齒面精(jīng)度在6級以上,粗糙度值小(xiǎo)于Ra0.4μm的齒輪,在一般的滾、插加工(gōng)之後,還需要
進行精(jīng)加工(gōng)。齒輪精(jīng)加工(gōng)的方法主要有(yǒu)剃齒、珩齒、磨齒和研齒等。
(1)剃齒 剃齒在原理(lǐ)上屬展成法加工(gōng),如圖1-3-9所示。所用(yòng)刀(dāo)具(jù)稱為(wèi)剃齒刀(dāo),它的外形很(hěn)象一個斜齒圓柱齒輪,齒形作(zuò)得非常準确,并在齒面上開出許多(duō)小(xiǎo)溝槽,以形成切削刃。在與被加工(gōng)齒輪齧合運轉過程中(zhōng),剃齒刀(dāo)齒面上衆多(duō)的切削刃,從工(gōng)件齒面上剃下細絲狀的切屑,以提高齒形精(jīng)度和減小(xiǎo)齒面粗糙度值。
剃齒一般在專門的剃齒機上進行,也可(kě)以在銑床等其他(tā)機床改裝(zhuāng)的設備上進行。剃齒的精(jīng)度主要取決于剃齒刀(dāo)的精(jīng)度,較剃齒前約提高一級,可(kě)達到6~5級。由于剃齒刀(dāo)的耐用(yòng)度和生産(chǎn)率較高,機床簡單且調整方便,所以廣泛用(yòng)于齒面未淬硬的(低于35HRC)直齒和斜齒圓柱齒輪的精(jīng)加工(gōng)。當齒面硬度超過35HRC 時,就不能(néng)用(yòng)剃齒加工(gōng),則要用(yòng)珩齒或磨齒進行精(jīng)加工(gōng)。
(2)珩齒 珩齒與剃齒的原理(lǐ)完全相同,隻不過是不用(yòng)剃齒刀(dāo),而用(yòng)珩磨輪。珩磨輪是用(yòng)磨料與環氧樹脂等澆鑄或熱壓而成的、且具(jù)有(yǒu)很(hěn)高齒形精(jīng)度的斜齒圓柱齒輪。當它以很(hěn)高的速度帶動工(gōng)件旋轉時,就能(néng)在工(gōng)件齒面上切除一層很(hěn)薄的金屬,使齒面粗糙度值減小(xiǎo)到Ra0.4μm以下。珩齒對齒形精(jīng)度改善不大,主要是減小(xiǎo)熱處理(lǐ)後齒面的粗糙度。
珩齒在專門的珩齒機上進行,珩齒機與剃齒機的區(qū)别不大,但轉速高得多(duō)。
(3)磨齒 磨齒主要用(yòng)來精(jīng)加工(gōng)齒面已淬硬的齒輪,加工(gōng)方法有(yǒu)成形法磨齒和展成法磨齒兩種。
成形法磨齒需将砂輪靠外圓處的兩側面修整成與工(gōng)件齒間相吻合的形狀,然後對已經切削過的齒間進行磨削,加工(gōng)方法與用(yòng)齒輪銑刀(dāo)銑齒相似。雖然成形法磨齒的生産(chǎn)率比展成法磨齒高,但因砂輪修整較複雜,磨齒時砂輪磨損不均勻會降低齒形精(jīng)度,加上機床分(fēn)度精(jīng)度的影響,它的加工(gōng)精(jīng)度較低,所以,在實際生産(chǎn)中(zhōng),成形法磨齒應用(yòng)較少,展成法磨齒應用(yòng)較多(duō)。
