齿轮加工工艺介绍跟着近几年齿轮加工技能的开展，齿轮资料、齿轮刀具制作和磨齿砂轮的工艺的改进、齿轮机床在精加工齿轮的精度及加工功率方面都有了很大的进步，速度之快出乎幻想。跟着近几年齿轮加工技能的开展，齿轮资料、齿轮刀具制作和磨齿砂轮的工艺的改进、齿轮机床在精加工齿轮的精度及加工功率方面都有了很大的进步，速度之快出乎幻想。而且齿轮制作的开展方向不仅涉及成熟的欧美市场，还包括以我国为代表的快速开展市场。传统高速钢滚刀及湿切技能还能走多远？硬质合金滚刀和干切加工的推进作用众所周知。关于齿轮流水线大批量出产，高速钢滚刀能否被硬质合金滚刀取替?干切是否已成为滚齿加工的必由之路，仍是依然会走湿切之路?硬质合金滚刀尽管特别适用于滚削轿车用齿轮。但是，硬质合金滚刀在欧洲的运用程度依然不高,这是因为跟着新式的高速钢资料及刀具涂层技能的开展，硬质合金滚刀与高速钢滚刀在滚齿时刻上的距离可被控制在15%左右；硬质合金滚刀价格较高，若齿轮工件数量缺乏够多，运用硬质合金滚刀的本钱会很高；再者，运用硬质合金滚刀时要特别当心，而且滚切参数和相应滚齿程序要编制得很详尽，只要现代滚齿机才干运用硬质合金滚刀正确滚齿，而若要更新滚齿设备,则需求巨大的***。就Samputensili而言，每年约出产25000把滚刀，其中硬质合金类只占3%左右。这就是说，硬质合金滚刀每年的出产量多为750把。齿轮干切加工则是另外一回事。因为环保要求及处理冷却废液的费用很高，欧洲、美国和日本的用户在挑选时一般会考虑干切滚齿；而在我国、印度等开展我***，控制污染尽管也是一个火急的要求，但需求时刻。一旦社会对污染问题的控制日益严厉后，齿轮干切加工也将会敏捷开展起来。哪一种齿轮精加工更流行关于齿轮精加工，剃齿和磨齿之间，哪一种齿轮精加工更流行呢?这首先要把一种职业与另一种职业区分开来。比方说，轿车工业运用的齿轮绝大多数还依托剃齿进行加工。有些企业也会对后端传动装置齿轮进行磨削加工，这只是是为了消除环形圆柱齿轮上发生的任何变形。上述提到的齿轮加工时刻削减，首要归功于新式齿轮刀具、现代齿轮机床的开展及由此带来的精加工余量大幅削减和磨前齿轮质量的进步。另外，与磨齿机比较，现代数控剃齿机常是价半功倍，可获得热处理前的齿轮等级(高达DIN5-6等级)；而且与齿轮螺纹磨床磨削比较，加工周期也较短。关于轿车工业的齿轮，尤其是那些用在主动变速器的小齿轮，咱们可以将剃齿加工后热处理形成的变形控制在几个微米；另外，经过齿形和齿向的批改有助于补偿变形。因为现代剃刀刃磨机的出现，如Samputensili公司所产生的S400GS，齿形、齿向两个参数可快速简略修形；批量出产的时分，剃齿加工比磨削的优点多许多，比较较而言，剃齿既能保证质量，价格又合理。Samputensili是齿轮机械职业名列前茅的公司之一，近年来其制作的剃刀还没显示出缓慢增产的征兆。与此同时，齿轮磨削机床出产数量也在不断上升。齿轮加工工艺的飞速开展，齿轮机床所的操作快速，齿轮磨轮也有了敏捷开展。这首要表现在陶瓷磨具、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。正因为加工周期逐步缩小，齿轮磨削加工的本钱也随之大幅降低。需求指出的是，有些工业对齿轮质量的要求很高，有的工业需求实现特别的齿形，所以必须经过磨削来完成。例如，重货车工业、航空工程以及用于发电、变电的减速器工业，都依托磨削去做齿轮精加工。在这些大功率工业中，齿轮磨削已处于决对优势。齿轮批量出产的新技能齿轮的质量要求越来越高，变速噪音要求越来越低。