古代的齿轮是用手工修锉成形的。1540年,意大利的托里亚诺在制造钟表时,制成一台使用旋转锉刀的切齿装置;1783年,法国的勒内制成了使用铣刀的齿轮加工机床,并有切削齿条和内齿轮的附件。
1820年前后,英国的怀制造出能加工圆柱齿轮又能加工圆锥齿轮的机床。具有这一性能的机床到19世纪后半叶又有发展。40年代,为适应航空工业的需要,发展了弧齿锥齿轮磨齿机。1944年,瑞士厄利康公司制成延长外摆线齿锥齿轮铣齿机;从50年代起,又发展了用双刀体组合式端面铣刀盘,加工延长外摆线齿锥齿轮的铣齿机。
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齿轮加工方法拉铣齿
拉铣齿是利用一把大直径的拉- 铣刀盘在回转一周中,从实体轮坯按成形法完成一个齿槽的粗切和精切。在精切刀齿之后,刀盘上有一段不装刀齿的圆弧空间供工件分齿;也有用两把刀盘分别进行粗切和精切的。
拉铣齿的生产率很高,但切出的齿形是近似于渐开线的圆弧曲线,精度较低;且拉-铣刀盘是刀具,结构复杂,制造困难。拉铣齿常用于大批量生产汽车后桥中的差动齿轮。
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齿轮加工方法
锥齿轮的研齿和磨齿 对淬火后的锥齿轮,为了提高齿面质量和齿形精度,需要进行研齿或磨齿。研齿:一对相配合的锥齿轮副(直齿或曲线齿)的齿面间加入研磨剂在研磨机上对研,主要用来减小齿面粗糙度以降低啮合运转噪声。
研齿时需要一些附加运动使两齿轮之间的相互位移不断变动,才能研到全部齿面,提高接触质量。淬火后的锥齿轮经研齿后,齿面粗糙度可减小到R a1.25~0.63微米,齿轮运转噪声可显著降低。研齿的生产率高,研磨一对齿轮副只需要几分钟。但对齿形误差的纠正作用不大。
磨齿主要用来消除锥齿轮淬火后的热处理变形,提高齿轮精度和接触质量,直齿锥齿轮的磨齿工作原理与双刀盘铣齿相同,区别在于用两片碟形砂轮代替两把铣刀盘,而且是在相邻两齿槽中分别磨削一个齿侧面,弧齿锥齿轮的磨齿工作原理与格利森切齿法相同,但须将端面铣刀盘换成杯形或碗形砂轮进行磨削。
淬火锥齿轮经磨削后,精度可达5级,齿面粗糙度可小至Rα0.63~0.32微米,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,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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