直齿圆柱齿轮加工工艺.docx

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铣削加工的范围很广,主要加工各种平面(水平面、垂直面、斜面和台阶面等),沟槽和成形面等,还可利用分度头进行分度件的加工。齿轮就利用分度头进行铣削加工。
一、齿轮简介
齿轮的用途很广,是各种机械设备中的重要零件,如机床、飞机、轮船及平常生活顶用的腕表、电扇等都要使用各种齿轮。齿轮的种类很多,有圆柱直齿轮、圆柱斜齿轮、螺旋齿轮、直齿伞齿轮、螺旋伞齿轮、蜗轮等。此中使用许多,亦较简单的是圆柱直齿轮,又称标准圆柱齿轮。有关齿轮渐开线的形成、模数、压力角等参数将在有关课程中介绍。这里主要介绍圆柱直齿轮的加工方法。
齿轮齿形的加工方法有两种。一种是成形法,就是利用与被切齿
轮齿槽形状完整切合的成形铣刀切出齿形的方法,如铣齿;另一种是
展成法,它是利用齿轮刀具与被动齿轮的互相啮合运动而切出齿形的
加工方法,如滚齿和插齿(用滚刀和插刀进行示范)。下边介绍用铣
床加工齿轮的方法。
二、圆柱直齿轮的铣削加工
圆柱直齿轮可以在卧式铣床上用盘状铣刀或立式铣床上用指状铣
刀进行切削加工。现以在卧式铣床上加一只z=16(即齿数为16),m=2(即模数为2)的圆柱直齿轮为例,介绍齿轮的铣削加工过程。
检查齿坯尺寸
主要检查齿顶圆直径,便于在调整切削深度时,依据实质齿顶圆
直径予以增减,保证分度圆齿厚的正确。
齿坏装夹和校订
正齿轮有轴类齿坏和盘类坯。假如是轴类齿坯,一端可以直接由
分度头的三爪卡盘夹住,另一端由尾座顶尖顶紧即可;假如是盘类齿
坯,第一把齿坯套在心轴上,心轴一端夹在分度头三爪卡盘上,另一
端由尾顶尖顶紧即可。校订齿坯很重要。第一校订圆度,假如圆度不
好,会影响分度圆齿厚尺寸;再校订直线度,即分度头三爪卡盘的中
心与尾座顶尖中心的连线必定要与工作台纵向走刀方向平行,不然铣
出来的齿是斜的;最后校订高低,即分度头三爪卡盘的中心至工作台
面距离与尾座顶尖中心至工作台面距离应一致,假如高低尺寸超差,
铣出来的齿就有深浅。
分度计算与调整
依据工件的齿数和精度要求,确立分度方法,进行分度计算,根
据计算结果选择分度盘孔圈数孔数,并调整分度叉。
铣刀的选择、装夹和对中
依据齿轮的模数和齿数按表选择适合的铣刀刀号。
第一选择与被切齿轮的模数同样的圆盘铣刀;其次依据下表选择
铣刀刀号(因为同一模数的圆盘铣刀有8只),应采纳2号铣刀。
盘铣刀刀号的选择
刀
号
1
2
3
4
5
6
7
8
加工齿数
12
~
14~
17~
21~
26~
35~
55~大于
范围
13
16
20
25
34
54
134
135
选好铣刀后,把铣刀装夹在刀杆上。安装铣刀时,为增添铣刀的刚性,应该使挂架和床身间的距离尽可能近些。铣刀装好后,检查铣刀的旋转方向和运使挂架和床身间的距离尽可能近些。铣刀装好后,检查铣刀的旋转方向和运行状况。假如偏摆,可经过转动刀杆垫圈等措施加以调整。铣刀的对中很重要,不然会使铣出的齿形不对称,会影响齿轮的正常运行。在生产中常用对中方法有两种:印迹对中法和圆棒对中法。这里只介绍印迹对中法。印迹对中法是一种较方便的对中法,详尽方法是将工作台向上运动,使齿坯凑近铣刀;而后凭目测使铣刀
廓形对称线大体对准齿坯中心;再开动机床使铣刀旋转,并逐渐高升
工作台,使铣刀的圆周刀刃和齿坯轻轻接触,同时来回挪动横向工作
台;这时齿坯中出现了一个椭圆形刀痕,接着调整铣刀刀廓形对称线
对准椭圆中心即可。
铣标志
即在齿坯的边沿上每隔三齿或五齿在齿槽的地址上铣出刀痕,其
目的第一是检查分度计算和调整能否正确,第二是便于在铣削过程中
能及时发现齿坯能否因铣削力的作用发生了挪动。
调整切削深度
铣削深度应按齿厚尺寸来调整。小模数齿轮一般可以一次就将齿
形铣出,调整切削深度时,可先近妙龄于全齿高的切削深度试铣出儿条齿槽,丈量一下齿厚尺寸,而后依据齿厚实质尺寸再对切削深度作相应调整,直到齿厚尺寸达到图纸要求为止。对模数较大的齿轮,要分粗,精两次铣削,精铣的切削深度可依据粗铣后的齿厚尺寸来进行调整,切削深度调整好后,就可以开始正式铣削。当一个齿槽铣好后,就利用全能分度头进行一次分度,再铣下一个齿槽,直至铣完整部齿。
三、齿轮加工方法选择
铣齿
用铣床加工齿轮的长处是机床和刀具简单,加工的齿轮成本低。
弊端是辅助时间长,生产率低,又因为使用同一刀号的盘铣刀可以加
工必定范围的不一样齿数齿轮,这样会产生齿形偏差,因此加工齿轮的
精度低。铣齿主要用于修配或单件生产,一般精度为9~11级的齿轮。
滚齿
在滚齿机上利用滚刀加工齿形的方法称为滚齿,是展成法的一种。
滚齿精度等级可达7级。因为滚齿连续切削,故生产率高,不仅好加
工直齿圆柱齿轮。还可加工斜齿圆柱齿轮和蜗轮,但不可以加工内齿轮
和多联齿轮,弊端为设备和滚刀较贵。
插齿
在插齿机上利用插齿刀加工齿轮的方法称为插齿。插齿精度等级
可达7级,不但可加工直齿圆柱齿轮,还可加工内齿轮和多联齿轮。
弊端也是设备和插齿刀较贵。