齿轮加工的方法有哪些?
常用的齿轮加工方法可分为以下两种:
1.成形法
这种方法制造出来的齿轮精度较低,只能用于低速的齿轮传动,常见的有铣齿、磨齿等。
铣齿的方法就属于成形法。铣齿时,工件安装在铣床的分度头上,用一定模数的盘状或指状的铣刀对齿轮的齿间进行铣削。当加工完一个齿间后,进行分度,再铣下一个齿间。铣齿特点:设备简单;刀具的成本低;生产率低;加工齿轮的精度相对比较低。
齿轮的齿廓形状决定于基圆的大小(与齿轮的齿数有关)。
用成形法铣齿轮所需运动简单,不需专门的机床,但要用分度头分度,生产效率低。这种方法一般用于单件小批量生产低精度的齿轮。
2.展成法
用展成法加工齿轮时,齿轮表面的渐开线用展成法形成,展成法具有较高的生产效率和加工精度。齿轮加工机床绝大多数采用展成法。
19世纪末,展成切齿法利用这样的原理切齿的机床和刀具也相继出现,随着生产的发展,齿轮运转的平稳性受到重视。
近年来,齿轮磨削加工的周期逐步缩小,齿轮磨削加工的成本也随之大幅降。有些产业对齿轮的要求-,塑胶齿轮厂家,而有的产业需要实现特殊的齿形,所以要经过磨削来完成。例如,重卡车工业、航空工程以及用于发电、变电的减速器工业,都依靠磨削去做精齿轮加工。所以,齿轮磨削占据很大优势。
对于汽车工业的齿轮,我们可以将剃齿加工后热处理造成的变形控制在几个微米;另外,通过齿形和齿向的修正有助于补偿变形。由于现代剃刀刃磨机的出现,塑胶内齿轮,如齿形、齿向两个参数可快速简单修形;批量生产的时候,惠州塑胶齿轮,剃齿加工比磨削的好处多许多,相比较而言,剃齿既能-品质,价格又合理。
近年来制造的剃刀还没显示出缓慢增产的兆头。与此同时,齿轮磨削机床生产数量也在不断上升。齿轮加工工艺的飞速发展,齿轮机床所的操作快速,齿轮磨轮也有了迅速发展。这主要表现在陶瓷磨具、cbn砂轮、电镀磨轮等方面。用上述磨具来进行齿轮磨削加工,使加工周期缩短,所以齿轮磨削就发展起来。
齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。
齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线齿轮比较容易制造,因此现代使用的齿轮中 ,渐开线齿轮占多数,而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。
在压力角方面,小压力角齿轮的承载能力较小;而大压力角齿轮,虽然承载能力较高,但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。而齿轮的齿高已标准化,一般均采用标准齿高。变位齿轮的优点较多,已遍及各类机械设备中。
另外,齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮;按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮;按轮齿所在的表面分为外齿轮、内齿轮;按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。
齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20世纪50年代前,齿轮多用碳钢,60年代改用合金钢,而70年代多用表面硬化钢。按硬度 ,齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。
软齿面的齿轮承载能力较低,但制造比较容易,塑胶伞齿轮,跑合性好, 多用于传动尺寸和重量无严格-,以及小量生产的一般机械中。因为配对的齿轮中,小轮负担较重,因此为使大小齿轮工作寿命大致相等,小轮齿面硬度一般要比大轮的高。
硬齿面齿轮的承载能力高,它是在齿轮精切之后 ,再进行淬火、表面淬火或渗碳淬火处理,以提高硬度。但在热处理中,齿轮不可避免地会产生变形,因此在热处理之后须进行磨削、研磨或精切 ,以消除因变形产生的误差,提高齿轮的精度。
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