车床中齿轮的加工与选材

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车床中齿轮的选材与加工1 机械齿轮传动一概述据史料记载,远在公元前 400200 年的中国古代就巳开始使用齿轮,在我国山 西出土的青铜齿轮是迄今巳发现的最古老齿轮, 作为反映古代科学技术成就的指南车 就是以齿轮机构为核心的机械装置。 17 世纪末,人们才开始研究,能正确传递运动 的轮齿形状。 18 世纪,欧洲工业革命以后,齿轮传动的应用日益广泛;先是发展摆 线齿轮,而后是渐开线齿轮,一直到 20 世纪初,渐开线齿轮已在应用中占了优势。早在 1694 年,法国学者 Philippe De La Hire 首先提出渐开线可作为齿形曲线。 1733 年,法国人 M.Camus 提出轮齿接触点的公法线必须通过中心连线上的节点。 一 条辅助瞬心线分别沿大轮和小轮的瞬心线 (节圆 )纯滚动时,与辅助瞬心线固联的辅助齿形在大轮和小轮上所包络 形成的两齿廓曲线是彼此共轭的, 这就是 Camus 定理。它考虑了两齿面的啮合状态; 明确建立了现代关于接触点轨迹的概念。 1765 年,瑞士的 LEuler 提出渐开线齿形解析研究的数学基础,阐明了 相啮合的一对齿轮,其齿形曲线的曲率半径和曲率中心位置的关系。后来, Savary 进一步完成这一方法,成为现在的 Eu-let-Savary 方程。对渐开线齿形应用作出贡献 的是 Roteft WUlls ,他提出中心距变化时,渐开线齿轮具有角速比不变的优点。 187 3 年,德国工程师 Hoppe 提出,对不同齿数的齿轮在压力角改变时的渐开线齿形,从 而奠定了现代变位齿轮的思想基础。19 世纪末,展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现, 使齿轮加工具军较完备的手段后,渐开线齿形更显示出巨大的优走性。切齿时只要将 切齿工具从正常的啮合位置稍加移动,就能用标准刀具在机床上切出相应的变位齿 轮。 1908 年,瑞士 MAAG 研究了变位方法并制造出展成加工插齿机,后来,英国 B SS、美国AGMA、德国DIN相继对齿轮变位提出了多种计算方法。为了提高动力传动齿轮的使用寿命并减小其尺寸,除从材料,热处理及结构等方 面改进外,圆弧齿形的齿轮获得了发展。 1907 年,英国人 Frank Humphris 最早发 表了圆弧齿形。 1926 年,瑞土人 Eruest Wildhaber 取得法面圆弧齿形斜齿轮的专利 权。 1955 年,苏联的 MLNovikov 完成了圆弧齿形齿轮的实用研究并获得列宁勋 章。 1970 年,英国 Rolh Royce 公司工程师 RM.Studer 取得了双圆弧齿轮的美国 专利。这种齿轮现已日益为人们所重视,在生产中发挥了显著效益。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件, 它在机械传动及整个机械领域中的应用极 其广泛。现代齿轮技术已达到:齿轮模数 0.004100毫米;齿轮直径由1毫米15 0 米;传递功率可达 十万千瓦;转速可达 十万转 /分;最高的圆周速度达 300 米/秒。齿轮在传动中的应用很早就出现了。公元前三百多年,古希腊哲学家亚里士多德 在机械问题中,就阐述了用青铜或铸铁齿轮传递旋转运动的问题。中国古代发明 的指南车中已应用了整套的轮系。不过,古代的齿轮是用木料制造或用金 属铸成的, 只能传递轴间的回转运动,不能保证传动的平稳性,齿轮的承载能力也很小。随着生产的发展,齿轮运转的平稳性受到重视。 1674 年丹麦天文学家罗默首次 提出用外摆线作齿廓曲线,以得到运转平稳的齿轮。18 世纪工业革命时期,齿轮技术得到高速发展,人们对齿轮进行了大量的研究。 1733 年法国数学家卡米发表了齿廓啮合基本定律; 1765 年瑞士数学家欧拉建议采用 渐开线作齿廓曲线。19 世纪出现的滚齿机和插齿机,解决了大量生产高精度齿轮的问题。 1900 年, 普福特为滚齿机装上差动装置,能在滚齿机上加工出斜齿轮,从此滚齿机滚切齿轮得 到普及,展成法加工齿轮占了压倒优势,渐开线齿轮成为应用最广的齿轮。1899 年,拉舍最先实施了变位齿轮的方案。变位齿轮不仅能避免轮齿根切,还 可以凑配中心距和提高齿轮的承载能力。 1923 年美国怀尔德哈伯最先提出圆弧齿廓 的齿轮, 1955 年苏诺维科夫对圆弧齿轮进行了深入的研究,圆弧齿轮遂得以应用于 生产。