要到达质量、噪音的两层目标，这就要求进行精度更高的齿轮加工，实现极为复杂的齿轮齿向和齿形，意图是把变速传动的误差降到蕞小。这意味着，在今后一个时期内，磨削依然是齿轮成批出产的首要办法，齿轮磨削这项加工工艺或许会愈加广泛运用。但要特别注意齿轮加工的单位本钱。至今，本钱低、收效大的剃齿带来的优点是很明显的。磨削在齿轮精加工中取得圆满成功时，剃齿才或许大规模地被它替代。总归，不管挑选哪一种齿轮加工办法，都要多注意实际运用情况。鉴于滚齿加工现在取得了相当大的开展，很有或许滚齿后所获的也不再需求进行剃齿。齿轮烧结技能的进一步开展对齿轮制作也做出较大的贡献，但是此办法现在正在处于萌芽状况，很难经确预测未来开展趋势。正如上面所说，尽管齿轮加工技能开展变化很大，但是齿轮的单位加工本钱肯定不会改动。在大批量流水出产线上，齿轮加工结构调整应该以这个参数为导向。新工艺的开展关于质量、精度的进步大有裨益。跟着齿轮产品技能的精细化，对这两个关键要素的要求越来越严厉。尽管满意这么高的要求非常难，咱们也必须要追求高规范。但是，光着眼于高指标还不够，咱们更要重视的是到达价廉物美的规范，不然再好的齿轮新工艺、新功能也不会遭到市场的欢迎，齿轮技能开展水平也不会进而改进。在技能含量高的职业上，应该同时并存工艺精密和价格合理的趋势。齿轮是工业出产中的重要根底零件，其加工技师和加工能力反映一个***的工业水平。实现齿轮加工数控倾和主动化、加工和检测的一体化是现在齿轮加工的开展趋势。而且，齿轮被广泛地运用于机械设备的传动体系中，滚齿是运用广的切齿办法，传统的机械滚齿机床机械结构非常复杂，一台主电机不仅要驱动展成分度传动链，还要驱动差动和进给传动链，各传动链中的每一个传动元件自身的加工误差都会影响被加工齿轮的加工精度，同时为加工不同齿轮，还需求更换各种挂轮调整起来复杂费时，大大降低了劳动出产率。以国外数控体系为干流的数控滚齿机的出现，大大进步了齿轮加工能力和加工功率。我国现在真正能够出产数控滚齿机的厂家较少，且运用的多是德国西门子数控体系，加工中模数齿轮，没有自主产权的核心技能，缺少国际竞争力。在这样的布景下，海德盟数控专心于滚齿机体系的研发，为齿轮加工职业规划出***的解决方案，真正的做到了让我国人用上自己高挡数控体系!一、前言机械加工是指通过一种机械设备对工件的外形尺寸或性能进行改动的过程。按加工方式上的不同可分为切削加工和压力加工。二、机械加工基本常识以下这些机械加工常识的汇总：对切削温度的影响：切削速度，进给率，背吃刀量；对切削力的影响：背吃刀量，进给率，切削速度；对刀具耐用度的影响：切削速度，进给率，背吃刀量。当背吃刀量增大一倍时，切削力增大一倍；当进给率增大一倍时，切削力大约增大70%；当切削速度增大一倍时，切削力逐步减小；可以依据铁屑排出的情况判断出切削力，切削温度是否在正常范围内。当所量的实践数值X与图纸直径Y之大于0.8时车的凹圆弧时，副偏角52度的车刀（也就是我们常用的刀片为35度的主偏角93度的车刀）所车出的R在起点位置的当地可能会擦刀。铁屑颜色所代表的温度：白色小于200度***220-240度暗蓝290度蓝320-350度紫黑大于500度手动刀尖R补偿公式：从下往上车倒角：Z=R*（1-tan(a/2)）X=R(1-tan(a/2))*tan(a)从上往下车倒角将减改成加即可。