插齿机加工齿条(滚齿机和插齿机的加工方法)

海潮机械 2023-01-23 06:12 编辑:admin 195阅读

1. 滚齿机和插齿机的加工方法

展成法

展成法是齿轮加工的一种。齿轮的切削加工可分为两大类:成形法和展成法。展成法在工业生产中广泛采用,因其具有较高的生产率和加工精度。

又称滚切法,是加工时切削工具与工件作相对展成运动,刀具和工件的瞬心线相互作纯滚动,两者之间保持确定的速比关系,所获得加工表面就是刀刃在这种运动中的包络面,齿轮加工中的滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等均属展成法加工。有些切削加工兼有刀尖轨迹法和成形刀具法的特点,如螺纹车削。

插齿有哪些运动?各运动作用是什么?

(1)主运动插齿刀的上下往复运动.

(2)展成运动(又称分齿运动)确保插齿刀与齿坯的啮合关系的运动.

(3)圆周进给运动插齿刀的转动,其控制着每次插齿刀下插的切削量.

(4)径向进给量插齿刀须作径向逐渐切入运动,以便切出全齿深.

(5)让刀运动插齿刀回程向上时,为避免与工件摩擦而使插齿刀让开一定距离的运动.

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齿形加工之展成法

展成法就是利用齿轮刀具与被切齿坯作啮合运动而切出齿形的方法。最常用的方法是插齿加工和滚齿加工。

1.插齿加工

插齿加工在插齿机上进行,是相当于一个齿轮的插齿刀与齿坯按一对齿轮作啮合运动而把齿形切成的。可把插齿过程分解为:插齿刀先在齿坯上切下一小片材料,然后插齿刀退回并转过一小角度,齿坯也同时转过相应角度。之后,插齿刀又下插在齿坯上切下一小片材料。不断重复上述过程。就是这样,整个齿槽被一刀刀地切出,齿形则被逐渐地包络而成。因此,一把插齿刀,可加工相同模数而齿数不同的齿形,不存在理论误差。如图1所示。

图1 插齿加工原理

a)插齿运动 b)插齿齿形成形原理 c)插齿机示意图 1-插齿刀 2-被加工齿轮

插齿有以下切削运动:

(1)主运动插齿刀的上下往复运动。

(2)展成运动(又称分齿运动)确保插齿刀与齿坯的啮合关系的运动。

(3)圆周进给运动插齿刀的转动,其控制着每次插齿刀下插的切削量。

(4)径向进给量插齿刀须作径向逐渐切入运动,以便切出全齿深。

(5)让刀运动插齿刀回程向上时,为避免与工件摩擦而使插齿刀让开一定距离的运动。

插齿除适于加工直齿圆柱齿轮外,特别适合加工多联齿轮及内齿轮。插齿加工精度一般为7~8级,齿面粗糙度Ra值为1.6μm。

图2 滚齿机外形图

1—床身 2—挡铁 3—立柱 4—行程开关 5—挡铁 6—刀架 7—刀杆 8—支撑架 9—工件心轴10—工作台

2.滚齿加工

滚齿加工是用滚齿刀在滚齿机(见图2 )上加工齿轮的方法。滚齿加工原理是滚齿刀和齿坯模拟一对螺旋齿轮作啮合运动。滚齿刀好比一个齿数很少(一至二齿)齿很长的齿轮,形似蜗杆,经刃磨后形成一排排齿条刀齿。因此,可把滚齿看成是齿条刀对齿坯的加工。滚切齿轮过程可分解为:前一排刀齿切下一薄层材料之后,后一排刀齿切下时,由于旋转的滚刀为螺旋形,所以使刀齿位置向前移动了一小段距离,而齿轮坯则同时转过相应角度。后一排刀齿便切下另一薄层材料。正如齿条刀向前移动,齿轮坯作转动。就这样,齿坯被一刀刀地切出整个齿槽,齿侧的齿形则被包络而成。参见图3。所以,这种方法可用一把滚齿刀加工相同模数不同齿数的齿轮。不存在理论齿形误差。滚切直齿圆柱齿轮时有以下运动:

