直齒和曲線齒錐齒輪齒部的切削加工有成形法、仿形法和展成法 3種。成形法和(hé)仿形法主要用於加工直齒錐齒輪。展(zhǎn)成法(fǎ)是利用被切齒輪與假想冠輪相齧合的原理加工(gōng)。假想冠(guàn)輪有平麵冠輪和平頂冠輪兩種(圖9) 。平麵冠輪是節(jiē)錐角為(wéi)90°的錐齒輪,即節錐麵為一個平(píng)麵,齒形為直線的齒輪;平頂冠輪是外錐角為90°的錐齒輪(lún),即外錐麵為(wéi)一個平麵,其(qí)齒形近似(sì)於直線。如將刀具刃形做成(chéng)假想冠輪的齒形,刃(rèn)口在空間形成的軌跡即相當(dāng)於冠輪的一個齒麵。當被切齒輪與假想冠輪按齧合(hé)關係對(duì)滾時,刀具(jù)的切削運動便能在齒輪上包絡切出正確的齒形。按展成法原理可加工各種錐(zhuī)齒輪。
齒輪加工 齒輪加工 齒輪(lún)加工
直齒錐齒輪的切齒 直齒(包括斜齒)錐齒輪齒部的(de)切削加工主要有銑齒、刨(páo)齒、雙刀盤銑齒和拉銑齒等。
銑齒 利用盤(pán)形齒輪銑刀或指形齒輪銑刀按(àn)成形法銑(xǐ)削錐齒(chǐ)輪時,由於錐齒輪(lún)的齒形、齒寬和齒(chǐ)高從大(dà)端到小端是逐漸(jiàn)變化的,而銑(xǐ)刀(dāo)齒厚是按齒槽小端(duān)的寬度設計的,故須分2~3步才能(néng)銑出一個(gè)齒槽(圖10),圖中k=齒長×模數/2×節錐長(毫(háo)米)。通常先銑出(chū)全部(bù)齒槽的一(yī)個側麵,然後(hòu)利(lì)用輪坯的偏移(yí)和(hé)轉(zhuǎn)位,再順次將齒槽的另一側銑出。同一(yī)模數不同齒數的(de)錐齒輪的(de)齒形不同,故一把銑刀隻能加工一段齒數範圍的錐齒輪。銑齒生(shēng)產率較低,加工精度為 9級(按JB180-60,下同),適於單件或小(xiǎo)批量加工精度要求不高(gāo)的錐齒輪。
刨齒 有仿形法和展成法兩種。仿形法刨齒是利(lì)用一塊將被切齒形放大了的靠模板,控製單刃刨刀的刀尖運動軌跡切出齒形 (圖11)。展成法刨齒是利用成對刨刀分別刨削輪齒的(de)兩個側麵(圖12),刨(páo)刀刀刃往(wǎng)複(fù)運動的(de)軌跡代表假(jiǎ)想冠輪的齒麵。刨齒(chǐ)的精度可達7~8級,加工模數範圍為 0.3~20毫米,生產率雖低於雙刀盤銑齒,但刀具製造簡(jiǎn)單。刨齒在(zài)直齒錐齒(chǐ)輪加工中應用最廣。
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雙刀盤銑齒 利用一對直線(xiàn)刃口在凹錐麵上的盤銑刀的刀齒互相交(jiāo)錯地分別銑削一個(gè)齒槽的兩個側(cè)麵 (圖13), 銑出的齒麵(miàn)略帶鼓形。展成運動可由工件單獨完成,也可由工件(jiàn)與刀具共同完成。由於成對盤銑刀與工件之間無齒長方向的相(xiàng)對運動,切出齒槽的底部是圓弧形(xíng)的,故模數(shù)和齒長都受到限製。雙(shuāng)刀盤銑齒(chǐ)一般用以加工中、小模數(m ≤6毫(háo)米) 的錐齒輪。雙(shuāng)刀盤銑齒生產率較高,但刀具較複雜,適用於成批生產。
拉銑齒 利用一把大直徑的拉- 銑刀盤在回轉一周中,從實體(tǐ)輪坯按成形法完成一個齒(chǐ)槽的粗切和精切。在精切刀齒之後,刀盤上有一段不(bú)裝(zhuāng)刀(dāo)齒的圓弧空間供(gòng)工件分齒;也有用兩把刀盤(pán)分別進行粗切和精切的。拉(lā)銑齒的(de)生產率很高,但切出的齒形是近似於(yú)漸開線的圓弧(hú)曲線,精度較低;且拉-銑刀盤是專用刀(dāo)具,結構複雜,製造困難。拉(lā)銑齒常用於大批量生產汽車後橋中的(de)差動齒(chǐ)輪。