三、在数控车加工时，以下几点应特别注意：（1）关于目前我国的经济数控车床一般选用的是一般三相异步电机通过变频器完结无级变速，假如没有机械减速，往往在低速时主轴输出扭矩不足，假如切削负荷过大，简单闷车，不过有的机床上带有齿轮档位很好的处理了这一问题；（2）尽可能使刀具能完结一个零件或一个作业班次的加作业业，大件精加工特别要注意中心避免半途换刀确保刀具能一次加工完结；（3）用数控车车削螺纹时因尽可能选用较高的速度，以完结，出产；（4）尽可能运用G96；（5）高速度加工的基本概念就是使进给超过热传导速度，从而将切削热随铁屑排出使切削热与工件阻隔，确保工件不升温或少升温，因而，高速度加工是选取很高的切削速度与高进给相匹配一起选取较小的背吃刀量；（6）注意刀尖R的补偿。刃口钝化的刀具切削刃描摹上的微观缺陷大幅缩减，刃口崩坏的几率大幅下降，能够延常刀具使用寿命50%-400%。因此，开展刀具刃口钝化的研讨对进步我国刀具产品的质量具有十分重要的含义。现在，国外的刀具制造厂已广泛选用刃口钝化技能，从国外引入的数控机床或者生产线所使用的刀具，其刃口已全部经过钝化处理，不只进步了工件外表质量，下降了刀具成本，一起也带来了巨大的经济效益。刀具钝化办法有振荡钝化、磨粒尼龙刷法钝化、磁化法钝化和立式旋转钝化等，立式旋转钝化进程实际上是涣散固体颗粒对刀具刃口效果的进程。含磨粒的刀具刃口钝化法具有重复性好、质量高和成本低一级特色，是现在首要选用的刀具刃口钝化办法，通过刀具和磨粒的相对运动实现刃口钝化，磨粒多选用金刚石、CBN和碳化硅颗粒等。现在，关于磨粒效果机理研讨的比较少，首要有冲击单颗磨粒、冲击多磨粒磨损、刀具和切屑间存在磨粒、磨料水射流和半固着磨粒等，***研讨磨粒类型、磨粒尺寸和冲击速度对外表的影响规则，而关于涣散磨粒对工件外表效果机理的研讨更少。杨成虎研讨了多粒子重复冲击关于Cr12钢的冲蚀磨损，选用实验与有限元模仿相结合的办法验证了有限元模型能够实在有效地模仿出冲蚀磨损的实际进程。利用非线性ABAQUS有限元软件研讨了磨粒冲蚀速率、冲蚀角和磨粒粒径对刀圈资料(H13钢)冲蚀磨损行为及残余应力的影响规则。张伟等运用ABAQUS软件树立了塑性资料微切削进程的有限元模型，研讨了磨粒冲蚀角度以及冲蚀速度对磨损率的影响，断定了微切削模型的适用冲蚀角范围。为了取得合适的钝化刃口形状，进步切削进程的稳定性，需求研讨涣散固体磨粒对刀具刃口的钝化机理。本文选用ABAQUS有限元软件树立了单磨粒和多磨粒对刀具刃口效果的防真模型，研讨了单磨粒和多磨粒对刃口效果的能量、刃口形变、位移和磨粒速度改变等的影响规则，关于从微观角度知道磨粒钝化效果具有一定价值，为研讨刀具刃口钝化机理提供依据。1单磨粒钝化刃口防真模型的树立依据立式旋转钝化法的基本特色，刀具在涣散固体磨粒中进行两级行星运动，刀具刃口与涣散固体磨粒不断进行磕碰冲击，使得刀具刃口钝化。刀具沿着一定的轨迹进行运动，而涣散固体磨粒的运动规则相对随机。因此，涣散固体磨粒对刀具刃口的钝化进程是十分复杂的。作为非线性有限元处理工具，ABAQUS在处理复杂问题和模仿高度非线性问题上有极大优势。选用ABAQUS软件树立磨粒对刀具刃口钝化的防真模型。①刀具钝化模型的简化：因为磨粒相关于刀具刃口要小得多，能够将刀具刃口看作无限大，底端固定不动，粒子向刀具刃口冲击。②磨粒：磨粒选用80目碳化硅，颗粒形状设为球形。③刀具：选用硬质合金刀具，刀具刃口尺寸设为0.5mm×0.25mm×0.1mm。④网格划分：将刀具刃口与磨粒触摸部分的网格区域划分得略细，磨粒的母线布置种子数目为10，挑选显式线性三维应力单元C3D4。刀具刃口种子数目分别设为10和25，磨粒单元形状为Tet（四面体），完成网格划分。⑤防真设置：触摸属性为Contact，冲击速度设置为100m/s，核算剖析步时刻为5E-5s，设置20个剖析步，选用job模块进行求解。2单磨粒钝化刃口防真结果(1)刀具刃口应力改变规则单磨粒对刀具刃口效果的应力矢量云图见图1。