(1)主运动滚刀的旋转运动。

(2)展成运动(又称分齿运动)是保证滚齿刀和被切齿轮的转速必须符合所模拟的一对齿轮的啮合运动关系。即滚刀转一转,工件转K/Z转。其中:K是滚刀的头数,Z为齿轮齿数。

(3)垂直进给运动要切出齿轮的全齿宽,滚刀须沿工件轴向作垂直进给运动。

图3 滚齿机及加工原理

滚齿加工适于加工直齿、斜齿圆柱齿轮。齿轮加工精度为8~7级,齿面粗糙度Ra值为1.6μm。在滚齿机上用蜗轮滚刀、链轮滚刀还能滚切蜗轮和链轮。

3.齿形加工方法比较

滚齿、插齿与铣齿比较 铣齿采用普通设备和简单刀具即可加工齿形。但是只能加工11~9级精度、齿面粗糙度Ra值为6.3μm ~3.2μm 的齿形. 滚齿和插齿的分度精度和齿形精度均较铣齿高,可以加工6 级精度、齿面粗糙度值Ra为3.2μm~1.6μm;滚齿和插齿是连续分度和切削 ,生产效率比铣齿高。用同一模数的滚到和插齿刀,可以各种不同齿数的齿轮,大大减少了刀具数目,提高了经济效益。

滚齿与插齿比较 滚齿是刀齿作连续的旋转切削、切削速度较高,插齿是刃齿作往复运动,限制了切削速度,故滚齿生产率比插齿烙高,滚齿机可以加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮,但不能加工内齿轮和相距太近的多联齿轮;插齿时播齿刀沿齿全长连续切出,包络线数量也多,而滚齿时轮齿全长是由滚刀多次连续切出,故插齿的齿面粗糙度值较小;插齿刀的制造、刃磨检验壁滚刀方便,易得到高精度,但插齿机分齿传动链比滚齿复杂,因此,加工齿轮的精度基本一样;插齿机可以加工内齿轮和多联齿轮,但不能加工蜗轮。

2. 齿轮加工滚齿和插齿

铣齿,滚齿,拉齿,插齿,刨齿,等。如果还要更多,有电火花线切割,磨齿等,但不属于常规工艺。

3. 滚齿机和插齿机的加工方法区别

1、刨齿机加工的成形法,主要有铣齿和拉齿:

(1)铣床铣齿:可以加工直齿条;

(2)冷打机打齿:可以无屑加工;

(3)精密铸齿:可以大批量加工廉价小齿轮;

(4)磨齿机磨齿:可以加工精密母机上的齿轮;

(5)压铸机铸齿:多数加工有色金属齿轮。

2、刨齿机加工的展成法,主要有滚齿和插齿:

(1)滚齿机滚齿:可以加工8模数以下的斜齿;

(2)插床插齿:可以加工内齿;

(3)刨齿机刨齿:可以加工16模数大齿轮;

(4)剃齿机:是一种齿轮精加工用的金属切削。

这两种方法的区别主要是:

1、成形法加工精度比较低,展成法加工精度比较高可达3级;

2、成形法生产效率比较高;展成法生产效率比较低;

3、展成法需要磨齿装备,生成成本比较高。

4. 滚齿机和插齿机的加工方法是

根据齿轮加工技术,加工设备可分为:齿轮滚齿机、齿轮插齿机、齿轮磨齿机、齿轮铣齿机。

1.齿轮滚齿机:用于直齿轮、斜齿轮、蜗轮蜗杆、链轮等。直齿轮和斜齿轮、人字形齿轮和蜗杆齿轮通常用滚刀加工。使用特殊滚刀时,可以加工特殊的齿形工件(如花键和链轮)。

2.齿轮铣床-铣齿:铣床主要使用铣刀铣削工件.铣刀旋转运动,工件和铣刀进给运动。除了铣削平面、沟槽、齿轮齿、螺纹和花键等简单的工件外,它还可以处理比平面更复杂的轮廓,而且比刨床更有效。

3.齿轮插齿机:插齿刀沿滑动枕沿垂直方向的直线往复运动为主要运动,工件在纵向和圆周方向的间歇运动为进给运动。插齿机生产效率低,表面粗糙度Ra为6.3~1.6μm,加工表面垂直度为0.025≤300 mm。

