高硬齿面滚齿加工探析

本文通过对滚齿和磨齿两种加工方法的比较,显示了用硬质合金滚刀进行滚齿加工的优越性。并详细阐述了采用硬质合金滚刀进行滚齿加工对于机床、刀具、工艺装备、切削用量的要求。     

硬齿面滚齿的精度分析

随着硬齿面齿轮生产的日益扩大,硬质合金滚刀的应用也日益广泛.用硬质合金滚刀加工淬硬齿轮,其用途不外乎两种:一是作为高精度齿轮磨齿前的半精加工;另一是普通精度齿轮的直接(或珩齿前的)精滚加工.对于磨齿齿轮,成品的精度由磨齿保证。对于精滚齿轮和珩齿齿轮,其精度则主要取决于滚齿加工。因此,分析硬齿面滚齿过程的误差特性及加工精度,对于淬硬齿轮的质量有直接意义。本文对影响硬齿面滚齿加工精度的几个特殊因素进行分析,并介绍一些提高硬齿面滚齿精度的措施。     

国外硬齿面齿轮滚齿加工技术概况

为了提高齿轮加工的生产率,降低磨齿加工的成本,近一、二十年来,国外发展了采用硬质合金滚刀对硬齿面齿轮进行滚齿加工的新技术,取得了较大的经济效果。本文是根据国外的文献资料,论述硬齿面齿轮滚齿加工技术有关的一些问题。一、硬齿面齿轮滚齿加工技术发展概况硬齿面齿轮(HRC45～62)的精加工通常是采用磨齿加工工艺,但磨齿的生产率低,成本高。为了解决这一问题,一些国家作了大量的研究工作,使用硬质合金滚刀对硬齿面齿轮进行半精加工或精加工。西德普发特(Pfauter)厂用AA级硬质合金滚刀加工硬齿面齿轮,齿向和周节误差能达到DIN3962规定的3     

硬质合金滚刀加工淬硬齿轮新工艺的应用

采用硬质合金滚刀作为磨齿前半精加工或代替部分磨齿工序,是70年代发展起来的一项新工艺。与传统的磨齿工艺相比,可节省制造成本20—60％。我所从1981年开始,同有关工厂一起开展了硬质合金滚刀加工淬硬齿轮的试验研究工作,在实际应用中已取得了成效。 机床行业的应用情况 为了减少当前机床行业磨齿工序的压力,根据机械工业部机床工具总局的安排,我所与北京第二机床厂、昆明铣床厂等单位合作,开展了这项工艺的试验研究。初步使用表明,对于模数2.5—4毫米的齿轮,淬硬后用硬质合金滚刀滚齿,精度可达:     

日本刮削硬齿面齿轮的近况

由日本相浦正人教授首创的大负前角的硬质合金滚刀加工硬齿面的新工艺,可以代替磨齿工艺,大大降低了制造成本。在日本已日益广泛的应用于加工热处理后大模数重载齿轮以及机床齿轮、减速器齿轮等中等模数齿轮的硬齿面加工。其加工工艺路线为, (1)用带凸角滚刀滚齿—热处理—用硬质合金滚刀精     

大、中模数硬质合金滚刀的真空充氩钎焊

<正> 随着用高强度、高硬度和其它难加工材料制造齿轮的日益增多;为了用精滚法代替磨齿工艺或减少磨齿序的加工余量来加工硬齿面齿轮,硬质合金滚刀逐渐被广泛应用。日本Azumi公司在七十年代初首创用钎焊法创造了具有大负前角(-30°、-35°)的大、中模数的硬质合金滚刀。一、硬质合金滚刀可焊性分析1、硬质合金热膨胀系数只有钢的一半,钎焊时容易产生裂纹。然而,对于小块(钎焊     

硬质合金刮削滚刀介绍

硬质合金刮削滚刀是一种先进的齿轮刀具,专门用于精加工淬火后的硬齿面齿轮。对于精度更高的齿轮,用刮削代替粗磨,可提高磨齿工效4～5倍。对于精度不高于7级的硬齿面齿轮,可代替磨齿加工。对于无磨齿能力的工厂,刮削滚刀更是不可缺少的工具。蓬莱工具厂生产的硬质合金刮削滚刀,设计前角     

国外滚削淬硬齿轮的一些数据——兼答读者问

“第十届国际液压、气动、机械传动及机械设备零部件展览会参观记”一文,在贵刊1982年第7期发表后,接到一些读者来信问及滚削淬硬齿轮新工艺等一些有关齿轮的具体问题,答复如下:采用具有负30°前角的硬质合金镶片滚刀来滚削淬硬齿轮,实践证明效果是好的,这种方法比剃齿后淬硬能获得更优良的齿轮质量。在某些情况下,可以用刮削滚刀的滚齿来代替磨齿。采用好的刮削的滚刀和高刚度的机床可以加工出 DIN3962的6级齿轮。     

磨齿装配式滚刀

<正> 近来,大批生产齿轮的一些企业在滚齿工序中采用一种先进刀具——磨齿(不铲磨)装配式滚刀[1]。这种滚刀的寿命高、刚性好、使用方便可靠。因此,采用这种滚刀可提高滚齿工效。与一般的铲齿滚刀相比,这种滚刀有下列一些优点:     

采用硬质合金滚刀加工淬火齿轮

现代机器制造业中,热处理(淬火)齿轮的比重一直在增加。莫斯科工具厂研制生产了用于半精加工或精加工硬度为HRc60—63齿轮的硬质合金滚刀。使用这种滚刀可勿需粗磨齿,甚至也可取代磨齿。在齿顶处有大的负前角rB 是硬质合金滚刀的特点(莫     

