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东莞齿轮加工工艺的基本知识大全


​       齿轮是能互相吻合的有齿的机械零件,齿轮传动可完成减速、增速、变向等功能。它在机械传动及整个机械领域中应用极其广泛。本文东莞齿轮加工小编对齿轮类零件的加工工艺做归纳总结。
东莞齿轮加工
1.硬齿面滚齿工艺
由于磨齿效率低、成本高,近年来,国外开始研究硬齿面滚齿工艺,采用硬质合金滚刀可以提高加工效率,目前在日本、德国等生产中已有应用。国内东莞齿轮加工近年来也在积极研究硬齿面滚齿工艺,并取得了一些进展,一些工厂生产中已有应用。
国内一些厂家已采用硬齿面滚齿工艺代替粗磨齿,加工效率比锥面砂轮磨齿机约高5~6倍。硬齿面滚齿工艺要求滚齿机床刚度好、精度高,只有在切齿技术、刀具及机床等几个方面的正确配合下,使切齿过程达到最佳状态,硬齿面滚齿的精度才能达到7级。硬齿面滚齿存在的最大问题是齿形精度较低,加工精度不稳定。
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2.硬齿面插齿工艺
国外有的公司将硬质合金插齿刀顶刃磨出较大的负前角,使侧刃有较大的刃倾角,形成刮削加工,也取得了初步成果。不过,要想用硬齿合金插齿刀插制6级精度齿轮是非常困难的。除了存在和硬质合金滚刀、滚齿相类似的问题外,还存在着插齿速度无法增加到与硬质合金刀具相适应的最佳切削速度,往复插齿运动造成振动、插齿机传动链精度不达标等许多问题,使之未能在生产实际中应用。
国内一些工厂在普通插齿工艺基础上,对硬齿面插齿工艺也作了一些研究。目前,可插制48HRC左右的中硬齿面7级精度齿轮,主要采取了以下措施:1)提高机床的刚度和精度,提高传动链精度;2)采用高精度插齿刀(AA 级插齿刀),严格控制刀具的安装偏心;3)提高齿坯和夹具的精度;4)选取合理的进给次数和加工进给量等。
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3.硬齿面剃齿工艺
近年来,日本试验成功用硬质台金剃齿刀加工8级精度、硬度为60 HRC 的齿轮。为使剃齿刀能切入工件的硬齿面,除将剃齿刀上的渐开线螺旋面刃带减至最窄处外,还要把剃齿刀每齿上的刀刃减至l~2个。本来软齿面剃齿的最大优点是刀刃多,有渐开线螺旋面保持稳定啮合,使剃齿效率高,并保证精度。而硬齿合金剃齿刀在结构上的改动,削弱了剃齿的上述2个优点。此外,剃齿的特点是切削厚度很小,而硬质合金的刀刃一般是较钝的,故很难进行剃削加工;因而难于在生产中实际应用。

4.珩齿工艺
珩齿是目前高精度硬齿面东莞齿轮加工的主要方法;但是,要把珩齿精度提高到6级,是比较困难的。目前,国内有的工厂已珩出6级精度齿轮。德国的工厂也是利用珩齿生产6级精度齿轮,采用粗、精2次滚齿,并采用修形剃齿刀剃齿,严格控制热处理变形等一系列措施,以保证珩前精度,并使用修形珩轮进行珩齿。

普通珩齿工艺采用的盘形珩轮加工效率很高,1~2 min就能加工1 个齿轮。近年来,日本提出新的珩齿方法———蜗杆珩齿工艺,推出新型蜗杆珩齿机。蜗杆珩齿的工作原理是采用蜗杆形状的珩轮对齿轮齿面进行珩齿,与珩前精度比较,可提高1~2级精度。目前,蜗杆珩齿技术在日本、美国、英国和瑞士等国已有十几项专利发表,多用于汽车变速箱齿轮的制造。国内近年来对蜗杆珩齿工艺组织攻关,进行了很多研究,已由南京第二机床厂和长江机床厂生产蜗杆珩齿机,并开始在生产中应用,精度可达到6~7级,平均生产速度为3~6min/件。一般蜗杆珩轮采用普通磨料,又分为软珩和硬珩2种蜗杆珩轮。近年来试验研究采用电镀金刚石蜗杆珩轮和电镀CBN(立方氮化硼)蜗杆珩轮的珩齿工艺。

国外近年来还发展了内啮合自由珩齿工艺,瑞士已生产出内啮合珩齿机。这种工艺采用内齿圈珩轮加工外东莞齿轮加工工件,平均单件工时为1~2min,珩后精度可提高2级,一般可达6~7级。如果提高珩前精度,将能珩出更高精度的齿轮。
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5.磨齿工艺
磨齿分为展成磨齿和成形磨齿2大类。一般说来,展成磨齿的效率较低(蜗杆砂轮磨齿除外),磨齿费用较高,机床复杂,价格昂贵,限制了其在生产中的广泛应用,仅在少数精密机械及工具行业使用。而成形磨齿具有机床简单、效率较高、成本较低等优点,但由于过去成形磨齿砂轮修整问题未得到很好解决,也妨碍了成形磨齿工艺在生产中的应用。现在世界各国都在积极研究高精度、高效率、多功能、性能稳定的新型磨齿加工方法和磨齿机。
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