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弧齒錐齒輪的硬齒精加工探討.pdf

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弧齒錐齒輪的硬齒精加工探討 SEW 一工業設備 (天津 )有 限公司 (300457) 門寬柱 天津市祥威傳動有 限公 司 (300380) 李治平 在 硬 齒 面 弧 齒 錐 齒 輪 應 用 中 ,一 般 采 用 20CrMnTi、17CrNiMo6等材料 進行 滲碳 淬 火處 理 。此 時 的齒 面硬 度將 達 到 58— 62HRC,同 時 熱處 理 之 后 將 產生 一些 變 形 ,為 了糾 正 齒 形 各 項 誤 差 ,獲 得 更 高精度 的弧齒錐齒輪通常選擇刮齒 和磨齒。而對于 刮齒和磨齒它們有不同的特點和問題 (注 :以下弧齒 錐齒 輪簡稱 弧齒 )。 一、 弧齒刮齒的特性 1.弧齒刮齒的主要特點 可 以消除 弧齒 的熱 變 形 ,精 度等 級 能 到 達 7~8 級 ,齒面粗糙度值能達到 R =0.8~3.2 m。小批量 生 產 的時 候 效 率 高 ,加 工 成 本 低 。對 于 加 工 方 式 , 國內一般 采 用 干 刮 的方 式 ,若 采 用 適 當 的切 削液 能 提高刮刀壽命的 1.5倍。 (1)刮 刀 的要 求 硬 質合 金 刮 刀用 來 加 工 45~ 65HRC的硬齒面,為 了降低切削力 ,提高切削穩定 性 ,所 以對刮 刀采用徑 向大負 前 角 (一30?!?一15。) 的形式 。在實 際操作 中,刮削 中等 模 數 (5~12)硬 齒 面弧 齒時 ,徑 向負前角 角度采 用 一25?!?一21。能得 到 較好 的精 度 。 當模 數 小 前 角應 該 選 擇 小 些 ,模 數 大前角 應該 選 擇 大 些 。而 對 于 刀 具 的 安 裝 ,徑 向跳 動應 ≤ 0.005mrrl,為 了提高 加工 精度往 往采用 單刀 頭 的加工方式。如此將提高精度 ,卻降低了生產效率 。 (2) 刮削 速度 和 刮 削量 的選 擇 弧齒 刮 削 速 度 通 常采 用 40~80m/rain,對 于 中等 模數 (5~12) 齒 面刮 削 速 度一 般 采 用 60m/rain左 右 ,會 得 到較 好 的 齒面粗糙度。對于硬度高、模數大 、齒數多 的弧齒 來講 ,應選 擇 較 低 的 切 削 速 度 ,反 則 亦 之 。如 果 采 用單 刀頭 的 刮 削模 式 ,切 削 速 度 應 適 當 的 高 些 。但 應該 注意 的是 過 高 的 切 削速 度 會 造 成 刮 刀切 削 刃 疲 勞性損 傷 ,而過慢 可能 產生崩 刃 。 28 三 婉 參磊 工。秈工 欄目主持 趙 宇龍 刮削量應 選擇在 O.1— 0.25ram (單 側 ),實 踐 中 證 明刮削量 選 擇 不 當 (過大 ) 時 ,不 僅 加 劇 了 切 削 刃 的損壞 ,也影 響了齒 面粗糙度 。 2.弧齒刮齒常見 問題 :崩 刃 弧齒硬 齒 面刮 齒 采 用 硬 質 合 金 刀 頭 ,而 硬 質 合 金 的硬度 高 于高 速 合 金 鋼 ,但 是其 抗 彎 強 度 和 韌 性 遠低 于高 速合 金 鋼 。 同時 同內 弧齒 加 工 ]-廠 一 般 采 用單 刀頭 干 刮 的加 工 模 式 ,切 削 力 較 大 ,切 削 刃容 易崩刃損壞。為 了避免崩刃,提高加工效率,需要 注意 以下方 面 : (1)對 機床 剛性 要 求 高 ,抗 振 性 好 。在 單 刀 頭 刮 削過程 中 ,刀 具 承受 的 沖擊 力 較 大 ,并 且 不 是 連 續刮削。機床剛性好會使刮削平穩 ,這樣不僅刀頭 不容易崩刃 ,而且齒面的表面粗糙度值也較小 ,不 會產 生波 紋 。 (2)對 于加 工 應 該注 意 兩 個 方 面 :加 對 刀 的 要求 ,機 械機床 (如 :Y2280)對 刀先手 動將 刀 頭與 齒槽 (或加 工齒 面 )對 準后 ,根據 刮削 量逐 漸 遞進 。 此 方式對 技 師 的 操 作 能力 要 求 較 高 , 而采用 數 控 機 床 對刀則 容 易 多 。對 刀 的準 確 與 否 直 接影 響 到 刮刀 的崩刃 。刮刀 對 刮 削 量 和 刮 削 速 度 有 一 定 的要 求 , 刮削量 過 大 ,速度 過慢 ,會使 刀 刃燒 傷 、崩 裂 或 令 齒面表 面粗糙 度值 升高 。 (3) 對于 材料 的要 求 和熱 處 理 后 倒 角 :對 于 采 用 20CrMnTi、17CrNiMo6等 材 料 滲 碳 淬 火 的 弧 齒 來 講 ,建 議采 用 鍛 件 毛 坯 ,粗 車 后 進行 正 火處 理 。這 樣能使 工件 內部 組 織 更加 均勻 ,滲 碳 淬 火 后 齒 面 沒 有硬點 。如果材料不均勻齒面局部硬 點,刮削的時 候局部 沖擊 力 突然 增 大 ,將 會 有 崩 刃 的危 險 。而 經 過滲碳 淬火 處理后 的齒 輪 ,建議 先 倒 角再 進行 刮齒 。 由于齒 面邊 緣 部 熱 處 理后 韌 性 特 別 差 ,而且 變 形較
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錐齒輪 探討 加工
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