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發布時間:2020-07-25 10:46  






齒輪
齒輪加工技術與裝備的發展趨勢分析
齒輪加工技術與裝備的發展趨勢分析適應齒輪加工行業對制造精度、生產效率、清潔生產、提高質量的要求,制齒機床及制齒技術出現了以下發展趨勢。
1.數控化
由于通過將機床的各運動軸進行CNC控制及部分軸間進行聯動后,具有以下優點:
(1)增加了機床的功能,如滾削小錐度及鼓形齒輪等變得極為簡單。
(2)縮短了傳動鏈,同時采用半閉環或全閉環控制后,通過數控補償可以提高各軸的定位精度和重復定位精度,從而提高了機床的加工精度及Cp值,增加了機床的可靠性。
(3)換品種時由于省去了計算及換分齒掛輪及差動掛輪、進給及主軸換擋的時間,插齒機還省去了換斜導軌的時間,從而減少了輔助加工時間,增加了機床的柔性。
(4)由于機械結構變得簡單了,可以設計得更有利于提高機床的剛性及把熱變形降到底。

齒輪加工過程中的操作要領
齒輪加工通常都使用滾齒機和插齒機來工作,對于調整維護方便,對于大規模的生產來說生產效率就會偏低。齒條加工的方法有很多種,每一種都是根據材料以及對齒條精度的要求不一樣才選擇正確的加工方式。后來對于滾刀、插刀刃磨后的再次涂鍍技術的產生,可以使得刀具能夠明顯地提高使用時間,能夠減少了換刀次數和刃磨時間,提率。在剔齒過程中,徑向剃齒技術有很大的優勢,包括,設計齒形、齒向的修形容易實現。
在熱處理過程中齒輪要求使用滲碳淬火,這樣才能保證其良好的力學性能。4、光滑性好:切削液能在工件與砂輪界面構成一層光滑膜,減少工件與砂輪接觸面間的直接摩擦。對于熱后不再進行磨齒加工的產品,穩定可靠的熱處理設備也是必須具備的。磨削加工過程中,主要是對經過熱處理的齒輪內孔、端面、軸的外徑等部分進行精加工,以提高尺寸精度和減小形位公差。
大齒輪的毛坯件主要是鍛件、棒料或鑄件,其中鍛件使用較多。對毛坯件首先進行正火處理,改善其切削加工型,便于切削;然后進行粗加工,按照大齒輪設計要求,先將毛坯加工成大致形狀,保留較多余量。根據動力的傳遞方向不同需要選擇不同種類的齒輪,所以請在理解了齒輪的使用方法后再選擇適合其用途的齒輪。再進行半精加工,車、滾、插齒,使大齒輪基本成型;之后對大齒輪進行熱處理,改善大齒輪的力學性能,按照使用要求和所用材料的不同,有調質、滲碳淬火、齒面高頻感應加熱淬火等;然后對齒輪進行精加工,精修基準、精加工齒形。
1、正火:鍛造毛坯之后部分工廠會選擇正火,也有公司選擇退火,正火和退火的目的都是為了使晶粒細化和碳化物分布均勻化,去除材料的內應力,但由于正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快,因而正火組織要比退火組織更細一些,其機械性能也有所提高。軟齒面的齒輪承載能力較低,但制造比較容易,跑合性好,多用于傳動尺寸和重量無嚴格限制,以及小量生產的一般機械中。另外,正火爐外冷卻不占用設備,生產率較高,因此生產中盡可能采用正火來代替退火。采用等溫正火使產品質量穩定可靠。
2、粗車加工:粗加工齒輪外圓,端面,可選擇普通車床和數控車床,由于粗車之后還有對工件進行熱處理,所以一般會留有3-5毫米的余量,方便之后的精車加工到zhi定尺寸。
3、精車加工:精加工齒輪外圓,端面,將尺寸加工到圖紙規定的尺寸要求,如后續還需要磨削,那么需留0.2-0.3毫米的余量,以方便磨削獲得更高的精度要求。
4、調質熱處理:由于大齒輪的工作條件不同,熱處理出來的表面硬度也不同,但大齒輪經過淬火后的硬度一般都在HRC45以上,例如:汽車齒輪由于受力較大,受沖擊較頻繁的原因常采用20CrMnTi鋼作為齒輪材料,20CrMnTi鋼具有較高的力學性能,經過淬火后表面硬度可達HRC58~62,心部硬度HRC30~45,以提高耐磨性和疲勞抗力。在這其中次熱處理是用來消除一下齒條材料的內應力,然后再進行次線切割齒形,齒形留2mm的余量就行。
5、制齒:常采用插齒機或者滾齒機加工齒面,雖然調整維護方便,但如果大批量生產就會出現效率低的問題,之后隨著涂層技術的發展,滾刀、插刀刃磨后的再次涂鍍非常方便地進行,經過涂鍍的刀具能夠明顯地提高使用壽命,一般能提高百分之九十以上,有效地減少了換刀次數和刃磨時間,效益顯著。(4)齒頂高系數和頂隙系數—h*a、C*兩齒輪嚙合時,總是一個齒輪的齒頂進入另一個齒輪的齒根,為了防止熱膨脹頂死和具有儲成潤滑油的空間,要求齒根高大于齒頂高。
齒輪行業發展存在的問題
我國齒輪產品經過近10年的發展取得了長足的進步,不少產品已達到或接近水平,但仍有相當大一部分齒輪與變速箱產品,在振動噪聲與疲勞壽命方面與水平差距明顯,而這又與齒輪材料與熱處理裝備及工藝水平息息相關。②載荷分布的均勻性要求齒輪工作時齒面接觸良好,并保證有一定的接觸面積和符合要求的接觸位置,以保證載荷分布均勻。這些問題已成為中國齒輪產品趕超國際水平的瓶頸。
齒輪加工通常都使用滾齒機和插齒機來工作,對于調整維護方便,對于大規模的生產來說生產效率就會偏低。四階段:齒形的精加工階段這個階段的目的,在于修正齒輪經過淬火后所引起的齒形變形,進一步提高齒形精度和降低表面粗糙度,使之達到終的精度要求。后來對于滾刀、插刀刃磨后的再次涂鍍技術的產生,可以使得刀具能夠明顯地提高使用時間,能夠減少了換刀次數和刃磨時間,提率。在剔齒過程中,徑向剃齒技術有很大的優勢,包括,設計齒形、齒向的修形容易實現。