这种齿轮的承载能力和效率都较高,但尚不及渐开线齿轮那样易于制造,还有 待进一步改进。齿轮的组成结构一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度 圆。轮齿简称齿,是齿轮上 每一个用于啮合的凸起部分,这些凸起部分一般呈辐射 状排列,配对齿轮上的轮齿互相接触,可使齿轮持续啮合运转;齿槽是齿轮上两相邻 轮齿之间的空间;端面是圆柱齿轮或圆柱蜗杆上 ,垂直于齿轮或蜗杆轴线的平面; 法面指的是垂直于轮齿齿线的平面;齿顶圆是指齿顶端所在的圆;齿根圆是指槽底所 在的圆;基圆是形成渐开线的发生线作纯滚动的圆;分度圆 是在端面内计算齿轮几 何尺寸的基准圆。齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线齿轮比较容易制造,因 此现代使用的齿轮中 ,渐开线齿轮占绝对多数,而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。在压力角方面,小压力角齿轮的承载能力较小;而大压力角齿轮,虽然承载能力 较高,但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大,因此仅用于特殊情况。而齿轮的 齿高已标准化, 一般均采用标准齿高。 变位齿轮的优点较多, 已遍及各类机械设备中。另外,齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮 ; 按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮;按轮齿所在的表面分为外齿 轮、内齿轮;按制造方法可分为铸造齿轮、切制齿轮、轧制齿轮、烧结齿轮等。齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。 20 世纪 50 年代前,齿轮多用碳钢, 60 年代改用合金钢,而 70 年代多用表面硬化钢。 按硬度 ,齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。软齿面的齿轮承载能力较低,但制造比较容易,跑合性好, 多用于传动尺寸和 重量无严格限制,以及小量生产的一般机械中。因为配对的齿轮中,小轮负担较重, 因此为使大小齿轮工作寿命大致相等,小轮齿面硬度一般要比大轮的高 。硬齿面齿轮的承载能力高,它是在齿轮精切之后 ,再进行淬火、表面淬火或渗 碳淬火处理,以提高硬度。但在热处理中,齿轮不可避免地会产生变形,因此在热处 理之后须进行磨削、研磨或精切 ,以消除因变形产生的误差,提高齿轮的精度。制造齿轮常用的钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢。铸钢的强度比锻钢 稍低,常用于尺寸较大的齿轮;灰铸铁的机械性能较差,可用于轻载的开式齿轮传动 中;球墨铸铁可部分地代替钢制造齿轮 ;塑料齿轮多用于轻载和要求噪声低的地方, 与其配对的齿轮一般用导热性好的钢齿轮。未来齿轮正向重载、 高速、高精度和高效率等方向发展, 并力求尺寸小、 重量轻、 寿命长和经济可靠。而齿轮理论和制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理, 这是建立可靠的 强度计算方法的依据,是提高齿轮承载能力,延长齿轮寿命的理论基础;发展以圆弧 齿廓为代表的新齿形;研究新型的齿轮材料和制造齿轮的新工艺; 研究齿轮的弹性 变形、制造和安装误差以及温度场的分布, 进行轮齿修形, 以改善齿轮运转的平稳性, 并在满载时增大轮齿的接触面积,从而提高齿轮的承载能力。摩擦、润滑理论和润滑技术是 齿轮研究中的基础性工作,研究弹性流体动压润 滑理论,推广采用合成润滑油和在油中适当地加入极压添加剂,不仅可提高齿面的承 载能力,而且也能提高传动效率。二中国齿轮工业的发展中国齿轮工业在“十五”期间得到了快速发展: 2005 年齿轮行业的年产值由 20 00 年的 240 亿元增加到 683 亿元,年复合增长率 23.27% ,已成为中国机械基础件 中规模最大的行业。就市场需求与生产规模而言,中国齿轮行业在全球排名已超过意 大利,居世界第四位。2006 年,中国全部齿轮、传动和驱动部件制造企业实现累计工业总产值 102628 183 千元,比上年同期增长 24.15 ;实现累计产品销售收入 98238240 千元,比上 年同期增长 24.37 ;实现累计利润总额 5665210 千元,比上年同期增长 26.85 。