齒輪

精密齒輪磨齒加工流程

如何調(diào)整精密齒輪（精密齒輪磨齒加工）滾刀的安裝角： 切斜齒輪(包括螺旋齒輪)時(shí)，合理選擇滾刀的螺線方向，對(duì)滾切齒輪精度有一定的影響。

切齒時(shí)希望滾刀的安裝角小些(滾刀螺線與被切齒輪螺線同向，其安裝角就小)，因?yàn)檫@樣，滾刀沿被切齒輪切線方向分力與機(jī)床工作臺(tái)轉(zhuǎn)向相反，也就是滾齒機(jī)分度蝸桿對(duì)蝸輪的軸向力方向相反，這樣可消除蝸輪副的間隙，不易引起振動(dòng)，從而提高切齒精度.

降低表面粗糙度，同時(shí)可使?jié)L刀參加切削的刀齒較多，切削條件較好，被切齒輪質(zhì)量較高：如滾刀的安裝角大，參加切削的齒數(shù)減少，切削負(fù)荷集中，刀齒容易磨損，容易產(chǎn)生振動(dòng)，被切齒輪質(zhì)量就差。

磨齒加工的齒輪具有低傳動(dòng)噪音、高傳動(dòng)效率和長(zhǎng)使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。磨齒加工曾被認(rèn)為是一種用于航空或其它高技術(shù)領(lǐng)域的昂貴齒輪加工手段。但現(xiàn)在，觀念已經(jīng)改變：磨齒機(jī)的效率提高了，砂輪性能也更好，高額成本得以大幅下降。

由此，磨齒加工已開始大規(guī)模應(yīng)用于齒輪加工中，如汽車、摩托車齒輪的制造，而且已達(dá)到普遍應(yīng)用的程度。事實(shí)上，所有一級(jí)汽車齒輪供應(yīng)商為保持競(jìng)爭(zhēng)力，已普遍擁有磨齒機(jī)。汽車工業(yè)在未來2～5年內(nèi)將逐漸成為硬齒面加工大的增長(zhǎng)市場(chǎng)。

由于磨齒加工能去掉熱處理畸變，因此許多齒輪箱均使用磨削齒輪，以更好地控制傳動(dòng)空程和噪音。磨齒加工工藝在整個(gè)齒輪行業(yè)中已基本成熟并在快速增長(zhǎng)。

齒輪磨齒加工過程中所用的材料比較常見的是鋼，而鋼有調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼等類型。。

磨齒是有效的齒形精加工方法，一般用于加工已淬火齒面，對(duì)磨前工序誤差的糾正能力強(qiáng)，能達(dá)到很高的精度，齒面粗糙度可小至Rα0.63～0.16微米。

齒輪制造工藝的發(fā)展將是進(jìn)一步研究輪齒損傷的機(jī)理，是提高齒輪承載能力，延長(zhǎng)齒輪壽命的理論基礎(chǔ);

研究新型的齒輪生產(chǎn)材料和加工新工藝；摩擦、潤(rùn)滑理論和潤(rùn)滑技術(shù)是齒輪研究中的基礎(chǔ)性工作，研究彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑理論.

未來齒輪生產(chǎn)正向重載、高速、和率等方向發(fā)展，并力求尺寸小、重量輕、壽命長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)可靠。

齒輪加工時(shí)出現(xiàn)齒輪變形的問題

關(guān)于齒輪熱處理畸變的情況很復(fù)雜，是全部冷、熱加工工序影響因素的綜合反映。機(jī)械加工產(chǎn)生的殘留應(yīng)力，熱處理過程的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力都會(huì)對(duì)變形產(chǎn)生一定的影響。大型齒輪加工正火的應(yīng)用大型齒輪加工廠家平時(shí)經(jīng)常遇到客戶問大型齒輪需要經(jīng)過什么熱處理工藝，正火處理是大型齒輪熱處理的一種，那么什么是正火處理呢。而它們的影響因素較多，涉及原材料、工件結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)、整個(gè)工藝過程、技術(shù)要求、機(jī)加工方法、加工條件、熱處理工藝（加熱、冷卻）、工裝等。有時(shí)單從熱處理方面采取措施來解決齒輪的變形有一定的困難，要從冷、熱加工全過程的各種因素來考慮，具體情況具體分析，采取相應(yīng)措施，排除或減弱。

