齒輪加工技術與裝備的發展趨勢分析
為適應齒輪加工行業對制造精度、生產效率、清潔生產、提高的要求,制齒機床及制齒技術出現了以下發展趨勢。
1.數控化
由于通過將機床的各運動軸進行cnc控制及部分軸間進行聯動后,具有以下優點:
1增加了機床的功能,如滾削小錐度及鼓形齒輪等變得---簡單。
2縮短了傳動鏈,同時采用半閉環或全閉環控制后,通過數控補償可以提高各軸的定位精度和重復定位精度,從而提高了機床的加工精度及cp值,增加了機床的---性。
3換品種時由于省去了計算及換分齒掛輪及差動掛輪、進給及主軸換擋的時間,插齒機還省去了換斜導軌的時間,從而減少了輔助加工時間,增加了機床的柔性。
4由于機械結構變得簡單了,可以設計得更有利于提高機床的剛性及把熱變形降到底。
5各軸間沒有機械聯系,結構設計變得典型化,更利于實施模塊化設計及制造。
2.高速
齒輪加工機床如滾齒機、插齒機及磨齒機的高速化主要是指機床擁有高的刀具主軸轉速和高的工作臺轉速,它們是提高切削效率的主要指標。
傳統機械滾齒機的滾刀主軸速度通常高為500r/min,工作臺轉速高為32r/min.隨著齒輪加工刀具性能的提高,齒輪加工機床的高速、切削得到了飛速發展和成熟,齒輪滾齒切削速度由100m/min,發展到可達500~600m/min,切削進給速度由3~4mm/r發展到20mm/r,這使滾齒機主軸的高轉速可達5500r/min,工作臺高轉速可達800r/min,機床部件移動速度也---10m/min;大功率主軸系統使機床可運用直徑和長度均較大的砂輪進行磨削,揭陽傘齒輪,有利于增加砂輪壽命,也有利于操作者選擇優的磨削參數來完成磨削加工。
加工是機床從各個方面采用了技術來得以---:具有佳吸振效果的鑄造床身;使機床具有佳熱穩定性的集成冷卻介質循環系統;切削區保護隔板大傾角及光滑設計使干式切削產生的切屑迅速有效排出;具有用預載的、無隙滾珠絲桿驅動的進給系統;具有耐磨損直線導軌或采用plc控制的定量潤滑鑄鐵導軌等。電主軸的應用使刀具主軸得到提高,而工作臺轉速的提高則是采用了斜齒輪副或力矩電動機。電主軸及力矩電動機具有回轉精度高、無反向間隙和不用維修等優點。
齒輪加工的原理
齒輪加工的原理,常見的有兩種,圓弧傘齒輪,仿形加工和范成展成加工。
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,沒有齒輪嚙合運動,傘齒輪價格,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“認為”是齒條,屬于齒條類型刀具。加工時,齒輪刀具與被加工齒輪之間有“齒輪嚙合”運動。齒輪刀具齒廓刀刃,運動包絡出被加工齒輪的齒廓齒面,是理想的漸開線,加工精度較高,常見的有,滾齒、插齒、剃齒屬于精加工。
齒輪的硬齒面軟齒面分類
1:根據減速機齒面硬度的大小,通常人們將齒輪傳動分為兩類,傘齒輪廠家,包括硬齒面齒輪傳動和軟齒面齒輪傳動。
2:通常一對嚙合齒輪的齒面硬度均大于350hbs,稱為硬齒面齒輪,否則被稱為軟齒面齒輪。 選擇那種齒輪傳動要根據設計要求,兩種齒輪傳動各有利弊,但有于硬齒面傳動載荷大,使用---,備廣泛的應用。 硬齒面齒輪采用的材料及熱處理方法很多,例如常用的幾種:40cr.45#.45mn2鋼,可以采用終熱處理,高頻回火或者氮化處理。 例如:20cr.20crmnti.20crmnvb.20crnih等可以采用滲碳淬火,如38crmnal則可以用氮化工藝達到較高的硬度,一些特殊的材料要用特殊的熱處理方法。