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論磨齒精度的提高與控制

發布時間:2018-10-12 14:48:54    瀏覽次數:

磨齒是齒輪加工的最后一道工序,磨齒的精度關系著齒輪箱精度的最重要因素。而如何提高磨齒加工的精度就成為其中的重中之重。

01

精度要求

磨齒精度有以下幾個部分組成。

1)齒輪基本參數:模數Mn,齒數Z,壓力角a,螺旋角β,齒寬b,齒頂圓d,齒根圓de,漸開線起始圓dfe。

2)齒輪精度要求:精度等級,單個齒距偏差fpt,齒距累積總誤差Fp,齒廓總偏差Fa,螺旋線總偏差Fβ,徑向跳動Fr,公法線長度及偏差Wkn,跨齒數K。齒輪精度等級越高,各項偏差值就越小。

02

磨齒加工工藝

磨齒加工一般分為展成磨和成形磨。

1)展成磨加工:以展成線為軌跡,齒向方向線接觸磨削。

2)成形磨加工:砂輪修形成齒廓形狀,齒向方向面接觸磨削。

03

齒形誤差的修正

磨齒加工中首先要試磨一個試范槽,測試一下齒形,齒向及公法線。如有誤差就要及時修正。齒形的誤差主要表現為齒廓總偏差Fa,齒廓光潔度誤差ffa,齒廓傾斜度誤差fHa。按照精度等級越高,偏差值越小。如齒形超差不合格,齒廓傾斜度誤差fHa:-0.013,就表示齒形壓力角偏大0.013mm。在機床修正中齒形誤差修正值就要填寫-0.013。重新修整砂輪后再試磨一個試范槽,要是齒形等級合格,偏差在允許偏差范圍內就可以整圈磨削加工至尺寸要求。也可以把剩余的誤差值再修正一下,這樣磨出來的齒輪精度等級可以更高。

04

齒向誤差的修正

齒向的誤差主要表現為螺旋線總偏差Fβ,齒向光潔度誤差ffβ,齒向傾斜度誤差fHβ。齒向誤差的修正與齒形誤差的修正一致。但由于機床類型的不同修正出來的效果也不同。如HOEFLER機床齒向修正就可以直接修正到位。而NILES機床卻不能,由于NILES機床是整體機,齒向修正效果反應不出來。一旦齒向超差就需要調整機床立柱與臺面的水平。

05

徑向跳動誤差的修正

齒輪的徑向跳動誤差是有齒輪的校正誤差決定的。齒輪的校正誤差越小徑向跳動誤差就越小。磨齒加工規定齒輪工件校正到0.005mm以內。

06

齒面光潔度的決定要求

齒輪精度等級一般在6級以下的,齒面光潔度要求達到0.008mm。而齒面光潔度要求決定于砂輪粒度的大小與砂輪修整的精細以及精磨時的進刀量與進給沖程速度。我們現在使用的砂輪為60粒的白剛玉完全可以達到齒面光潔度要求。而砂輪修整就要按粗磨和精磨要求來修整。粗磨砂輪徑向修整進刀量為0.05mm,重疊率為1.1,修整速比為0.60.精磨砂輪徑向修整進刀量為0.05mm,重疊率為6,修整速比為-0.60.(-為砂輪與金剛滾輪同相旋轉)。這樣的修整參數就能達到齒面光潔度要求。而齒輪精度等級在6級以上的,磨削時除了粗磨和精磨之外還要加上一圈半精磨。半精磨砂輪徑向修整進刀量為0.05mm,重疊率為4,修整速比為-0.40。精磨要有4個沖程,第1和第2個沖程進刀量為0.01mm進給速度為2200mm/min。而第3和第4個沖程進刀量為0.005mm進給速度為2000mm/min。這樣就可以達到光潔度要求,如有需要可以再加一圈精度。

07

齒面振紋的消除

齒面振紋產生的原因:

1)砂輪未平衡好。

2)金剛滾輪鈍了金剛粒磨損嚴重。

3)帶動金剛滾輪的皮帶有松動或磨損嚴重。

4)磨削時沖程速度過快。

5)磨頭上下移動的絲桿磨損嚴重。

6)工作臺面有抖動。

消除齒面振紋的解決方法:

1)重新平衡砂輪。

2)更換新的金剛滾輪。

3)調節金剛滾輪皮帶的張緊度,如有磨損直接更換新的皮帶。

4)磨削時沖程相應減慢,如有需要再加一圈精磨。

5)確定是絲桿磨損就更換新的絲桿。

6)調整工作臺面的壓力,使其轉動時不會抖動。如果是臺面的渦輪蝸桿磨損就要重新調整或更換新的。有的是臺面電機故障,就要維修。

08

磨削裂紋的產生和避免方法

齒輪磨削裂紋的產生有多種原因:

1)油管沒調整好或冷卻油量小,冷卻油沒有充分覆蓋住磨削時的齒面。

2)齒面硬度高。

3)熱處理后沒有充分時間讓應力釋放。

4)磨削量過大,特別是第一圈第一個沖程就磨到齒面了。

5)砂輪修整量過小或修整牙數過多,使得砂輪鈍了氣孔堵塞不夠鋒利,磨削時產生擠壓。

要避免磨削裂紋的產生就要把所有的原因都要考慮在內,每一步都不能有差錯。熱處理后要打硬度,不能超差,并留有充分時間讓應力釋放。磨削時油管要調整好,讓冷卻油充分。磨削量不能過大,特別是第一圈第一個沖程要空行程達到無火花磨削。砂輪修整量要調整好,修整牙數不能過多,多修砂輪讓砂輪氣孔不會堵塞,一直保持鋒利。為避免產生磨削裂紋也可用粒度為46粒的砂輪,這樣氣孔大不容易堵塞。

磨齒時很好的注意并執行了以上幾點,那就能有效的控制好加工精度。

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