齒輪作為機(jī)械傳動(dòng)裝置中的主要零件，其應(yīng)用十分廣泛。塑料齒輪因其質(zhì)量輕、成本低、惰性好等優(yōu)點(diǎn)在很多領(lǐng)域已經(jīng)逐步替代了金屬齒輪。模具是影響塑料齒輪注射成形質(zhì)量的關(guān)鍵因素，如何提高模具設(shè)計(jì)的質(zhì)量與效率是齒輪模具行業(yè)面臨的關(guān)鍵共性問題。同時(shí)，由于塑料齒輪在注射成形過程中會(huì)發(fā)生收縮，如何對(duì)模具的型腔進(jìn)行修正，以保證齒輪的成形精度，更是模具設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)。因此，本文對(duì)塑料齒輪注射模CAD系統(tǒng)進(jìn)行了研究與開發(fā)。在這個(gè)階段中除了加工出基準(zhǔn)外，對(duì)于齒形以外的次要表面的加工，也應(yīng)盡量在這一階段的后期加以完成。本文首先分析了漸開線齒輪齒廓的形成原理及其相關(guān)特性，結(jié)合注射成形塑料制品收縮的一般規(guī)律，對(duì)塑料齒輪注射模型腔修正規(guī)則進(jìn)行了研究，提出了一種快速有效的齒輪型腔修正方法。然后本文對(duì)參數(shù)化建模技術(shù)進(jìn)行了研究，采用關(guān)系表達(dá)式法建立了漸開線直齒圓柱齒輪和漸開線斜齒圓柱齒輪的參數(shù)化模板，通過人機(jī)交互實(shí)現(xiàn)了塑料齒輪的參數(shù)化建模，用戶只需輸入的齒輪的關(guān)鍵參數(shù)就可以自動(dòng)創(chuàng)建相應(yīng)類型的齒輪。基于上述基礎(chǔ)，本文在UG NX平臺(tái)上開發(fā)出一套塑料齒輪注射模CAD系統(tǒng)，包括型腔設(shè)計(jì)、模架/標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等。通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，用戶不但可以快速有序的進(jìn)行塑料齒輪注射模設(shè)計(jì)，還能自動(dòng)獲得型腔修正結(jié)果，極大的提高了模具設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，縮短了模具設(shè)計(jì)周期。

詳述齒輪加工設(shè)備操作過程中的注意事項(xiàng)

齒輪加工設(shè)備的操作過程中主要分為啟動(dòng)前、運(yùn)行中以及停機(jī)操作三個(gè)部分，那么在這三個(gè)部分的操作過程中應(yīng)該注意些什么呢？

   1、齒輪加工設(shè)備中插齒機(jī)心軸上的工件應(yīng)固定牢靠，同時(shí)加工多件工件的插齒時(shí)，各工件端面應(yīng)光滑平整接觸緊密，不準(zhǔn)存留切屑、棉紗在工件接觸面上。用螺帽擰緊刀具軸上裝夾的插齒刀具。按插齒機(jī)要求，選配好插齒機(jī)掛輪和進(jìn)給量，不準(zhǔn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)於錐齒輪，模數(shù)有大端模數(shù)me、平均模數(shù)mm和小端模數(shù)m1之分。插齒行程應(yīng)調(diào)整好位置。必須脫開分齒掛輪后，調(diào)整插齒快速。滾齒和切齒前，應(yīng)注意先將限位擋塊調(diào)整到適當(dāng)位置，禁止在切齒中移動(dòng)限位擋塊，滾切傘齒輪時(shí)，應(yīng)配平衡鐵。