展成法磨齒根據所用(yòng)砂輪和機床不同可(kě)分(fēn)為(wèi)雙斜邊砂輪(或稱錐面砂輪)磨齒和兩個碟形砂(或稱雙砂輪)磨齒兩種。用(yòng)雙斜邊砂輪磨齒是把砂輪修整成錐形,以構成假想齒條的齒面(圖1-3-10)。砂輪作(zuò)高速旋轉,同時沿工(gōng)件軸向作(zuò)往複運動,以便磨出全齒寬。工(gōng)件則嚴格地按照一齒輪沿固定齒條作(zuò)純滾動的方式,邊轉動邊移動,當工(gōng)件逆時針方向旋轉并向右移動時,砂輪的右側面磨削齒間" 的右齒面;當齒間. 的右齒面由齒根至齒頂磨削完畢後,機床使工(gōng)件得到與上述完全相反的運動,利用(yòng)砂輪的左側面磨削齒間" 的左齒面。當齒間" 的左齒面磨削完畢後,砂輪進入下一個齒間#,重新(xīn)開始磨削,如此自動循環,直至全部齒間磨削完畢。
用(yòng)兩個碟形砂輪磨齒(圖1-3-11)時,兩個砂輪傾斜一定角度,其端面構成假想齒條兩個(或一個)齒的兩個齒面,同時對輪齒進行磨削。其加工(gōng)原理(lǐ)與用(yòng)雙斜邊砂輪磨齒完全相同,所不同的是用(yòng)兩個砂輪同時磨削一個齒間的兩個齒面或兩個不同齒間的左右齒面。此外,為(wèi)了磨出全齒寬而必須的軸向往複運動,是由工(gōng)件來完成的。
以上兩種磨齒方法,加工(gōng)精(jīng)度較高,一般可(kě)達6~4級。但齒面是由齒根至齒頂逐漸磨出,而不象成形法磨齒一次成形,故生産(chǎn)率低于成形法磨齒。
成形法和展成法磨齒,其分(fēn)度都是間歇進行的,所以生産(chǎn)效率皆較低。再加上磨齒機的結構複雜,精(jīng)度要求很(hěn)高,價格昂貴,所以,磨齒隻适用(yòng)于精(jīng)加工(gōng)齒面淬硬的、高速高精(jīng)度齒輪。
為(wèi)了提高磨齒的生産(chǎn)效率,可(kě)以采用(yòng)蝸杆形砂輪磨齒(圖1-3-12),其加工(gōng)原理(lǐ)與滾齒類似。由于連續分(fēn)度以及很(hěn)高的砂輪轉速,所以生産(chǎn)率很(hěn)高。但是,蝸杆形砂輪的修整很(hěn)困難,故目前應用(yòng)尚少。
(4)研齒研齒是齒輪的光整加工(gōng)方法之一,其加工(gōng)原理(lǐ)是使被研齒輪與輕微制動的研磨輪作(zuò)無間隙的自由齧合,并在齧合的齒面間加入研磨劑,利用(yòng)齒面的相對滑動,從被研齒輪的齒面上切除一層極薄的金屬,達到減小(xiǎo)表面粗糙度值和校正齒輪部分(fēn)誤差的目的。
圖1-3-13為(wèi)研齒的加工(gōng)示意圖,被研齒輪安(ān)裝(zhuāng)在三個研磨輪之間,同時與三個研磨輪齧合。研磨直齒圓柱齒輪時,三個研磨輪中(zhōng),一個是直齒圓柱齒輪,另兩個是斜齒圓柱齒輪。研齒時,工(gōng)件帶動被制動的研磨輪旋轉,為(wèi)了在全齒寬上研磨齒面,工(gōng)件沿軸向作(zuò)快速往複運動。研磨一定時間後,改變旋轉方向,研磨另一齒面。
研齒的精(jīng)度主要取決于研齒前齒輪的精(jīng)度和研磨輪的精(jīng)度,并且研磨僅能(néng)有(yǒu)效地提高齒面質(zhì)量及稍修正齒形、齒向誤差,對其它精(jīng)度改善不大。它主要用(yòng)于沒有(yǒu)磨齒機或不便磨齒(如大型齒輪)時,淬硬齒面齒輪的精(jīng)加工(gōng)。
齒輪齒形加工(gōng)方法的選擇,主要取決于齒輪精(jīng)度和齒面粗糙度的要求以及齒輪的結構、形狀、尺寸、材料和熱處理(lǐ)狀态等。表1-3-7所列出的9~4精(jīng)度圓柱齒輪常用(yòng)的最終加工(gōng)方法,可(kě)作(zuò)為(wèi)選擇齒形加工(gōng)方法的依據和參考。