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蜗杆轴零件机械加工工艺

发布时间:2022-10-16 点击:26次

齿轮,蜗杆,蜗轮有哪些加工方法

齿轮的三亿体育加工,常见的有两种,仿形加工和范成(展成)加工。

(1)仿形加工。齿轮加工刀具切出齿轮的齿槽,刀具的“截面形状”是齿轮齿槽的形状。加工齿轮时,没有齿轮啮合运动,加工出来的齿轮精度低,一般精度在11级以下。

(2)范成加工。齿轮加工刀具本身就是“齿轮或齿条”,齿轮滚刀可以“认为”是齿条,属于齿条类型刀具。加工时,齿轮刀具与被加工齿轮之间有“齿轮啮合”运动。齿轮刀具齿廓刀刃,运动包络出被加工齿轮的齿廓(齿面),是理想的渐开线,加工精度较高,常见的有,滚齿、插齿、剃齿(属于精加工)。

蜗杆的加工工艺。

下料:按正规定要求坯料要经过锻打处理,为获取良好的金属纤维状。

粗车:要保证同轴度,留适当的精加工量。

热处理调质处理HRC28-32、半精车,各部半精车留0.5mm的精车量,车蜗杆部分及两端退刀槽车至要求,挑蜗杆、粗挑,不论用分层法 切入法等都可。

在中经处测量留量,半精挑留量为精光留好较好的基础。

低速精光三面至要求,刀具一定要锋利,刃口粗糙度一定要好,一面一面的光。精车各部至要求保证同轴度。

制造精密蜗轮时,可在滚齿或切齿后再进行剃齿、珩齿或研齿等精整加工。

(1)滚齿采用基本参数与工作蜗杆相同的蜗轮滚刀,按展成法原理(见齿轮加工)切出齿形。如果采用径向进给法滚齿,则滚刀与工件按Z2/Z1的传动比(Z1为工作蜗杆螺纹头数,Z2为蜗轮齿数)对滚,两者逐渐靠近直到其中心距等于工作蜗杆与蜗轮啮合时的中心距为止。采用切向进给法滚齿时,机床除保证刀具旋转外,还要有轴向进给;同时机床的工作台也要增加相应的附加转动,才能实现展成运动,这就要使用差动链。因此,切向进给法的加工精度一般不如径向进给法,但齿面质量较好,且不会产生根切现象。滚切蜗轮的精度一般可达6~8级(JB162-60)。

(2)剃齿蜗轮剃齿刀的基本参数与工作蜗杆相同。蜗轮剃齿一般用滚齿机,可以由剃齿刀带动蜗轮自由剃齿,也可在机床传动链控制下强迫剃齿,剃后齿面质量和精度有所提高。

(3)珩齿和研齿蜗轮滚齿或飞刀切齿后,为了提高齿面质量、改善蜗轮与蜗杆啮合时的接触情况,可在滚齿机上珩齿或研齿。珩齿工具是用磨料与塑料、树脂的混合物浇铸在基体上而制成的珩磨蜗杆;研齿时用铸铁制成的研磨蜗杆加研磨剂与蜗轮对研。

轴类零件加工工艺过程中,采用什么方法来保证蜗杆轴的技术要求

基本加工路线

外圆加工的方法很多,基本加工路线可归纳为四条。 ① 粗车—半精车—精车

对于一般常用材料,这是外圆表面加工采用的最主要的工艺路线。 ② 粗车—半精车—粗磨—精磨

对于黑色金属材料,精度要求高和表面粗糙度值要求较小、零件需要淬硬时,

其后续工序只能用磨削而采用的加工路线。

③ 粗车—半精车—精车—金刚石车

对于有色金属,用磨削加工通常不易得到所要求的表面粗糙度,因为有色金属

一般比较软,容易堵塞沙粒间的空隙,因此其最终工序多用精车和金刚石车。

④ 粗车—半精—粗磨—精磨—光整加工

对于黑色金属材料的淬硬零件,精度要求高和表面粗糙度值要求很小,常用此

加工路线。

1.2 典型加工工艺路线

蜗杆轴的主要加工表面是外圆表面,也还有常见的特特形表面,因此针对各种精度

等级和表面粗糙度要求,按经济精度选择加工方法。 对普通精度的蜗杆轴加工,其典型的工艺路线如下:

毛坯及其热处理—预加工—车削外圆—铣键槽—(花键槽、沟槽)—热处理—磨削—终检。

1) 蜗杆轴的预加工

轴类零件的预加工是指加工的准备工序,即车削外圆之前的工艺。

校直 毛坯在制造、运输和保管过程中,常会发生弯曲变形,为保证加工余量均

匀及装夹可靠,一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校直。 2) 蜗杆轴加工的定位基准和装夹

① 以工件的中心孔定位 在轴的加工中,零件各外圆表面,锥孔、螺纹表面的同

轴度,端面对旋转轴线的垂直度是其相互位置精度的主要项目,这些表面的设计基准一般都是轴的中心线,若用两中心孔定位,符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削时的定为基准,也是其它加工工序的定位基准和检验基准,又符合基准统一原则。当采用两中心孔定位时,还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。

② 以外圆和中心孔作为定位基准(一夹一顶) 用两中心孔定位虽然定心精度高,

但刚性差,尤其是加工较重的工件时不够稳固,切削用量也不能太大。粗加工时,为了提高零件的刚度,可采用轴的外圆表面和一中心孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切削力矩,是轴类零件最常见的一种定位方法。