   2、檢查齒輪加工設(shè)備各手輪、手柄位置應(yīng)正確，且轉(zhuǎn)動(dòng)輕快無阻滯。安裝好防護(hù)罩，不得任意拆除，以避免四處飛濺冷卻液。簡(jiǎn)述齒輪加工工藝齒輪，被公認(rèn)為是工業(yè)化的一種象征，齒輪制造水平直接影響到機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。必須先切斷總電源后，進(jìn)行掛齒輪搭配，各齒輪間的嚙合間隙應(yīng)符合機(jī)床規(guī)定，搭配完后，應(yīng)先用手搖動(dòng)試轉(zhuǎn)檢查，立即取下手柄，再作點(diǎn)動(dòng)空轉(zhuǎn)復(fù)查無誤后，方準(zhǔn)作業(yè)。

   3、裝夾工件不準(zhǔn)錘擊或敲打，以保證機(jī)床精度，用扳手緊固工件螺釘時(shí)，用力不得過猛，不準(zhǔn)套管加壓。按加工齒輪模數(shù)調(diào)整床鞍和齒全深，以免損傷工件。

   4、選擇好符合齒輪加工設(shè)備要求的滾齒刀具，錐度不符時(shí)不得安裝使用，刀架角度扳動(dòng)后要緊固。在開動(dòng)刨齒機(jī)前，應(yīng)先盤動(dòng)手輪2～3轉(zhuǎn)，觀察無誤后，方準(zhǔn)開動(dòng)機(jī)床，空運(yùn)轉(zhuǎn)15min，檢查各部位是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，溫升正常，潤(rùn)滑油路暢通無阻礙后，方準(zhǔn)刨齒加工。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。使用對(duì)刀規(guī)對(duì)刨齒刀具時(shí)，應(yīng)輕觸刀尖。必須先將刨齒機(jī)鼓輪對(duì)到零位后，方準(zhǔn)更換搖臺(tái)和滾切掛輪。

　　齒輪可按齒形、齒輪外形、齒線形狀、輪齒所在的表面和制造方法等分類。

　　齒輪的齒形包括齒廓曲線、壓力角、齒高和變位。漸開線齒輪比較容易制造，因此現(xiàn)代使用的齒輪中 ，漸開線齒輪占多數(shù)，而擺線齒輪和圓弧齒輪應(yīng)用較少。

　　在壓力角方面，小壓力角齒輪的承載能力較??；而大壓力角齒輪，雖然承載能力較高，但在傳遞轉(zhuǎn)矩相同的情況下軸承的負(fù)荷增大，因此僅用于特殊情況。而齒輪的齒高已標(biāo)準(zhǔn)化，一般均采用標(biāo)準(zhǔn)齒高。變位齒輪的優(yōu)點(diǎn)較多，已遍及各類機(jī)械設(shè)備中。

　　另外，齒輪還可按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪；按齒線形狀分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪；按輪齒所在的表面分為外齒輪、內(nèi)齒輪；按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。

　　齒輪的制造材料和熱處理過程對(duì)齒輪的承載能力和尺寸重量有很大的影響。20世紀(jì)50年代前，齒輪多用碳鋼，60年代改用合金鋼，而70年代多用表面硬化鋼。按硬度 ，齒面可區(qū)分為軟齒面和硬齒面兩種。

　　軟齒面的齒輪承載能力較低，但制造比較容易，跑合性好， 多用于傳動(dòng)尺寸和重量無嚴(yán)格限制，以及小量生產(chǎn)的一般機(jī)械中。因?yàn)榕鋵?duì)的齒輪中，小輪負(fù)擔(dān)較重，因此為使大小齒輪工作壽命大致相等，小輪齒面硬度一般要比大輪的高。

　　硬齒面齒輪的承載能力高，它是在齒輪精切之后 ，再進(jìn)行淬火、表面淬火或滲碳淬火處理，以提高硬度。但在熱處理中，齒輪不可避免地會(huì)產(chǎn)生變形，因此在熱處理之后須進(jìn)行磨削、研磨或精切 ，以消除因變形產(chǎn)生的誤差，提高齒輪的精度。