|
|
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
& y v+ I) E# ]3 D
9 r5 r9 h' q1 J4 _9 w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。 1 p& J5 M* z: W# P% L2 i
' o: V! o6 S( e- l# U; S7 E
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。
s) \) z2 D' k4 Y- o1 I表1 齿轮参数 # D1 E# f/ y# f# h3 J2 }9 J
% u. I0 O5 h. k! T/ I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。 7 \+ t6 v5 _* S- O1 M
5 g4 ]3 z ^1 o- o$ J" N& h9 m' p7 h ~
三、插齿 . y* b& J& J+ Z4 N3 [+ S: o
- g. }. r6 X0 d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。
3 v d/ R, j6 J% }" U9 j' C2 M
6 J- f% F9 Q) u0 c, j2 d6 n8 n1 l1 插齿刀的选择
2 O4 k* K7 H2 |+ C S4 B. D; N, B3 m. B& e: 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。
. r% d3 u5 L- T4 J' F+ f# v! E9 t% h9 X& \& x1 q( D: B( N
2) 由于齿轮的精度要求为9级，故选用B级插齿刀。 ! A" E3 C- @ K6 D
v3 P( @6 {3 v0 l3 N- A- l8 j+ ^
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。 # {9 A' o @$ c; q# F; V
) ~' S: {7 k5 Z( d! k3 g7 |6 k+ p: C最好选用带机械夹固硬质合金刀齿的装配式插齿刀。 , N$ s T: K! h' C& Y- B. Y
. x; y1 M3 A' j: I$ J2 插齿刀的改进
. }8 n) Z( H4 q+ x5 Q! ~
/ J" M" {$ J- D2 j1) 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。 0 Y+ {/ M9 \9 Q
* }: d5 B7 R0 G4 m. q$ L, ~/ @
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。 8 a8 c: W7 I! k* [( A. T
- V+ s' ~+ N$ o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。
- ]( Y8 U7 I! z( {) X, |% T% R7 a
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 g9 }; @! E' N" I) h0 h! z5 P- t8 T K8 s% U6 I4 m% c5 w
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 / n8 z% g7 {0 u. E
/ G, t8 B6 r! a& ~+ G9 u. w" d/ P
行程长度L的计算公式如下: " g& _" [6 Q) H0 E, B0 W
4 j6 w" m# f4 r \) {5 l# x$ z/ @2 ^1 H
L=b+y+△
2 W% O! v: r4 `* H9 c' s) Z; B4 X" `
式中：b——齿圈的宽度，单位为mm;
; U3 F. ~ x' t8 hy——切入量，单位为mm; ' ^3 D" n5 C8 T( C6 i( ?
△——切出量，单位为mm。 % E8 g3 ~) Z4 ~) }# y& n
+ u8 l4 J$ `* \. G" m$ }0 h% L. q: D! r1 T
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。 ( R& P; M B) F! Z- L8 c
9 R5 c+ F$ ^- S2 H2 ~$ L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。
0 n# B1 j8 W/ Z/ |, b3 m9 h
* Q8 w0 B: c" `' Z+ z4) 零件的工艺路线 9 m4 K& W h% |! w& Z, m
3 _& R7 r; K5 s6 h: l" `( \+ \( T1 T
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。 * G! `$ l" l4 |" n
3 P7 C' t2 J8 Y; M2 I" H( x9 C
四、组合式 0 Y6 k+ f7 u" g4 B5 e1 @& s
9 K `6 g. I0 R! h
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 L: d" O# n* k4 K
. W6 \! |' S0 M" Z' J' e# L
齿轮
! o+ ^- s+ G% l5 q# n; `5 J7 x* d' J6 B8 p* t/ d
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
7 c6 u$ e3 A8 B) {' }7 c2 T3 ]3 _
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
$ R0 R* U; P, f; v- g& H
3 r: e" y% k1 U5 U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