③ 以两外圆表面作为定位基准 在加工空心轴的内孔时,(例如:机床上莫氏锥

度的内孔加工),不能采用中心孔作为定位基准,可用轴的两外圆表面作为定位基准。当工件是机床主轴时,常以两支撑轴颈(装配基准)为定位基准,可保证锥孔相对支撑轴颈的同轴度要求,消除基准不重合而引起的误差。 ④ 以带有中心孔的锥堵作为定位基准 在加工空心轴的外圆表面时,往往还采用

代中心孔的锥堵或锥套心轴作为定位基准。

关于蜗杆的加工方法的请教

普通圆柱蜗杆若用直线切削刃在车床上加工,按刀具安装位置不同,切出的蜗杆又可分为阿基米德蜗杆(ZA)、渐开线蜗杆(ZI)和法向直廓蜗杆(ZN)等。 ZA阿基米德蜗杆 车刀刀刃平面通过蜗杆轴线,车刀切削刃夹角2α=40° 切出的蜗杆,在轴平面上具有直线齿廓,法向剖面齿廓为外凸曲线。而端面上的齿廓曲线为阿基米德螺旋线,故称为阿基米德蜗杆。这种蜗杆加工和测量都比较方便,故应用广泛。但导程角γ过大时加工困难。难以用砂轮磨削出精确齿形,故传动精度和传动效率较低。 ZI渐开线蜗杆 车刀切削刃平面与蜗杆的基圆柱相切,被切出的蜗杆在轴平面上具有凸廓曲线,而在垂直于轴线的端面上的齿廓为渐开线,故称为渐开线蜗杆。这种蜗杆可以磨削(见下附德文原版pdf资料),故传动精度和传动效率较高,适用于成批生产和大功率、高速精密传动。 ZN法向直廓蜗杆 当蜗杆导程角 γ较大时,为了使车刀获得合理的前角和后角,车制时车刀刀刃平面放在蜗杆螺旋线的法平面上,这样切出的蜗杆,在法向剖面上齿廓为直线,故 称为法向直廓蜗杆。而在垂直于轴线的端面上的齿廓曲线为延伸渐开线,因而又称为延伸渐开线蜗杆。这种蜗杆切削性能较好,有利于加工多头蜗杆,且可用砂轮磨齿,常用于机床的多头精密蜗杆传动。 随着技术和产品要求的进步,需要切削速度进一步提高,车削法产生了瓶颈,于是出现了旋风铣。即用旋转的刀具来提高切削线速度(可达每分钟400米),工件则无须高速旋转。 蜗杆的旋风铣加工方法分两种,内旋风whirling和外旋风milling. 内旋风:工件圆周与刀牙圆周内切(蜗杆在刀盘内部) 精度可达DIN7 Ra0.8 外旋风:工件圆周与刀牙圆周外切(蜗杆在刀盘外部) 精度可达DIN6 Ra0.4

蜗轮蜗杆的加工方法

(一)齿轮轮齿的加工方法

齿轮轮齿的加工方法很多,如切削、铸造、轧制、冲压等,其中常用的是切削加工方法。切削加工方法分为成形法和范成法两类。

1.成形法

成形法是在铣床上用具有渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。常用的有圆盘铣刀和指状铣刀两种。切齿加工时,铣刀旋转,同时轮坯沿齿轮轴线方向移动。铣出一个齿槽以后,将轮坯转过360°/z,再铣第二个齿槽。其余依此类推。

这种切齿方法简单,不需要专用机床,但生产率低,精度低,故仅适用单件或小批量生产及精度要求不高的齿轮加工。

2.范成法

范成法是利用齿轮的啮合原理进行加工齿轮的一种方法。这种方法强制刀具同工件(轮坯)相对运动同时进行切削。它们之间的运动关系同一对齿轮啮合一样,以此来保证齿形的正确和分齿的均匀。对于模数m和压力角a都相同而齿数不同的齿轮,可以用同一刀具进行加工。

用范成法切齿的常用刀具如下。

1)齿轮插刀刀具顶部比正常齿高出c*m,以便切出齿顶间隙部分。

插齿时,插刀沿轮坯轴线方向作往复切削运动,同时强迫插刀与轮坯模仿一对齿轮传动那样以一定的传动比转动,直至全部齿槽切削完毕。

插齿刀的齿廓是精确的渐开线,所以插制的齿轮也是渐开线。根据正确啮合条件,被切齿轮的模数和压力角必定与插刀的模数和压力角相等,故用同一把插刀切出的齿轮都能正确啮合。

2)齿条插刀图3-36为利用齿条插刀加工齿轮的情形。当齿轮插刀的齿数增加到无穷多时,其基圆半径变为无穷大,渐开线齿廓变为直线齿廓,齿轮插刀变为齿条插刀。图3-37表示齿条插刀齿廓的形状,其顶部比传动用的齿条高出c*m,以便切出传动时的径向间隙。因齿条的齿廓为一直线,由图可见,不论在中线上还是在与中线平行的其他任一直线上,它们都具有相同的周节p(pm)、相同的模数m和相同的齿廓压力角a。对于齿条刀具,a称为刀具角,其大小与齿轮分度圆上的压力角相等

3)齿轮滚刀以上两种加工方法的原理都是基于齿轮的啮合原理,加工精度较高,但都只能间断切削,生产率较低。目前广泛采用齿轮滚刀,它能连续切削,生产率较高。滚刀形状很象螺旋,其轴向剖面为具有直线齿形齿廓的齿条。滚刀转动时就相当于齿条移动,这样便按范成原理切出轮坯的渐开线齿廓。滚刀除刀旋转外,还沿轮坯的轴向进刀,以便切出整个齿宽。滚切直齿轮时,因为滚刀的螺旋是倾斜的,为了使刀齿螺旋线方向与被切轮齿方向一致,在安装滚刀时需使其轴线与轮坯端面成一滚刀升角

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