|
|
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
3 z* v' r% m! z, @5 n
6 N; W% k* g+ I& V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。
6 E3 z- o% S4 A% o9 }' ^+ f% g2 k6 o" |- ]+ k
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。 , E0 p" A+ _/ ]" q3 \/ y/ F
表1 齿轮参数
2 [$ @9 N* ` R2 V8 m) |9 l& Z' X
U5 B, ~* p- [
2 J% ?# p' G/ m8 j+ h0 ]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。
! W9 Q {9 }, n3 @9 d& K8 C9 q9 P9 t* K! L+ r$ E
三、插齿 " K5 }- J [' N2 A6 E; ?
, a2 L L8 ~/ I$ k; ` {" Q" M6 g
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。
: W! J# ^9 g2 o3 C2 r5 L; ]& B/ V7 L# c4 K! P3 r8 R1 z N9 v" J
1 插齿刀的选择
; k6 d1 j B4 ~7 `( j2 I& K- I, M0 C6 I" Q- A' A
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。 $ J0 G, B6 r2 y5 J) F9 v A
. i( {- ?9 o8 M6 H! _
2) 由于齿轮的精度要求为9级，故选用B级插齿刀。 ( S0 I8 ~. {$ t! Q* Y4 v1 D |3 O
# D6 |8 e% ~/ ^4 L9 _
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。
. h. E4 ]9 h- ?( }% p' y$ s! ~% ~; {& z6 ]5 n+ Q' H; Y
最好选用带机械夹固硬质合金刀齿的装配式插齿刀。
X- y9 n7 T' R0 W4 O: W8 n
" V" k/ Y. L# g; c4 C) `2 插齿刀的改进 + A" n2 ?$ T6 N V# L8 {
9 N b. E6 i- @- ]1) 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。
i2 I* a5 }0 J* c" C
. Q7 p" m9 e6 c. a2 U: Q8 O- B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。
# y0 ~# ~& R5 ~1 f, F$ x) v& S N
# |# f$ u9 ^9 y# f3 ]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。
5 v! M- D9 z% F! E; s
! V* e# W8 E- n& {- {- L4 M2) 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 。
* w0 ^/ v m8 N; z5 o I: i1 k% k2 q/ N% Q# n/ U: E
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
9 k6 J9 D+ x- x3 L4 b1 H3 d; u1 |0 v" b
行程长度L的计算公式如下: |8 a/ Y3 o* p5 D- M4 b" v
( K6 v8 l. u7 oL=b+y+△ 1 u! G9 C$ v ~, L
4 p* E3 A& o. v6 I
式中：b——齿圈的宽度，单位为mm; : t, y" P' @3 c6 Y
y——切入量，单位为mm; ; G$ v1 X4 B' k U
△——切出量，单位为mm。
; T8 I0 e! j+ j, E. m3 ]
0 l0 Z/ g1 |% i0 k1 q2 \; d2 ?; W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。
; ]# X# P$ x w5 z
9 {: d! E7 z4 o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。
8 ?' z6 R; @! I1 l
: r" |' @+ E, N, u$ q2 F1 z2 j0 K4) 零件的工艺路线 7 }5 \1 k; a- ^! E" W8 ^- H
* [+ b: w# x% \* W' V$ ~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。
?9 c4 ?$ i0 _5 S' ~4 a, Z* `6 p, w9 D
四、组合式
7 E4 x& i: q, f+ V+ t/ L3 [9 v* Y% h$ u) y
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。
6 y, }7 X8 l/ P% X( m8 N
$ y- m% |& k j齿轮 5 B" P! p" g1 \ Q3 c" K' i
4 z/ h6 g# Y" D: z* C1 m8 n
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
( l. q2 y: J. T; T' T2 P j0 i# P
' D$ z3 H1 u3 H) m* ~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 ! y" c( d9 [2 J
( F9 v5 L/ [1 R" z3 ?! M6 s5 l% l$ E
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