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提高轴齿轮滚齿加工有哪些方法

2018/12/28

  轴齿轮是变速箱中主要的零件,其加工精度的高低直接影响变速箱的整体质量。目前我们采用的轮齿齿部加工方法是滚齿一剃齿法。要通过滚、剃齿工艺制造出高精度齿轮,就把滚、剃工艺水平发挥好。而剃齿精度在很大程度上依鞍滚齿精度,所以滚齿中的一些误差项目严格控制,才能制造出高质量齿轮。滚齿是一种常用的齿轮加工方法,在精度很高的滚齿机上,采用滚刀,可以加工出45级精度的轮齿。在普通级滚齿机上,用普通精度滚刀,只能加工出8级精度轮齿。变速箱轴齿轮齿部要求的精度为877级,而且滚齿加工时主要是以两中心孔和端面做定位基准,因此分析滚齿的误差来源,掌握保证和提高加工精度的方法非常重要。
  滚齿加工精度分析
  轴齿精度主要和运动精度、平稳性精度、接触精度有关。滚齿加工中用控制公法线长度和齿圈径跳来保证运动精度,用控制齿形误差和基节偏差来保证工作平稳性精度,用控制齿向误差来保证接触精度。下面对滚齿加工中易出现的几种误差原因进行分析:
  公法线长度误差(即运动偏心)
  滚齿是用展成法原理加工齿轮的,从刀具到齿坯间的分齿传动链要按一定的传动比关系保持运动的精确性。但是这些传动链是由一系列传动元件组成的。
  它们的制造和装配误差在传递运动过程中必然要集中反映到传动链的末端零件上,产生相对运动的不均匀性,影响轮齿的加工精度。公法线长度变动是反映齿轮牙齿分布不均匀的大误差,这个误差主要是滚齿机工作台蜗轮副回转精度不均匀造成的,还有滚齿机工作台圆形导轨磨损、分度蜗轮与工作台圆形导轨不同轴造成,再者分齿挂轮齿面有严重磕碰或挂轮时咬合太松或太紧也会影响公法线变动超差。
  齿形误差分析
  齿形误差是指在齿形工作部分内,包容实际齿形廓线的两理想齿形(渐开线)廓线间的法向距离。在实际加工过程中不可能获得完全正确的渐开线齿形,总是存在各种误差,从而影响传动的平稳性。齿轮的基圆是决定渐开线齿形的惟一参数,如果在滚齿加工时基圆产生误差,齿形势必也会有误差。
  滚刀移动速度/工作台回转角速度xcosao(ao为滚刀原始齿形角),在滚齿加工过程中渐开线齿形主要靠滚刀与齿坯之间保持一定速比的分齿来保证,由此可见,齿形误差主要是滚刀齿形误差决定的,滚刀刃磨质量不好很容易出现齿形误差。同时滚刀在安装中产生的径向跳动、轴向窜动(即安装误差)也对齿形误差有影响。常见的齿形误差有不对称、齿形角误差(齿顶变肥或变厚)、产生周期误差等。
  齿面粗糙度分析
  齿面粗糙度不好一般有几种现象:发纹、啃齿、鱼磷、撕裂。
  引起齿面粗糙度差的主要原因有以下几方面:机床、刀具、工件系统整体刚性不足、间隙大;滚刀和工件相对位置发生变化;滚刀刃磨不当、零件材质不均匀;切削参数选择不合适等。

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