沈陽大沈齒輪制造有限公司
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眾所周知,當前國內外圓柱齒輪的加工工藝還是以切削加工為主,切齒工序仍是采用傳統的滾齒或插齒加工。最近,美國Gleason-Pfauter公司開發出了一種全新的高效圓柱齒輪切齒方法——強力刮齒 (Power Skiving)及相應的切齒機床。這種切齒方法雖然早在數十年前就在國內外有所研究,但是限于當時的條件,這種切齒方法僅處在試驗階段,一直沒有能夠在生產中得到實際應用。
強力刮齒加工采用了滾、插齒為一體的切削方式來加工內、外齒圓柱齒輪,在切齒加工過程中,切齒刀具既相當于滾刀又相當于插齒刀,其切削方式為工件和刀具連續旋轉,將滾齒和插齒運動相結合來切齒(圖1)。Gleason-Pfauter在進行強力刮齒(圖2)時,刀具相對于工件有一軸交角,且與工件分別繞自身軸線轉動以形成展成運動,同時刀具沿工件軸向走刀以切出工件的全長。刀具的形狀與插齒刀很相似。當工件為直齒時,刀具應為鈄齒;當工件為鈄齒時,刀具一般做成直齒。當加工漸開線齒形時,不論刀具是直齒或鈄齒,其端剖面內的齒形皆為漸開線。刀具的理論切削刃形狀應按刀具與工件嚙合時在刀具齒面上的接觸線制造。因此,當刀具是直齒時,切削刃就在刀具的端平面上為漸開線形;當刀具是鈄齒時,其切削刃則為漸開線螺旋面與回轉雙曲面的交線。在加工齒輪時,刀具的切削刃就在嚙合過程中的接觸線位置上,當刀具用鈍后是按其前面刃磨的。
磨齒加工分齒運動 即工件的旋轉運動,其運動的速度必須和滾刀的旋轉速度保持齒輪與齒條的嚙合關系。其運動關系由分齒掛輪的傳動比來實現。對于單線滾刀,當滾刀每轉一轉時,齒坯需轉過一個齒的分度角度,即1/z轉(z為被加工齒輪的齒數)。
垂直進給運動 即滾刀沿工件軸線自上而下的垂直移動,這是保證切出整個齒寬所必須的運動,由進給掛輪的傳動比再通過與滾刀架相連接的絲桿螺母來實現。
在滾齒時,必須保持滾刀刀齒的運動方向與被切齒輪的齒向一致,然而由于滾刀刀齒排列在一條螺旋線上,刀齒的方向與滾刀軸線并不垂直。所以,必須把刀架扳轉一個角度使之與齒輪的齒向協調。滾切直齒輪時,扳轉的角度就是滾刀的螺旋升角。滾切斜齒輪時,還要根據斜齒輪的螺旋方向,以及螺旋角的大小來決定扳轉角度的大小及扳轉方向。
齒輪滾刀是一種專用刀具,每把滾刀可以加工模數相同而齒數不等的各種大小不同的直齒或斜齒漸開線外圓柱齒輪。
磨齒加工