齿轮加工方法:铣齿、拉齿。切削加工圆柱齿轮齿部的方法(包括直齿、斜齿、人字齿的圆柱齿轮以及齿条和非圆齿轮的齿部切削加工)主要有成形法和展成法两类。
成形法切齿:利用与被切齿轮齿槽轮廓相同的成形刀具或成形砂轮,由分度机构将工件分齿逐齿切出,常用的有铣齿、拉齿、磨齿;拉齿:利用齿轮拉刀拉削内、外圆柱齿轮。拉齿的生产率高,齿面粗糙度小,但刀具制造成本高,故拉齿只适用于大量生产。铣齿:利用盘形齿轮铣刀在铣床上加工或利用指形齿轮铣刀,在有单齿分度机构的滚齿机上加工。前者利用分度头分齿,适于加工中、小模数齿轮;后者适于加工模数大于10毫米的齿轮。
由于不同模数或齿数的齿轮齿形不同,在理论上,一把成形齿轮铣刀只适用于加工一种模数和齿数的齿轮。但在实际生产中,为了减少铣刀数量,通常用一把齿轮铣刀加工同一模数而齿数在一段范围内的齿轮,因此铣齿所得齿形常有较大误差。利用铣齿方法可以加工直齿、斜齿、人字齿圆柱齿轮,也可加工齿条和扇形齿轮等。铣齿的生产率低,加工精度也较低,通常为9级,但能在铣床上进行,刀具制造也较容易,故铣齿仍有应用。
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冷锻齿轮 按轮坯塑性变形和成形力的方式不同有冷挤和冷镦两种,冷镦是从冷挤发展而来的。冷挤是利用凸模和凹模的相对移动产生挤压力,使坯料在模具的约束下塑性流动而得到齿形,常用于加工模数小于 3毫米的直齿圆柱齿轮、内齿轮、花键轴或花键孔等。
冷镦是利用上模的锤击力使坯料在模具中受压缩而横向流动形成齿形,常用于加工锥齿轮。通常需先把坯料头部镦粗,然后再镦锻齿形,冷镦后的齿轮带有飞边,需用切削加工切去。
冷锻成形的齿轮尺寸误差可控制在0.05毫米以下,齿面粗糙度可小至Rα3.5~0.3微米,对精度要求较高的齿轮,可在冷锻成形后再加一道研磨工序精整齿形。模数小于2.5毫米的齿轮,可从轮坏直接轧出齿形,模数大于2.5毫米时,通常先采用切削加工粗切,或铸、锻出齿形,再用冷轧对齿面作精整加工。冷轧一个齿轮的时间只需数十秒。
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齿轮在机械传动中是传递运动和动力的重要零件,常用的齿轮有圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗轮等,齿轮在机械、仪器、仪表中应用十分普遍,任何机械的工件性能、承载能力、使用寿命及工件精度等,都与齿轮加工的质量有密切的关系。
作为传动元件的齿轮,要求它能够准确地传递运动,即要求主动轮转过一定角度时,从动轮按速比关系准确地转过一个相应的角度,以保证从动件与主动件运动协调一致,在传递运动过程中,特别是高速转动的齿轮,要求齿轮传动瞬间传动比变化不大,因为瞬间传动比的突然变化,会引起齿轮冲击,产生噪声和振动,甚至导致整个齿轮的破坏。
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