4.齿轮刨齿机:用刨齿机加工齿廓。直齿锥齿轮刨床可加工直径小于5mm,模数为0的工件。直径5毫米,直径达900毫米,模数为20毫米。加工精度一般为7级,适用于中小批量生产。通过仿形,最大加工直径大于900 mm的锥齿轮可达5000 mm。

5.齿轮磨齿机--磨削:用于齿轮的精密加工,可磨削直齿轮、斜齿轮、涡轮等。磨削齿可分为成形磨削和发展磨齿,两者的工作原理不同。它们都是通过砂轮加工来磨削齿轮的齿面,磨削齿的加工精度一般可达5-6级。

5. 插齿机和滚齿机的齿形加工原理相同吗

  常用的齿轮加工方法

  1.成形法

  这种铣齿方法属于成形法。铣制时,工件安装在铣床的分度头上,用一定模数的盘状(或指状)铣刀对齿轮齿间进行铣削。当加工完一个齿间后,进行分度,再铣下一个齿间。铣齿特点:设备简单;刀具成本低;生产率低;加工齿轮的精度低。

  齿轮的齿廓形状决定于基圆的大小(与齿轮的齿数有关)。

  用成形法铣齿轮所需运动简单,不需专门的机床,但要用分度头分度,生产效率低。这种方法一般用于单件小批量生产低精度的齿轮。

  2.展成法

  用展成法加工齿轮时,齿轮表面的渐开线用展成法形成,展成法具有较高的生产效率和加工精度。齿轮加工机床绝大多数采用展成法。

  1)滚齿

  滚齿加工的原理为模拟一对交错轴斜齿轮副啮合滚动的过程。将其中的一个齿轮的齿数减少到一个或几个,轮齿的螺旋倾角很大,就成了蜗杆 。再将蜗杆开槽并铲背,就成了齿轮滚刀。当机床使滚刀和工件严格地按一对斜齿圆柱齿轮啮合的传动比关系作旋转运动时,滚刀就可在工件上连续不断地切出齿来。

  滚齿特点:

  a.适应性好;

  b.生产率高;

  c.加工后的齿廓表面粗糙度大于插齿加工的齿廓表面粗糙度;

  d.主要用于加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮。

  2) 插齿

  插齿机用来加工内、外啮合的圆柱齿轮,尤其适合于加工内齿轮和多联齿轮,这是滚齿机无法加工的。装上附件,插齿机还能加工齿条,但插齿机不能加工蜗轮。

  3)剃齿

  剃齿是由剃齿刀带动工件自由转动并模拟一对螺旋齿轮做双面无侧隙啮合的过程,剃齿刀与工件的轴线交错成一定角度。剃齿常用于未淬火圆柱齿轮的精加工,生产效率很高,是软齿面精加工最常见的加工方法之一。

  4)珩齿

  珩齿是一种用于加工淬硬齿面的齿轮精加工方法,工作时珩磨轮与工件之间的相对运动关系与剃齿相同,所不同的是作为切削工具的珩磨轮是用金刚砂磨料加入环氧树脂等材料作结合剂浇铸或热压而成的塑料齿轮。

  5)磨齿

  磨齿加工的主要特点是:加工精度高,一般条件下加工精度可达IT4~6级,由于采用强制啮合方式,不仅修正误差的能力强,而且可以加工表面硬度很高的齿轮。

6. 滚齿机和插齿机各有何工艺特点

珩齿机是按螺旋齿轮啮合原理工作的,由珩轮带动工件自由旋转。珩轮一般由塑料和磨料制成。珩齿的作用是降低齿面粗糙度,在一定程度上纠正齿向和齿形的局部误差。

剃齿机是一种高效的齿轮精加工机床,主要用于滚齿或插齿以后未经淬硬的内、外啮合直、斜齿圆柱齿轮和不宜进行磨齿加工的台肩齿轮的精密加工。

可见这是两种不同的设备,前者用于热处理后成形的齿轮,后者用于半成品齿轮。

7. 滚齿机能够加工

滚齿机和铣齿机从严格意义上讲是一类的,都是铣削加工,只不过是滚齿机把刀具制造为渐开线型的,铣齿机有所区别的. 研齿机是把砂轮制造为齿轮的形状的,利用砂轮和工件的先后队运动来磨的.