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齒輪

齒輪加工技術(shù)與裝備的發(fā)展趨勢(shì)分析

為適應(yīng)齒輪加工行業(yè)對(duì)制造精度、生產(chǎn)效率、清潔生產(chǎn)、提高質(zhì)量的要求，制齒機(jī)床及制齒技術(shù)出現(xiàn)了以下發(fā)展趨勢(shì)。

1.數(shù)控化

   由于通過將機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)軸進(jìn)行CNC控制及部分軸間進(jìn)行聯(lián)動(dòng)后，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

   （1）增加了機(jī)床的功能，如滾削小錐度及鼓形齒輪等變得極為簡(jiǎn)單。

   （2）縮短了傳動(dòng)鏈，同時(shí)采用半閉環(huán)或全閉環(huán)控制后，通過數(shù)控補(bǔ)償可以提高各軸的定位精度和重復(fù)定位精度，從而提高了機(jī)床的加工精度及Cp值，增加了機(jī)床的可靠性。

   （3）換品種時(shí)由于省去了計(jì)算及換分齒掛輪及差動(dòng)掛輪、進(jìn)給及主軸換擋的時(shí)間，插齒機(jī)還省去了換斜導(dǎo)軌的時(shí)間，從而減少了輔助加工時(shí)間，增加了機(jī)床的柔性。

   （4）由于機(jī)械結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單了，可以設(shè)計(jì)得更有利于提高機(jī)床的剛性及把熱變形降到底。

   （5）各軸間沒有機(jī)械聯(lián)系，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)變得典型化，更利于實(shí)施模塊化設(shè)計(jì)及制造。

2.高速

   齒輪加工機(jī)床如滾齒機(jī)、插齒機(jī)及磨齒機(jī)的高速化主要是指機(jī)床擁有高的刀具主軸轉(zhuǎn)速和高的工作臺(tái)轉(zhuǎn)速，它們是提高切削效率的主要指標(biāo)。

   傳統(tǒng)機(jī)械滾齒機(jī)的滾刀主軸速度通常高為500r/min,工作臺(tái)轉(zhuǎn)速高為32r/min.隨著齒輪加工刀具性能的提高，齒輪加工機(jī)床的高速、切削得到了飛速發(fā)展和成熟，齒輪滾齒切削速度由100m/min,發(fā)展到可達(dá)500~600m/min,切削進(jìn)給速度由3~4mm/r發(fā)展到20mm/r,這使?jié)L齒機(jī)主軸的高轉(zhuǎn)速可達(dá)5500r/min,工作臺(tái)高轉(zhuǎn)速可達(dá)800r/min,機(jī)床部件移動(dòng)速度也高達(dá)10m/min;大功率主軸系統(tǒng)使機(jī)床可運(yùn)用直徑和長度均較大的砂輪進(jìn)行磨削，有利于增加砂輪壽命，也有利于操作者選擇優(yōu)的磨削參數(shù)來完成磨削加工。

   加工是機(jī)床從各個(gè)方面采用了專用技術(shù)來得以保證：具有佳吸振效果的鑄造床身；使機(jī)床具有佳熱穩(wěn)定性的集成冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)；切削區(qū)保護(hù)隔板大傾角及光滑設(shè)計(jì)使干式切削產(chǎn)生的切屑迅速有效排出；具有用預(yù)載的、無隙滾珠絲桿驅(qū)動(dòng)的進(jìn)給系統(tǒng)；具有耐磨損直線導(dǎo)軌或采用PLC控制的定量潤滑鑄鐵導(dǎo)軌等。電主軸的應(yīng)用使刀具主軸得到提高，而工作臺(tái)轉(zhuǎn)速的提高則是采用了斜齒輪副或力矩電動(dòng)機(jī)。電主軸及力矩電動(dòng)機(jī)具有回轉(zhuǎn)精度高、無反向間隙和不用維修等優(yōu)點(diǎn)。

齒輪

齒輪加工方法與準(zhǔn)則

1.磨齒：IT6～I(xiàn)T4→IT3， Ra：0.8～0.2μm 原理：成形法和展成法。

⑴成形法磨齒 IT6～I(xiàn)T5， Ra：0.8～0.4 μm，用成形砂輪磨削，生

齒輪傳動(dòng)

齒輪傳動(dòng)

產(chǎn)率較高，加工精度較低，應(yīng)用較少。

⑵展成法磨齒

錐面砂輪磨齒：砂輪截面齒形為假想齒條的齒形，工件向右滾動(dòng)，利用砂輪右側(cè)面磨削齒槽的右側(cè)面，從根部 磨至頂部；然后工件向左滾動(dòng)，以砂輪左側(cè)面磨削第l齒槽的左側(cè)面，也從根部磨至 頂部，當(dāng)?shù)趌齒槽兩側(cè)面全部磨削完畢時(shí)，砂輪自動(dòng)退離工件，工件作分度轉(zhuǎn)動(dòng)，然后再向右滾動(dòng)，磨削第2齒槽，這樣反復(fù)循環(huán)，直至磨完全部輪齒。

2.研齒：

IT7～I(xiàn)T6， Ra：1.6～0.2μm 設(shè)備：研齒機(jī)。研具：精密的鑄鐵齒輪。研磨劑：磨粒：220#～240#，活性潤滑油特點(diǎn)：與珩齒相同，只能降低表面粗糙度，不能提高齒形精度。

平行軸線研磨法：

1.過程：研磨輪與被研齒輪的軸線平行，研磨時(shí)被研齒輪帶動(dòng)研磨輪作無側(cè)隙的自由嚙合運(yùn)動(dòng)，被研齒輪還作軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，研磨輪被輕微制動(dòng)。經(jīng)一段時(shí)間后，研磨輪 和被研磨輪作反向旋轉(zhuǎn)，使齒的兩個(gè)側(cè)面被均勻研磨。

2.特點(diǎn)：由于齒面的滑動(dòng)速度不均勻，研磨量也不均勻，在齒頂及齒根部分的滑動(dòng)速度大，研磨量也大。

具有動(dòng)軸線的齒輪傳動(dòng)

行星齒輪傳動(dòng)類型很多，不同類型的性能相差很大，根據(jù)工作條件合理地選擇類型是非常重要的。常用的是由太陽輪、行星輪、內(nèi)齒輪和行星架組成的普通行星傳動(dòng)，少齒差行星齒輪傳動(dòng)，擺線針輪傳動(dòng)和諧波傳動(dòng)等。行星齒輪傳動(dòng)一般是由平行軸齒輪組合而成，具有尺寸小、重量輕的特點(diǎn)，輸入軸和輸出軸可在同一直線上。其應(yīng)用愈來愈廣泛。

齒輪

齒輪加工的原理

齒輪加工的原理，常見的有兩種，仿形加工和范成（展成）加工。

       1、仿形加工：齒輪加工刀具切出齒輪的齒槽，刀具的“截面形狀”是齒輪齒槽的形狀。加工齒輪時(shí)，沒有齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)，加工出來的齒輪精度低，一般精度在11級(jí)以下。

       2、范成加工。齒輪加工刀具本身就是“齒輪或齒條”，齒輪滾刀可以“認(rèn)為”是齒條，屬于齒條類型刀具。加工時(shí)，齒輪刀具與被加工齒輪之間有“齒輪嚙合”運(yùn)動(dòng)。齒輪刀具齒廓刀刃，運(yùn)動(dòng)包絡(luò)出被加工齒輪的齒廓（齒面），是理想的漸開線，加工精度較高，常見的有，滾齒、插齒、剃齒（屬于精加工）。