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精加工齿轮可用车削、插齿、滚齿、磨削等多种方式加工 浏览:
文章来源:中国刀具信息网  添加人:郑州华菱CBN   添加时间:2019-10-31

    齿轮的精加工工序所用刀具种类较多。有切削和磨削两种形式,其中切削的方式有车削,铣削,插齿,剃齿,滚齿等,而磨削的方式有:磨齿和珩磨两种方式,下面分别介绍一下每种加工方式的优势及应用。

1、车削刀具

车削刀具主要针对齿轮的内孔、端面,目前部分齿轮在工作时需要承受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷,而且在受摩擦的场合,齿轮的表面层还不断地被磨损,因此齿轮会通过淬火工艺获得高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等性能,而经过淬火后的齿轮内孔、端面需要再精车一刀,保证其表面质量。

经过淬火的齿轮硬度很高,一般在HRC50以上,选择CBN刀具可代替磨削加工,从而提高生产效率。部分淬火齿轮内孔和端面有群孔,存在断续工况,此时选择CBN刀具尤为重要,需要CBN刀具具备高硬度,高耐磨性和高抗冲击韧性等性能。华菱超硬针对淬火齿轮的不同工况,推荐不同材质加工,连续切削齿轮华菱超硬推荐BN-H05牌号,高速切削淬火齿轮,表面粗糙度可达到Ra0.4。断续切削齿轮华菱超硬推荐BN-H10牌号和BN-H21牌号,BN-H10牌号可轻微断续切削,BN-H21牌号属于强断续切削工况刀具,刀具寿命是硬质合金刀具的十几倍,而且表面粗糙度达到Ra0.8

以上刀具主要针对齿轮端面和内孔,不针对齿形加工,还有一些大型齿轮,经过淬火后存在变形量,但尺寸太大没有相对应的磨床进行加工,只能采用车削工艺对齿轮齿形外圆进行变形量的车削,这属于强断续切削工况,而且余量不均,以上复合式CBN刀片均不能满足车削要求,对此华菱超硬推出一款整体聚晶CBN刀具—BN-S20牌号,可大余量切削淬火齿轮齿形外圆,同时承受断续切削工况不崩刀。

 

2、插齿刀具

插齿刀是一种齿轮形或齿条形齿轮加工刀具。插齿刀分为标准齿插齿刀和斜齿插齿刀。

插齿这种加工齿轮的工艺,主要用在不能滚齿加工的情况下。这种加工方式主要被适用于齿轮的内齿加工,以及一些受结构干扰齿轮的外齿加工。

标准齿插齿刀分为盘形插齿刀,碗型插齿刀和锥柄插齿刀,而盘形插齿刀主要用于加工普通直齿外齿轮和大直径内齿轮;碗型插齿刀则主要用于加工塔形、双联直齿轮;锥柄插齿刀则主要用于加工直齿内齿轮。

    斜齿插齿刀则分为盘形插齿刀、锥柄插齿刀,加工无空刀槽的人字齿轮。

3、滚齿刀具

滚齿加工齿轮采用展成法原理可将看作无啮合间隙的齿轮与齿条传动,齿轮滚刀按给定切削速度作旋转运动时,工件则按齿轮齿条啮合关系传动(即当滚刀转一圈,相当于齿条移动一个或几个齿距,齿轮坏也相应转过一个或几个齿距),齿坏上切出齿槽,形成渐开线齿面,获得成品齿轮齿形。

滚齿刀具因为出众的经济性,是一种用于生产外齿轮,圆柱齿轮的主要切削工艺。滚齿加工不仅在汽车工业中,而且还在大型的工业变速器制造中被广泛运用,但是前提是不会受到被加工工件的外轮廓的限制。

    滚齿刀具有高速钢和硬质合金两种材质,一般硬质合金滚齿刀常进行涂层,如TiN涂层,AlTiN涂层、TiAlCrN涂层 、TiCN涂层,经过涂层的硬质合金滚齿刀,具备高强度、高韧性、高耐磨性的优点,提高了效率,延长了刀具使用寿命。

4、剃齿刀具

剃齿加工是根据一对螺旋角不等的螺旋齿轮啮合的原理,剃齿刀与被切齿轮的轴线空间交叉一个角度,它们的啮合为无侧隙双面啮合的自由展成运动。

剃齿刀根据结构分为:齿条形剃齿刀和盘形剃齿刀,小模数剃齿刀和蜗轮剃齿刀,

剃齿刀具主要用于未淬火的齿轮精加工工序,其加工精度一般为67级,表面粗糙度Ra0.80.4μm。由于剃齿加工是自由啮合,机床无展成运动传动链,故机床结构简单,机床调整容易

5、磨削砂轮

经过滚齿或插齿加工得到齿轮零件的齿形,往往还要进行精加工。磨齿加工主要用于淬硬齿轮的精加工。由于磨齿能够纠正齿轮预加工的各项误差,因而加工精度较高。磨齿后精度一般可达6级以上。按齿廓的形成方法,磨齿也有成形法和展成法两种,但大多数类型的磨齿机均以展成法来加工齿轮。

6、珩磨砂轮

珩磨齿轮珩磨轮是基体加磨料经化学合成制造的特殊成型齿轮,它其齿间的相对滑移速度和压力来进行珩齿的一种齿面精加工方法。用于淬硬齿轮的最终加工,可除去气化皮、毛刺,使齿面光洁度从▽5提高到▽8▽10,改善齿轮表面粗糙度,降低齿轮噪音。

相对于研磨,珩磨加工的切削速度很低(0510ms),因此避免了切削发热对齿轮加工的损害。更确切的说,在被加工齿面上产生的内应力,对设备的承载能力产生一定的积极作用。