齿轮的无屑加工:利用金属的塑性变形或粉末烧结使齿轮的齿形部分***终成形或提高齿面质量的无屑加工方法,分为工件在常温下进行加工的冷态成形和把工件加热到1000℃左右进行加工的热态成形两类。前者包括冷轧、冷锻、冲裁等;后者包括热轧、精密模锻、粉末冶金等。
无屑加工齿轮可使材料利用率从切削加工的40~50%提高到80~95%以上,生产率也可成倍增长,但因受模具强度的限制,一般只能加工模数较小的齿轮或其他带齿零件,同时对精度要求较高的齿轮,在用无屑加工成形后仍需要利用切削加工***后精整齿形。
无屑加工齿轮需要采用专用的工艺装备,初始***较大,只有在生产批量较大时(一般达万件以上)才能显著降低生产成本,磨齿的生产率低,一般需数分钟才能磨削一齿,对于延长外摆线齿的锥齿轮,高精度齿轮生产厂家,由于受刀盘与工件之间旋转速比的限制,不能进行磨齿。
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粉末冶金齿轮将金属粉末原料(一般铁粉占93~98%,铜粉占1.5~4%,石墨占0~0.3%)在模具中压制成形,然后将轮坯在保护气氛炉中以1100~1150℃的温度保温1.5~2.0小时进行烧结,结后的齿轮一般不必或很少切削加工。
粉末冶金齿轮的精度可达9级左右,用粉末冶金方法可加工各种齿形的齿轮,但制成的齿轮内部一般含有5%以上的孔隙,材料密度为6.9~7.2克/厘米3,机械强度较低,高精度齿轮公司,因此,某些锥齿轮的制造常采用粉末锻造的方法,即先用粉末冶金方法制成轮坯,高精度齿轮加工,再加热至850~950℃进行精密模锻,后去除飞边,锻后的齿轮,密度可达7.75克/厘米3以上,几无孔隙;精度可达7级左右,齿面粗糙度可小至Rα5~2.5微米。
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剃齿利用剃齿刀在剃齿机上对齿轮齿面进行精整加工,常作为滚齿或插齿的后续工序,一般加工余量为0.05~0.1毫米,剃齿后可使齿轮精度大致提高一级,齿面粗糙度达Rɑ1.25~0.32微米。
剃齿时,剃齿刀与工件相当于无齿侧间隙的螺旋齿轮空间交轴啮合,并对工件施加径向压力,由剃齿刀带动工件旋转,剃齿刀齿面上的小槽所形成的刃口与工件齿面间相对滑移,切下极薄的切屑。
剃齿刀与工件在理论上是点接触,为了剃削全齿宽,工件必须作往复运动,每次往复运动后还要有径向进给运动。***后停止进给再往复几次,可减小齿面粗糙度。往复运动方向与工件轴线一致时称为轴向剃齿,其生产率较低。
如往复运动方向与工件轴线交叉成一角度,则称为对角线剃齿或切向剃齿,其生产率比轴向剃齿高3~4倍,但设备较复杂,如采用特殊的双曲面体剃齿刀,还可进行生产率更高的径向剃齿,也称高速剃齿,如需要把齿部剃成鼓形,淮安高精度齿轮,则剃齿机的工作台需要增加一个摆动机构。
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