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非標定做齒輪加工

非標齒輪定做加工

非標齒輪定做加工的磨齒工藝

磨齒分為展成磨齒和成形磨齒2大類。一般說來,展成磨齒的效率較低(蝸桿砂輪磨齒除外),磨齒費用較高,機床復雜,價格昂貴,限制了其在生產中的廣泛應用,僅在少數精密機械及工具行業使用。而成形磨齒具有機床簡單、效率較高、成本較低等優點,但由于過去成形磨齒砂輪修整問題未得到很好解決,也妨礙了成形磨齒工藝在生產中的應用?,F在世界各國都在積極研究高精度、高效率、多功能、性能穩定的新型磨齒加工方法和磨齒機。



非標齒輪定做加工的磨齒工藝


展成磨齒

瑞士 Maag磨齒機采用碟形砂輪磨齒,除繼續保持高精度的優勢外,在結構和磨削方法上有所改進,效率有所提高。為提高加工效率,Maag 公司在磨削方法上由 HSS系列磨齒機的15°/20°的普通磨削法發展到0°磨削法,采用BC機構磨修形齒輪,形成了新的SD 系列。后來 Maag 公司在0°磨削法的基礎上,又發展了K磨削法,效率又有所提高。盡管這樣,Maag磨齒機的效率仍然很低,磨1 個齒輪常常要耗費幾個小時,成本很高,尤其是大規格磨齒機效率更低。

錐面砂輪磨齒機傳動鏈長,而且漸開線齒面是逐點包絡出來的,影響加工精度及穩定性,單件工時一般為0.6~3h;但錐面砂輪磨齒機通用性好,在生產中應用得較廣。世界上生產錐面砂輪磨齒機聲譽較高的是德國的 Hofler公司和 Niles公司。這2家公司已發展了直徑為3500 mm 的磨齒機系列產品。

大平面砂輪磨齒機傳動鏈短,結構比較簡單,加工精度也較高;但加工效率很低,多用來加工剃齒刀和插齒刀等齒輪刀具以及精度較高的齒輪。各國相關廠家都在生產這種磨齒機,但多年來在結構和性能上沒有太大的發展。

在各種磨齒方法中,蝸桿砂輪磨齒機的效率最高,一般10多分鐘就能磨1個齒輪,適于5~6級齒數>8 mm 或直徑>600 mm)的加工,還有待于解決。

近年來,日本還出現了采用電鍍CBN(立方氮化硼)蝸桿砂輪的數控蝸桿砂輪磨齒機,砂輪不用修整可連續加工幾萬個齒輪,用廢后換新砂輪,加工效率很高,1 min 左右就能磨1 個齒輪,并能磨修形齒輪。目前,我國各種形式的展成磨齒機都已有生產,但產品尺寸系列還不夠齊全。

 成形磨齒

為了解決大批量齒輪的高效經濟磨齒問題,近年來世界上許多國家(如前面提到的瑞士 Maag 公司以及德國、日本、英國、美國等)又在積極研究成形磨齒工藝。成形磨齒所達到的精度與展成磨齒相媲美,且生產率還要高好多倍(但仍低于蝸桿砂輪磨齒),強力高效磨削應用于成形磨齒,效率還將進一步提高。成形磨齒一般適于5~6級精度齒輪的批量生產,還特別適合于模數大、齒致少、寬度大的齒輪和各種修形齒輪的加工。

成形磨齒要解決的是創造通用的成形砂輪修整器,國外成形磨齒機多采用靠模四桿機構修整器;但這種修整器的精度穩定性較差,靠模數量多,調整麻煩。由于準確漸開線修整器結構一般較復雜,影響精度,又發展了許多種近似漸開線修整方法。單金剛石筆修整砂輪時很難解決金剛筆磨損對修整齒形精度的影響;因此又發展了金剛滾輪修整法。由于成形金剛滾輪制造復雜、價格很貴,國外又發展了金剛砂帶壓輪法。近年來,國內外又研制出了數控成形砂輪修整器,采用三坐標閉環系統,以保證精度并能自動調節補償金剛石筆磨損;但這種裝置復雜、昂貴,尚未正式應用于生產。

隨著數控技術的出現,硬齒面齒輪的精加工設備在機床的成形運動設計方面,原有的形成齒輪漸開線輪廓的內聯系傳動鏈是通過機械機構實現的。數控技術使得機床的每個運動都加入一個伺服電動機,通過數控機床的CNC系統,向每個伺服電動機發送脈沖指令,每個伺服電動機得到指令后,通過電動機旋轉帶動滾珠絲杠實現機床運動,這樣就消除了原有的、形成齒輪漸開線輪廓的、內聯系傳動鏈的機械機構誤差,使機床運動精度得到提高。新的數控滾齒機、插齒機、剃齒機以及磨齒機將得到廣泛應用。

數控加工優勢
適當使用數控加工能夠有效提高加工效率,因為其適應能力強,適合多批量零件的加工,數控車床;數控機床的柔性好,加工適應性強,適用于生產多品種、單件或小批量產品,如在傳統的自動或半自動車床上加工一個新零件,一般需要調整機床或機床附件,使機床適應加工零件的要求,而使用數控車床加工不同形狀的零件時,只要重新在軟件中編制或修改加工程序,就可以迅速達到加工目的;在數控加工工序中,數控車削加工自動化處理,只要編碼正確,很少出現差錯,數控機床的加工過程不僅可以避免人為的誤差,而且不受人的情緒變化的影響,確保加工質量的穩定性。這樣既提高了加工精度,又保證了生產的高效率;并且能降低勞動強度,盡可能的較低了加工成本,更大程度上取得良好的經濟效益,同時采用數控加工設備為生產的現代化提供了基礎。


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