曲線齒錐齒輪的切齒 曲線齒錐齒輪包括格利森齒製的弧(hú)齒錐齒輪和厄利康、克林根貝(bèi)格(gé)齒製的延(yán)長外(wài)擺線齒錐齒(chǐ)輪兩種(zhǒng),各有不同的切齒方法。
弧齒錐(zhuī)齒輪的銑齒 也稱(chēng)格利林切齒法(圖14)。用(yòng)格利森(sēn)銑刀盤按展成法加工,刀盤各刀齒的(de)旋轉軌跡代表假想冠(guàn)輪(平頂或平麵冠輪)的(de)輪(lún)齒表麵。在機床搖台(一種展(zhǎn)成運動機構)與被加工齒輪(lún)作相對滾動中完成一個齒槽(cáo)(或一個齒側麵)的切削,分(fèn)齒後再切削另一個齒。這(zhè)種加工方法(fǎ)稱為間斷展成法。按所(suǒ)用刀具結構和切(qiē)削輪齒各部分的順序不同(tóng),弧齒錐齒輪切(qiē)齒有多種(zhǒng)方法,常用的有4種。①單刀號單麵切削法(fǎ):利用一把雙麵銑刀盤分別(bié)粗切大輪(lún)和小輪的輪(lún)齒;再利用(yòng)同一刀盤的外刀齒精切大輪(lún)輪齒的凹麵;然後用該刀(dāo)盤的內刀齒精切大輪輪齒的凸(tū)麵。小輪輪齒的凹麵和凸麵的精切也用同一刀盤按大輪的輪齒配切。用這種方法切出的齒輪質量(特別是齒麵接(jiē)觸區)較差,生(shēng)產率也較低。但所用刀具和機床較少(即大、小輪輪齒的粗、精切隻用一把刀具在一台機床完成),這種方法適於單件小批生產質量要求不高的錐齒輪。②單麵-雙麵切削法:利用一把雙麵(miàn)粗切刀盤(pán)和一把雙(shuāng)麵精切刀盤分別承擔(dān)大輪的粗、精切;另用(yòng)三把刀(dāo)盤,其中一把承擔小輪的雙麵粗切,其餘兩把(bǎ)分別承擔小輪凹麵和凸麵的單麵精切。加工(gōng)時,若隻用(yòng)一台機床,需將上述五(wǔ)把(bǎ)刀盤依次裝到(dào)機床(chuáng)上銑削大輪或小(xiǎo)輪的齒麵,這種方法稱為單台單麵(miàn)-雙麵切削法;若用五台機床(chuáng),則每道工序都在固定的機床上進行,這種方法稱為固定安裝法,生產率很(hěn)高,齒麵質量(接觸(chù)區和粗糙(cāo)度(dù))也較好,適用於大批(pī)量生產。③半展成法(fǎ):當大、小輪(lún)齒數(shù)之比小於2.5時,大(dà)輪可(kě)采(cǎi)用端麵拉刀(dāo)盤按成形法切齒,切出的齒廓是直線形的;而小輪輪齒的凹麵和凸麵需分別按展成法切出,而且要作相應(yīng)的修正。④雙(shuāng)重(chóng)雙麵法:大、小輪齒槽兩側麵的粗、精(jīng)切都用雙麵刀盤切出。若用四台機床和四種刀盤,則生產率比"固定(dìng)安裝(zhuāng)法"更高,但接觸區不易控製,切(qiē)出的輪齒質量也較差,這種方法適用於(yú)模數小(xiǎo)於2.5毫米的弧(hú)齒錐齒(chǐ)輪的大批量生產。
延長外擺線齒錐齒輪的銑齒 有厄利康銑齒法和克林根銑齒法(fǎ)兩種。
厄利康銑齒法(圖15)是用厄利康銑刀盤按展成法連續分齒銑出齒麵(miàn)。銑刀盤(pán)的端麵有(yǒu)按螺旋線排列的(de)若幹組刀齒。銑刀盤旋轉時每組刀(dāo)齒形成假想冠(guàn)輪的一個齒,銑刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)與工(gōng)件保持一定的速比關係。當(dāng)第一組(zǔ)刀齒(chǐ)切過一個齒槽後,第(dì)二組刀齒即切下一個齒槽,這樣連續(xù)循環,即可(kě)切出全部齒槽。由機床搖台的回轉和(hé)工件的附(fù)加旋(xuán)轉結合而成的展成運動,使工件獲得所需齒形。銑齒時,粗(cū)、精切一(yī)次完成,銑出的齒(chǐ)是等高齒。