高生产率硬质合金滚刀的齿形设计

<正> 莫斯科工具厂开发生产了顶刃前角γ_B=-30°的硬质合金滚刀,用以精切和半精切硬度到HRC60的淬硬齿轮。根据所要求的加工精度,用这种滚刀切齿可完全代替磨齿,或取消粗磨齿。硬质合金滚刀的应用,提高了劳动生产率1—4倍,解放了昂贵的磨齿机,并且降低了工人熟练程度的要求。在γ_B(?)0时,滚刀切削刃的理论齿形应为曲线。但是制造这种曲线切削刃的刀齿相当困难,因此实际上常用直线齿形代替。这时滚刀     

用硬质合金滚刀高速滚齿

直到现在,所谓的硬质合金滚齿加工通常都不外乎是刮削滚齿——严格说来是一种精加工。采用硬质合金滚刀滚切整体钢坯轮齿的努力并未收到成效。昂贵的硬质合金滚刀在几转以后,切削刃就因接连不断的撞击和振动而崩刃。这样,对于滚切钢的齿轮毛坯来说,高速钢滚刀——尽管切速相对较低、两次重磨间的滚刀寿命较短——现仍然是受欢迎的刀具。     

用硬质合金滚刀加工淬硬齿轮

现在机器制造业热处理齿轮在不断增加。莫斯科工具厂(МИ3)生产硬质合金滚刀,用于精加工和半精加工硬度为HRC60—63的齿轮,采用这种滚刀可完全代替磨齿或代替粗磨齿。     

采用硬质合金滚刀加工的经济分析

<正> 在批量生产中和小模数齿轮的条件下,采用硬质合金滚刀能取得良好的经济效益,使单件齿轮滚齿工序的成本显著降低。对采用硬质合金滚刀进行高速滚齿的经济分析,不应仅片面地对比两种材料的滚刀价格,而应全面地从切削效率、刀具寿命、刀具价格、产品质量以     

带凸角的磨前滚刀齿形设计

应用带凸角齿形的磨前用滚刀可使磨齿时齿根不再被加工,因而保留了热处理获得的表面压应力效果。同时设计凸起量大于留磨量,这样磨齿时就不会在齿根形成所谓“加工凸台”,又避免了这种有害的应力集中源对齿轮强变的影响。这就是凸角磨前滚刀在重载齿轮制造中应用渐多的原因。我厂长期生产进口、国产矿用电力机车的牵引齿轮。现采用硬质合金滚刀精加工来代替磨齿加工。为适应硬质合金滚刀刀具的特点,我们也采用带凸角形式的留量滚刀。下面是我们设计计算采用的方法。     

磨前滚刀滚齿出刀长度的计算

由于精度要求较高的齿轮需要磨齿或刮齿，而磨齿砂轮直径和刮削滚刀直径均大于磨前滚刀直径。因此，滚齿时需要增加齿部有效长度，以便再对齿部进行精加工。     

负前角硬质合金滚刀的应用

苏联莫斯科工具厂制造了一种硬质合金齿轮滚刀,其齿顶前角为γ=-30°,专供硬度高达HRC60淬硬齿轮的精加工或半精加工用。根据要求的加工精度,用这样的滚刀可以完全代替磨齿,或者取消粗磨工序。硬质合金滚刀     

硬质合金刮削滚刀的刃磨

硬质合金刮削滚刀专门用于加工精度不高于7级的硬齿面齿轮，可比磨齿工效提高10～15倍，为此我们厂大量使用硬质合金刮削滚刀精加工齿轮。在使用过程中，发现刃磨后硬质合金滚刀加工的齿轮齿形超差、噪声大、滚刀寿命短。经查阅资料及现场观察后，进行技术分析找到起因是工具磨床操作工磨刀方法有问题。     

应用硬质合金滚刀和克服崩刃的途径

硬质合金滚刀发展概况早在三十年代,就有人提出用硬质合金齿轮滚刀提高滚齿速度,并陆续在非金属齿轮和有色金属齿轮加工中得到应用。五十年代末,瑞士研制成功小模数齿轮的整体硬质合金滚刀,并在小模数钢齿轮的实际加工中取得了好的经济效果。但世界上不少国家在用硬质合金齿轮滚刀滚切模数大于1.5毫米的钢齿轮的研究试验中,无法克服滚刀崩刃的难题,而停止了此项研究试验。     

硬齿面齿轮的刮削加工

现在,齿轮传动由于向高速、大功率方向发展,对各种机械、车辆等设备所需的减速齿轮都要求承载能力大、抗点蚀好、齿面硬度高和精度高。过去,加工这种高硬度齿轮时,是根据用途、大小及所要求的精度先调质到所需硬度,再用高速钢滚刀滚切,然后进行精加工;或者滚齿后渗碳淬火(或高频淬火),再对齿面进行磨削。由于齿轮热处理后变形大,所以齿面需留下较多的磨削余量,致使磨削成本高,生产效率低。为了解决磨齿成本高,生产效率低这个问题,国外研制成硬质合金刮削滚刀。用这种滚刀加工HRC50～62的高硬度淬火齿轮,在机床精度和刚度较好的条件下,A级精度的硬质合金刮削滚刀可加工8～7级精度齿轮(JB179-83),AA级滚刀可加工出7～6级精度的齿轮。对于高精度高硬度的磨削齿轮,淬火后可用