(shí)，極易產(chǎn)生崩刃，崩刃是硬質(zhì)合金滾刀要解決的主要問題。從理論上分析，隨著硬質(zhì)合金滾刀負(fù)前角的增大，滾刀側(cè)刀刃傾角增大，使?jié)L刀刀齒平穩(wěn)地切入金屬層，從而減小了沖擊，保護(hù)硬質(zhì)合金刀齒不致崩刃，耐用度明顯提高。為此，設(shè)計(jì)滾刀時(shí)，采用大負(fù)前角的特殊形式，并覆涂TiN、TiALN和碳復(fù)合納米材料，使?jié)L刀的耐用度大幅度提高。由于此零件熱后硬度58HRC～62HRC，結(jié)合刀具結(jié)構(gòu)，采用廠家推薦的-20°前角。

（4）加工余量及切削參數(shù)的選擇[2]。a.切削余量。一般情況下，齒厚單面切削余量不超過0.2～0.25mm，否則將增大滾刀軸向切削分力和加快刀具磨損，降低硬滾精度。硬齒面滾齒零件在軟齒面滾齒時(shí)要用配套設(shè)計(jì)的滾刀（或配套磨前滾刀），根據(jù)熱處理變形公法線一般預(yù)留0.15～0.30mm的熱后滾削余量。熱后硬滾時(shí)應(yīng)避免滾偏造成兩齒面余量不一致，導(dǎo)致刀具受力不均而崩齒；另外，齒底不應(yīng)預(yù)留應(yīng)熱后滾削余量，避免滾刀刀尖滾削齒底而造成滾刀耐用度降低。

b.切削速度。當(dāng)切削速度較低時(shí)，由于滾刀與零件摩擦刮削，造成硬質(zhì)合金滾刀磨損較快，且齒面光潔度較差；隨著切削速度的提高，硬質(zhì)合金滾刀磨損逐漸減緩，光潔度也有所提高。實(shí)際加工表明，高效數(shù)控滾齒機(jī)利用涂層硬質(zhì)合金滾刀可將切削速度提高至50～90m/min，齒面粗糙度可達(dá)Ra0.8。

c.走刀量。實(shí)際加工表明，軸向進(jìn)給在齒面的痕跡在一定程度上D化為齒形誤差，隨著走刀量的增加，誤差也相應(yīng)增大。根據(jù)不同機(jī)床及不同零件精度，可取走刀量S=1.1mm/r～2.4 mm/r。

4 結(jié)論

經(jīng)驗(yàn)證，最終確定公法線熱后滾削余量為0.20mm，滾刀切削速度70m/min，走刀量1.4mm/r，加工精度可滿足GB6級，齒面粗糙度Ra0.8，單件加工時(shí)間4.5min，效率是普通數(shù)控磨齒機(jī)的2～3倍。注意事項(xiàng)：（1）要考慮設(shè)備剛性和精度；（2）合理選用滾刀結(jié)構(gòu)；（3）正確選擇和規(guī)范切削參數(shù)，采用逆銑法加工。之外，還應(yīng)選用與熱后滾刀匹配的熱前滾刀，并預(yù)留合適、均勻的切削余量，才能保證高質(zhì)量、高效率。隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，齒輪加工也向高精度、高效率、高齒面硬度發(fā)展，新型高效硬滾刀具將會取得新的研究成果，必定會為硬齒面滾齒技術(shù)的推廣應(yīng)用打開新的大門。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁亞軍.硬齒面滾齒工藝及滾刀的設(shè)計(jì)與使用[J].機(jī)電工程，1999（04）：62-63.

齒輪加工范文第5篇

齒輪的加工原理，常見的有兩種，仿形加工和范成加工。

1、仿形加工。齒輪加工刀具切出齒輪的齒槽，刀具的截面形狀是齒輪齒槽的形狀。加工齒輪時(shí)，沒有齒輪嚙合運(yùn)動，加工出來的齒輪精度低，一般精度在11級以下。

2、范成加工。齒輪加工刀具本身就是齒輪或齒條，齒輪滾刀可以認(rèn)為是齒條，屬于齒條類型刀具。加工時(shí)，齒輪刀具與被加工齒輪之間有齒輪嚙合運(yùn)動。齒輪刀具齒廓刀刃，運(yùn)動包絡(luò)出被加工齒輪的齒廓，是理想的漸開線，加工精度較高，常見的有滾齒、插齒、剃齒。

（來源：文章屋網(wǎng) ）