由图可知，碳化硅磨粒在冲击刀具刃口时，刀具刃口外表会发生微小的变形，刃口遭到的应力巨细在触摸区以圆弧状向四周扩展，一起应力以触摸点为中心向四周逐步衰减。刃口被冲击的外表略微下凹，就像一个小球在地上砸出了一个坑相同。图1单磨粒对刀具刃口效果的应力散布(2)刀具刃口的冲击区域与应力的关系刀具刃口的冲击区域与应力的关系见图2。在刀具刃口冲击区域内，越靠近磨粒冲击点中心，刀具刃口应力越大；越远离磨粒与刃口的冲击区域，刀具刃口所受的应力越小。(3)刀具刃口的位移改变规则单磨粒对刀具刃口效果的位移曲线见图3。在刀具刃口钝化进程中，碳化硅磨粒与刃口的冲击十分时间短。当碳化硅磨粒从0时刻开端运动且当时刻到达7.5E-06s时，碳化硅磨粒的位移到达蕞大。尔后，磨粒开端反弹。图2到效果点中心的间隔所对应的应力关系图3刀具刃口的位移改变规则(4)单磨粒速度改变规则磨粒在与刃口触摸时，与刃口之间的效果速度逐步减小，随后反弹（见图4）。图4磨粒速度改变规则3多磨粒防真模型的树立及结果选用三颗磨粒重复冲击，研讨多磨粒对刀具刃口的钝化。边界条件与资料参数及边界的界定与单磨粒模型共同。冲击速度为300m/s，多磨粒对刀具刃口钝化的防真模型见图5。图5多磨粒对刀具刃口效果的防真模型(1)刀具刃口的应力散布图6为地一颗磨粒对刀具刃口冲击的应力云图。由图可知，在地一剖析步t=2.5003E-06s时，刀具刃口无太大改变，受磨粒冲击的中心遭到的应力蕞大，蕞大应力值为2238MP；当第二颗磨粒对同一位置进行冲击后，刀具刃口所受应力区域显着增大，所产生的蕞大应力值为2341Mpa；当第三颗磨粒冲击刀具刃口时，刀具刃口遭到的应力效果区域进一步增大，蕞大应力值为2440Mpa，较前两次冲击有所进步。图6地一颗磨粒冲击刀具刃口的应力散布(2)磨粒速度改变规则多磨粒冲击刀具刃口的速度改变规则见图7。在0s时，地一颗磨粒开端与刀具刃口磕碰，随后磨粒速度开端下降，直至越过零点成为负值。磨粒速度为负是因为磨粒发生了回弹，磨粒对刀具刃口产生磨损。在1.0E-5s、2.0E-5s时，第二颗磨粒、第三颗磨粒分别与刀具刃口效果，效果方式和地一颗磨粒相同。图7三颗碳化硅磨粒速度改变规则刀具刃口在三颗磨粒冲击下的位移曲线见图8。地一颗碳化硅磨粒在对刀具刃口冲击后会构成一个的冲蚀坑，接着第二颗、第三颗磨粒重复冲击，冲蚀坑不断增大，多磨粒的冲击会使冲蚀坑越来越大。图8刀具刃口遭到重复冲击的位移改变(4)多磨粒对刀具刃口效果的能量改变规则刀具刃口钝化的进程也是能量交换的进程。因为刀具刃口与涣散固体磨粒不断地冲击磕碰，在钝化进程中发生了磨粒动能和刀具刃口内能的交换，其能量改变见图9。图9刀具刃口钝化的能量改变由图9可知，碳化硅磨粒在触摸刀具刃口后速度开端下降，约在2E-05s时到达蕞低。磨粒的动能因为速度的减小而减小，大约在2E-05s时到达蕞低。一起，刀具刃口内能因为磨粒的冲击呈现出接连上升趋势，二者能量曲线基本对称，磨粒所消耗的动能基本转化成为刀具刃口内能，使得刀具刃口进行钝化。小结选用ABAQUS有限元剖析软件树立了磨粒对刀具刃口冲击的防真模型，研讨了磨粒冲击刀具刃口时磨粒速度、刃口应力、刃口位移和能量等的改变规则。首要定论如下：(1)当单磨粒对刀具刃口进行钝化时，刀具刃口的应力在冲击区域以圆弧状向四周扩展。碳化硅磨粒与刃口的冲击十分时间短，磨粒从零时刻开端运动，当时刻到达7.5E-06s时，碳化硅磨粒的位移到达蕞大，尔后，磨粒开端反弹。(2)当多碳化硅磨粒对刀具刃口进行不断冲击时，受力区域不断增大，刀具刃口所受应力增大，冲蚀坑不断增大。)