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小模数齿轮插齿加工工艺研究

2021-07-17 14:16:06

小模数齿轮制造厂家,造成电机联轴器和延缓机输入端联轴器差别心,造成延缓机输入端齿轮受力不均,一侧传动齿轮超负荷受力,惹起齿面点蚀,造成延缓机齿轮损坏无效。

(1)工件要求。该工件包含内花键和外齿,要求内花键感到淬火,与另一工件的外花键合营,传递动力,工件如图1所示。内花键参数为:模数2.5、压力角30°、齿数74、变位系数0.6。

(2)现有工艺路线。现有工艺路线为:铸造→正火→粗车→调质→半精车→插花键→内花键感到淬火→精车→滚外齿。小模数齿轮感到淬火后不再对内花键进行加工,通过预留M值反变形。因为淬火变形不行控,时常出现M值超差,配作外花键的情况。

(3)优化工艺路线。工艺路线改成:铸造→正火→粗车→调质→半精车→粗插花键→内花键感到淬火→精车→硬插齿→滚外齿。

内花键感到淬火前需应用专用刮前插齿刀粗插花键,预切出齿形,包管:①硬插齿时有适量余量,过量会降低硬插齿刀寿命,增加老本,小模数齿轮厂家过少无法消除淬火变形,经过大批跟踪,非常终确定硬插齿余量为单侧齿厚0.15mm。②包管硬插齿刀不切削内花键齿根圆,避免刀具崩刃。

2. 插齿刀设计和刃磨

(1)插齿刀材质选定。刀具质料包含:高速钢、硬质合金、金属陶瓷、CBN、金刚石。刮前插齿刀选用性价相对高的M35高速钢。

对于硬插齿刀,高速钢因硬度低,无法蒙受淬火内花键的切削力,而CBN难以刃磨,无法包管刀齿渐开线形状,金刚石与碳易产生反馈,所以可选刀具质料仅为硬质合金、金属陶瓷,金属陶瓷固然硬度更高、但韧性差,轻易崩刃,概括对比选定硬质合金。

小模数齿轮

(2) 插齿刀布局选定。刮前插齿刀接纳常用的碗型布局。而硬插齿刀,有两种布局方案:①整体硬质合金,单价约3~4万元。②焊接硬质合金插齿刀,将硬质合金刀片焊接在高速钢刀体上,单价约0.8万元。考虑老本、寿命,选定第二种方案,刀具制造工艺如下:粗磨高速钢刀体→粗磨硬质合金刀片→刀体和刀片焊接→精磨刀体内径和端面→精磨硬质合金刀片。

(3) 插齿刀齿形计较。插齿刀本色上即是个变位齿轮,其根基齿形和齿轮同样,有分度圆、基圆、齿顶高及全齿高。所以,可以通过渐开线极坐标方程 rk=rb/cosαk、θk=tanαkαk,变位齿轮齿厚s=(πm)/2+2xmtanα等计较公式得出根基齿形。此中刮前插齿刀刀齿较长,并留有触角,预切齿根圆。刀具根基齿形如图4、5所示。

(4)插齿刀刃磨。插齿刀切削必然质料后会在后刀面上形成磨损,为包管加工质量,务必重磨前刀面将刀齿磨损片面一切磨去。插齿刀重磨后务必包管:①前刀面轴向跳动在0.02mm之内。②前角误差±8′。③齿面的表面毛糙度值Rz=1.6μm。

我们应用外圆磨床刃磨插齿刀,技巧是将插齿刀紧固在心轴上并装入机床床头箱主轴孔内,而后扭转床头箱,使其与磨床砂轮成必然角度,角度为插齿刀前角。

刃磨高速钢质料的刮前插齿刀时,可应用一般白刚玉砂轮,尼龙齿轮厂家但刃磨硬质合金插齿刀时,务必应用金刚石砂轮。若金刚石砂轮工作面堵塞后,可应用油石,手动轻轻的修整。

3. 加工装备选定

硬插齿加工特色为切削功率低、切削力较小,但对振动非常敏感。打击振动过大,会造成硬质合金插齿刀在加工时崩刃,影响制造进度、增加老本。我公司新购一台宜昌长机科技有限公司制造的YKD5150插齿机(见图6),加工才气:内齿工件直径≤600mm,模数≤10,非常大齿宽≤140mm。固然功率较小,但运动间隙小,满足应用要求。

4. 插齿工装设计

因为硬插齿对振动敏感的特色,所以对工装刚性要求高,尽管在花键处进行支承和压紧。我们凭据工件特色设计专用工装,支承花键底端,压板压紧工件,四周通过辅助支承。工装实比方图7所示。

5. 切削参数订定

插齿与一般车削、铣削差别,切削参数为:冲程速率、圆周进给量、径向进给量。

(1)冲程速率选定。冲程速率n指每分钟插齿刀高低来去次数,与切削速率v、冲程长度l有干脆关系,n=(1 000v)/(1×2)(r/min)。切削速率v对刀具寿命、齿面的表面毛糙度均有较大影响,一般建议切削速率10~20 m/min,工件较大、硬度较高、留量较多及机床性能较差时,应选用较低的切削速率,概括上述缘故,我们选用15m/min。冲程长度l需超过内花键齿厚,并留有安全间隔。以模数2.5内花键计较n=(1 000×15)/(75×2) =100(r/min)。

1.压板 2.工件 3.支承座 4.辅助支承

(2)圆周进给量选定。圆周进给量fr指每冲程插齿刀沿着内花键分度圆扭转的间隔,干脆影响花键表面毛糙度和加工服从。建议在0.15~0.4mm/s,模数大、质料硬、表面毛糙度要求高,进给量要选定小少许,这次我们选用圆周进给量为0.2mm/s。

(3)径向进给量选定。径向进给量fr指每冲程插齿刀径向进刀量,插齿刀一次进刀至非常终尺寸易崩刃,务必通过径向进给缓慢进刀至切削位置,对切削服从和加工精度影响较小。一般为0.01~0.15mm/s,这次我们选用0.01mm/s。

6. 硬插齿对刀

硬插齿时需包管插齿刀与预切齿形对中,否则会造成一侧花键过切,另一侧残存氧化皮的现象,造成工件报废。我们接纳的技巧为:目测插齿刀与花键对中→少量进给试切→调查双侧氧化皮残存→扭转工作台调整对刀位置→平常切削至图纸M值要求。

7. 后果剖析

通过订定详细的方案,顺利实现内花键加工。对切削后内花键进行检验,内花键精度达GB10095-2008中8级要求。

8. 结语

通过实施硬插齿工艺改进,能包管花键齿形、齿向、M值精度达图样要求。该项目实施后,进步了公司内花键加工才气,晋升产品角逐力。


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