|
|
马上注册，结识高手，享用更多资源，轻松玩转三维网社区。
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
一 、前言 ; V+ A: u& [/ ?: n2 R% D* {" F
& l: I+ o8 p- _ j
齿形切削加工按其加工原理可分为:仿形法和展成法。仿形法有模数铣刀铣齿，成形砂轮铣齿，齿轮拉刀拉齿；展成法包括滚齿、插齿、研齿、磨齿、挤齿等。
+ S/ D" ]7 J" T# V6 e& x% o- Z- s# {" [/ Z+ B
用上述方法加工双联齿轮或有大轴肩的齿轮轴，都要求有5～10mm的退刀槽。但在一些小型的精密仪器上有时要用到有大轴肩但退刀槽又小于5mm的齿轮轴。如图1所示，图中的传动轴的齿圈左侧有一个大直径的轴肩，而退刀槽只有3.2mm，如直接用上述各种齿形切削方法加工，则可能无法在整个齿宽上切出完整齿形，或者是刀具撞到左侧的轴肩。故需使用特殊的加工方法或对加工方法进行一定的改进。 本传动轴右侧齿轮的参数如表1所示。
$ u) `# C+ K+ y' u" f% m& r7 O表1 齿轮参数
# B' A% p, m3 i: d
) n P0 y1 b/ g, s2 Y; c6 E4 M. j" B6 G3 v$ B6 B
齿轮的冷挤过程是在一定压力下，挤轮与工件之间无侧隙啮合的自由对滚过程，属于按展成原理的无切屑加工，挤轮是一个精度高的圆柱齿轮，可以在齿高、齿长方向修形，有的还有一定的变位量。挤轮与工件成平行线相对移动，只有径向移动，在冷挤过程中，逐渐减小挤轮与工件之间的中心距离，直至要求尺寸为止，其特点是挤轮在加工过程中产生热量很小，且没有切削刃口，故磨损极慢，寿命长，生产效率高，其加工的具体工艺路线是：毛坯→车端面及钻中心孔→车各圆柱面、倒角→切槽→在挤齿机上挤齿。
G/ s/ t- K0 e& F) ~6 S% G
) e2 {5 T, J0 E% A4 d6 S6 c三、插齿
& m* G/ }0 ~+ _& \1 ~9 J1 f% }1 A! W) Z3 o; h
上述 各种加工齿轮的方法中，只有插齿所需的退刀槽最小，所以可以对插齿刀进行适当的改进，以满足该零件的尺寸要求。 1 H9 T0 ?$ C8 L4 @3 [5 e
( R) z3 U& ~% i
1 插齿刀的选择 * ?6 M7 w/ L: F: y: ?
- Y; a9 J. I t
1) 由于该零件的齿轮左侧有一个大轴肩，所以选用碗形插齿刀，因为碗形插齿刀有较深的空刀槽，以容纳紧固螺钉，可以用来加工下面有障碍物的齿轮。 c0 L5 M) g( V# m6 x8 Q
1 k3 g# e, S' V3 s7 H
2) 由于齿轮的精度要求为9级，故选用B级插齿刀。
! ]9 U8 E! n" x4 F; }4 ?1 z" ]+ a" o% |( D3 d
3) 由于齿轮的模数为0.9，齿数为12，齿数较少，为避免根切现象，故选择刀齿数z刀=12，变位系数c刀=0.04的插齿刀。 / o2 s8 O- e9 H; ~3 e
+ d' Z9 |1 a- j$ M2 @最好选用带机械夹固硬质合金刀齿的装配式插齿刀。
( t! S# g9 \& w/ b
. h( @1 p+ U+ b" z: \2 插齿刀的改进
( y- \$ ?+ j" n& k
. N! d, s: k `; u. ^) {7 B1) 采用两次切削的方法 为满足窄退刀槽的要求，必须对所选的插齿刀进行改进。最简单方法就是减小插齿刀的厚度。具体方法是刃磨前角g，使其减小到2°～3°左右。 + T$ Q+ S! Q0 E$ O4 ~
0 ?1 k) X' B! k- v" C n: @但刃磨前角，会使切削力增大，从而增大切削变形，并使振幅急剧增大，刀具使用寿命缩短，有时可能会出现刀具崩坏的现象。 # x F0 e1 N# O
