|
|
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 1 Y5 q/ j% N. C! |" y
2 {* @+ d# s5 [& E7 ]/ ?6 _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。 $ f; f! A( y5 {2 y
+ u) n5 c5 @* g- h0 ~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。
# N: h0 ] F5 q7 E表1 齿轮参数 2 {$ |2 h9 s4 M7 P/ G
3 c# R r/ \% d+ ?4 s4 C/ p
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。
" b# P0 H0 X' G0 S* z8 Z# [# S, U1 ]( c+ g5 h- ^) o
三、插齿
/ P6 c0 d3 F; B6 E! }8 M- B6 z3 I. R* s9 p- j3 Z8 L
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。 - V( A! k- s- L4 Q* P
; j3 b# P3 {9 v3 O% D% `
1 插齿刀的选择
& l& T6 `0 t0 ~+ L3 `$ |* h) W3 O3 f2 t, M
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。
8 e7 c t0 @2 e& B5 `5 L# E: O2 p- P- s4 y
2) 由于齿轮的精度要求为9级，故选用B级插齿刀。 7 L6 y" \: y8 C* y* T2 e
+ o" \+ Q& U5 t0 f- N0 S
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。 ( p! t0 Z/ g4 L$ m
7 \# C( [2 D9 [ K6 H U
最好选用带机械夹固硬质合金刀齿的装配式插齿刀。 5 H( @8 _* ]4 a+ v2 C1 Z
' [0 K9 ?- U% [* E( B2 插齿刀的改进
) Y( x1 c- [1 o5 P" f2 B7 X7 O% e/ P" O3 n
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。 5 l/ T9 M0 J3 @8 A" T+ J' H
" E0 V, g5 t+ U f, M# b# P
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。
" o0 }- r8 j. M$ Z0 O" f. e: i+ n3 \. r j
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。 & H8 P. X. a) v1 ]! ?
2 ^3 x: n( J* Y+ p( f4 E4 P
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 。 9 ~5 ~! K/ ^# |7 i2 B
# m- X& d8 O. G% A1 n
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
2 Z+ _7 ^/ r7 p; X* K
/ D; u. h3 ?, [; {1 F' m行程长度L的计算公式如下: & \4 q' b3 J( X
9 G, }3 t A- l2 s
L=b+y+△
6 |/ z+ b% R3 C+ d
$ j/ P2 ~* D- l3 O6 Y式中：b——齿圈的宽度，单位为mm; 3 n8 X9 ~% m% P: {' W
y——切入量，单位为mm;
& R) n+ y$ b" c& s- {/ E; g△——切出量，单位为mm。 * a) r) v9 F, j( ]) w
5 q* {; x3 d6 p6 B: D+ 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。
; r9 j7 _8 t7 H& G4 f
R) Z! M! V2 Q) y& C$ M6 i% ?& ~$ ^( ^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 g; N: K7 N9 h4 }( u
* ~" [( S. M. _4) 零件的工艺路线
5 \" d* F; x! `7 v' a+ O7 c" A3 _# E4 z0 }) Y+ ]8 ~5 A0 c0 l1 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。
5 C I( L. M8 O) s' m+ F3 i0 S+ F6 c4 r2 ~4 M4 P' P, |: R7 f) P
四、组合式
) z& \& w9 P. i! J: k3 T4 v# d% T3 w2 p! T6 _
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。
+ a1 L, g6 T- c# r2 Y) D4 \ L( H" M2 c. A' B$ ]: e; X/ n8 p m
齿轮 ; y5 \1 u6 w+ U
. a3 V& G8 j' V, R0 `+ H
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 : E' i1 C* ^2 C! x! V$ h) b
1 k" ]% a/ q: Y. g. 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
+ N) v7 z" Q6 Q$ y+ j0 {7 {
. t6 h" C4 j7 H7 J8 t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