齒輪類零件加工的工藝要求

2015-04-04 02:49:12李國強

機械管理開發 2015年1期

李國強

（中國重汽大同齒輪有限責任公司，山西大同 037305）

引言

隨著社會的不斷進步，工業化和自動化程度的不斷提高，衡量一家機械制造企業的好壞最終還是歸結于質量上，而質量則是靠工藝要求來控制。下面介紹一下大同齒輪對加工齒輪類零件的工藝要求。

1 工藝要求

1.1 車工

1）車刀裝夾。車刀刀桿伸出刀架不宜太長，一般長度不超過刀桿高度的1.5倍（車孔、槽除外）；車刀刀桿中心線與走刀方向垂直或平行；刀尖高度的調整：車端面、車圓錐面、車螺紋及切斷實心工件時，刀尖一般應與工件軸線等高；粗車外圓、精車孔時，刀尖一般比工件軸線稍高；精車細長軸、粗車孔、切斷空心工件時，刀尖一般比工件軸線稍低；螺紋車刀刀尖角的平分線應與工件軸線垂直；裝夾車刀時，刀桿下面的墊片要少而平，壓緊螺釘應擰緊［1］。

2）工件裝夾。用三爪卡盤裝夾工件時，若工件直徑小于或等于30mm時，懸伸長度不大于直徑的5倍；直徑大于30mm時，懸伸長度應不大于直徑的3倍；車輪類、套類零件時，應按不加工的表面找正，以保證加工后工件壁厚均勻。

3）注意事項。內孔尺寸、公差、粗糙度；端面平行度；焊接圓尺寸公差、粗糙度；輪轂厚度的保證及重要性；車刀刀片的使用；內孔對表環的應用、卡規卡板的使用。

1.2 滾齒

滾齒加工原理相當于交錯軸斜齒輪副的嚙合過程。滾刀與工件在一定的速比關系下進行展成運動［2］。

軸向進給運動：滾刀沿齒坯軸線方向的軸向進給f（mm／r）。

差動運動：加工斜齒輪時，垂直進給過程中通過差動機構計算、安裝調整分齒、差動掛輪，

加工斜齒輪時計算差動掛輪，必須計算到小數點有效位數5位。

切深ap＝2.25采用兩次滾切時，粗滾后齒厚須留有0.5～1mm的精滾余量。

軸向行程L＝L1＋L2＋加工齒寬

1）正確安裝刀具。刀桿、刀墊及滾刀在安裝前心須擦干凈；滾刀應輕輕推入刀桿中，不得使勁敲打；安裝滾刀前應檢查刀桿徑向、端面（兩處）跳動，不大于0.015；滾刀安裝后應檢查滾刀軸臺徑向跳動不大于0.035。

2）正確找正夾具。在安裝心軸、底座面、定位套、上下墊、工件須擦干凈；正確搬轉刀架角度：滾刀的安裝角δ＝β－γ。

3）正確安裝工件。在安裝時上下墊、工件須擦干凈；安裝工件時，定位面要正確，安裝工件應輕拿輕放，只能用銅棒輕敲非工作、工藝定位面，不得使勁敲打工件；軸齒輪安裝前應輕拿輕放，不得磕碰頂尖。

4）試切（齒數／螺旋角旋向）。機床調整后用啃刀花進行試切檢查分齒、螺旋方向是否與要求相符，數齒正確后方可加工，（用右旋刀工作臺應逆時針旋轉，左旋刀工作臺應順時針旋轉）。

5）技術要求。公法線長度平均偏差達工藝要求；齒圈跳動達工藝要求；齒面粗糙度達工藝要求。

6）滾刀的安裝。心軸錐度部分擦干凈，裝入軸孔內緊固；用千分表檢查滾刀心軸端面和徑向跳動。

8）滾齒注意事項。滾刀磨鈍標準：在滾齒時，如發現齒面有光斑、拉毛、粗糙度變壞聲音不正常時，必須檢查滾刀的磨損量，滾刀的重磨是沿刀齒的前刀面重磨，模數2～8，最大磨損值粗切為0.2 mm，精切0.1mm。

9）滾刀的耐用度。兩次刃磨之間的滾切時間。模數5～6mm，360min／30（6h）它與被加工材料和切削用量有關，耐用度太大，切削用量要減小，生產率低；耐用度太小，滾刀經常刃磨，刀具損耗大，生產率低。

根據刀具材料選擇切削用量；及時刃磨；滾胎的調整；順逆銑的選擇，配合間隙適當；滾齒跳動、公法線變動；由于剃齒不能減小公法線長度變動量，所以剃前齒輪的公法線長度變動要小。注意齒頂倒棱。

1.3 插齒

1）準備工作。調整分齒掛輪的嚙合間隙（0.1～0.15）mm 以內；按加工方法和工件模數、材質、硬度進行切削速度掛輪、進給掛輪的選擇與調整；插齒心軸及齒坯的裝夾：心軸徑向跳動不大于0.005mm，并且裝夾齒坯時應使定位面貼緊，用千分表檢查端跳，不大于0.02mm。

2）安裝刀具。安裝前擦凈刀具主軸的配合部位及插齒刀的內孔和支承面；先檢查刀軸徑跳、端跳；刀墊平行度不大于0.005，緊固螺帽的端面與螺紋軸線的垂直度小于0.01；有盤形插刀墊圈的直徑盡可能接近插齒刀的齒根圓，使用帶錐柄的插刀時，刀具主軸錐孔內要增加工個錐度套，錐套與刀具主軸的同軸主軸的同軸度允差為0.005；手感刀孔與刀軸的配合間隙（不大于0.02）；；加工中注意：刀具磨損0.15～0.3 mm時，應及時換刀。

3）調整機床。調整刀行程長度L＝B＋l1＋l23～4mm，根據刀具的承受能力、工件的材料、硬度和模數等因素選定切削速度，切削速度選定后根據下式計算沖程次數，按機床變速標牌所列的沖程數就近先用。

插齒過程中，應隨時注意刀具的磨損情況，當刀尖磨損達到0.15～0.3mm時，應及時換刀。

1.4 剃齒

1）安裝準備。前、后頂尖徑向跳動不大于0.005，由四顆調節螺釘來調整。兩頂尖中心連線對工作臺移動方向的偏移，在150mm內應不大于0.01；剃齒心軸裝夾后，徑跳不大于0.005；機床主軸的端面和徑跳不大于0.008（刀軸），墊圈平行度不大于0.005；剃齒刀安裝后，其端跳和徑跳不大于0.01，剃齒刀的齒數應與被剃齒輪齒數無公約數。

2）加工調整。根據機床剛性、齒輪模數、材質、硬度、剃齒方式、剃齒刀直徑等因素選取主軸速度掛輪；根據齒輪模數、齒數、材質、硬度選取進給量。徑向進給量0.005～0.01mm／r，軸向進給量0.1～0.5mm／r。

3）超越行程。為保證齒向精度，剃齒刀的超越行程取刀厚的1／3～2／5。

4）剃齒軸交角。剃直齒時，軸交角取5°或15°；斜齒10°～25°剃雙聯或多聯齒輪時，軸交角應根據齒輪空刀槽寬度適當選取，保證臺肩無干涉。

軸交角公式為Σ＝ρ工件＋γ

先用上式粗調軸交角Σ，輕剃后檢查，根據實際的齒向誤差F，用游標刻度盤或百分表進行精確調整，按下式計算出刀架的微量回轉量值Y：