5 j$ T# w7 y+ Z4 v& e" _
因此可以考虑将齿轮的加工分成两次完成。即首先用普通的插齿刀(一号插齿刀)，在大部分的齿宽上加工出所需的齿形。然后，换上刃磨过前角的插齿刀(二号插齿刀)加工剩余未完成的齿形。
- q9 y, g6 H' G' s2 m9 ^& s f) h# y1 j# _1 r
2) 换刀后的对刀问题 为保证换刀前后，两插齿刀的定位精度，避免换刀后，由于对刀不准确而破坏齿形。因此必须保证插齿刀的对刀精度 。 , p, _1 L3 I( C% l+ e
( O* j$ _0 O: v9 B0 [" l具体方法为:在加工轮齿之前，在齿轮轴的右端面上划一条过轴心的直线。(如图2所示)让1号刀的任一刀齿的刀尖对准直线与外圆面的交点A，然后手动试切一刀。换上二号刀后，让其任一刀齿的刀尖对准直线与轮齿齿根圆的交点A'。然后试切一刀。 3) 插齿刀的行程长度的选择
& D9 _8 l( Y2 w5 c8 N( X/ K# k" j) @9 A U
行程长度L的计算公式如下: - u/ r# v1 o1 d
' i+ c( c9 B' q- |+ E
L=b+y+△
4 T8 V% w- n0 f" r5 E* d j7 V
9 g: t* S$ l! i/ o" ]3 Y& h6 P式中：b——齿圈的宽度，单位为mm;
' n# C; L! S( N7 r* d, x1 Y( wy——切入量，单位为mm; # d7 ?9 ^4 B9 N! x; N/ N8 `
△——切出量，单位为mm。
, X; T+ z K* x+ r& Q/ j+ q* S) h6 b Y) Y8 L( o( R
一号插齿刀的行程长度为减少二号插齿刀的磨损，要尽可能多的用一号插齿刀加工出齿宽上的齿形，但又必须确保插齿刀不会碰到轴肩。因此选取一号插齿刀的切出量D=1 mm，切入量y=7mm，又已知齿长b=25 mm。所以一号插齿刀的行程长度L=33mm。
; `" d4 @3 e) \! P j8 f5 K9 m
' Q# [0 ~1 G% e/ T/ R/ v- e* {二号插齿刀的行程长度由于二号插齿刀的前角较小，故其切出量可以比一号插齿刀取的大些，这里取切出量D=2.5mm，切入量y=7mm。故二号刀的行程长度L=34.5mm。 }4 x/ T! r' r
, W: ^# J: |9 a0 w; g- x2 H
4) 零件的工艺路线 $ x3 W \# u) M6 N1 \' k7 y
l+ }# L- L. ]) s9 ?" L/ E3 U0 P
毛坯→车端面、钻中心孔→车各圆柱面、倒角→切槽→用一号插齿刀插齿→换上二号插齿刀插齿→齿轮修形、去毛刺。
8 a. X2 H7 n% p/ ^- s. D0 F0 K3 G6 L' M
四、组合式
, _% h; E% `4 E j/ D3 M2 m: Y' d8 n i0 w
将齿轮轴的齿圈或左侧的轴肩制成可拆卸的，然后用焊接的方法加工出所需的传动轴。 3 l4 W' V0 ?1 t
, X3 t# P) t8 A# u/ Q( k5 ^齿轮 0 `$ V) e) D3 G
9 Y) N) k# r y8 H$ b$ m$ R
分别制出齿轮和阶梯轴(如图3所示)，然后将齿轮焊接在阶梯轴的外圆柱面上。 轴肩 ! ^5 Y. G, Y3 Y8 O( t, t
! |* X4 z; G9 B# y! ?; h/ [" p4 a' n' C先加工出图4所示的齿轮轴，再把另外加工好的轴肩焊接在齿轮轴的相应位置上。 五、结论 ' R/ ?5 R S' L# Y; {
8 q1 C; U: M0 T1 z5 V0 z1 [
本文分析了窄退刀槽齿轮轴的制造难点，通过使用特殊的加工方法或改进加工方法，有效地解决了此类齿轮轴的加工问题。同时仁述方法还对多联齿轮及带凸肩的齿轮的制造有一定参考意义。 |
|
发表于 2007-9-5 22:29:38