2007 年 1-12 月,中国全部齿轮、传动和驱动部件制造企业实现累计工业总产值 136542841 千元,比上年同期增长 30.96 ; 2008 年1-10 月,中国全部齿轮、传动 和驱动部件制造企业实现累计工业总产值 144529138 千元,比上年同期增长 32.9 2。中国齿轮制造业与发达国家相比还存在自主创新能力不足、新品开发慢、市场竞 争无序、企业管理薄弱、信息化程度低、从业人员综合素质有待提高等问题。现阶段 齿轮行业应通过市场竞争与整合, 提高行业集中度, 形成一批拥有几十亿元、 5 亿元、 1 亿元资产的大、中、小规模企业;通过自主知识产权产品设计开发,形成一批车辆 传动系(变速箱、驱动桥总成)牵头企业,用牵头企业的配套能力整合齿轮行业的能 力与资源;实现专业化、网络化配套,形成大批有特色的工艺、有特色的产品和有快 速反应能力的名牌企业;通过技改,实现现代化齿轮制造企业转型。“十一五”末期,中国齿轮制造业年销售额可达到 1300 亿元,人均销售额上升 到 65 万元 /年,在世界行业排名中达到世界第二。 2006-2010 年将新增设备 10 万台, 即每年用于新增设备投资约 60 亿元,新购机床 2 万台,每台平均单价 30 万元。到 2 010 年,中国齿轮制造业应有各类机床总数约 40 万台,其中数控机床 10 万台,数控 化率 25(高于机械制造全行业平均值 17% )。三齿轮机构的类型按轴的相对位置平行轴齿轮传动机构按齿线相对齿轮体母线相对位置按齿廓曲线渐开线齿、摆线齿、圆弧齿按齿轮传动机构的工作条件闭式传动、开式传动、半开式传动按齿面硬度软齿面(W350HB)、硬齿面(350HB)说明: 平行轴齿轮传动机构又称为平面齿轮传动机构 . 相交轴齿轮传动机构和交错轴齿轮传动机构统称为空间齿轮传动机构 . 闭式传动的齿轮封闭在箱体内,润滑良好;开式传动的齿轮是完全外露的,不能保证良好润滑;半开式 传动的齿轮浸在油池内,装有防护罩,不封闭。I H 齿直斜I H 齿斜I H 齿内齿轮曲线齿交错轴齿轮传动机构相交轴齿轮传动机构(圆锥齿轮传动机构)蜗杆蜗轮准双曲面齿轮四齿轮模数“模数”是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距 t与圆周率n的比值(m = t/n ),以毫 米为单位。模数是模数制轮齿的一个最基本参数。模数越大,轮齿越高也越厚,如果 齿轮的齿数一定,则轮的径向尺寸也越大。模数系列标准是根据设计、制造和检验等 要求制订的。对於具有非直齿的齿轮,模数有法向模数mn、端面模数ms与轴向模数 mx 的区别,它们都是以各自的齿距 (法向齿距、端面齿距与轴向齿距 )与圆周率的 比值,也都以毫米为单位。对於锥齿轮,模数有大端模数me、平均模数mm和小端模数 m1 之分。对於刀具,则有相应的刀具模数 mo 等。标准模数的应用很广。在公 制的齿轮传动、蜗杆传动、同步齿形带传动和棘轮、齿轮联轴器、花键等零件中,标 准模数都是一项最基本的参数。它对上述零件的设计、制造、维修等都起著基本参数 的作用(见圆柱齿轮传动、蜗杆传动等 )。齿轮计算公式 :分度圆直径 d=mz m 模数 z 齿数齿顶高 ha=ha* m齿根高 hf=(ha*+c*)m齿全高 h=ha+hf=(z ha*+c*)mha*=1 c*=0.25五斜齿圆柱齿轮主要参数螺旋角:B 0为左旋,反之为右旋齿距:pn = ptcos B,下标n和t分别表示法向和端面模数:mn = mtcos p齿宽:分度圆直径: d = mtz中心距:正确啮合条件:ml = m2,a1 = a2,p1 = - p2重合度:当量齿数:齿轮振动的简易诊断方法 进行简易诊断的目的是迅速判断齿轮是否处于正常工作状态, 对处于异常工作状 态的齿轮进一步进行精密诊断分析或采取其他措施。当然,在许多情况下,根据对振 动的简单分析,也可诊断出一些明显的故障。齿轮的简易诊断包括噪声诊断法、振平诊断法以及冲击脉冲(SPM )诊断法等,最常用的是振平诊断法。振平诊断法是利用齿轮的振动强度来判别齿轮是否处于正常工作状态的诊断方 法。根据判定指标和标准不同,又可以分为绝对值判定法和相对值判定法。1绝对值判定法 绝对值判定法是利用在齿轮箱上同一测点部位测得的振幅值直接作为评价运行 状态的指标。用绝对值判定法进行齿轮状态识别,必须根据不同的齿轮箱,不同的使用要求制 定相应的判定标准。制定齿轮绝对值判定标准的主要依据如下:1)对异常振动现象的理论研究;(2) 根据实验对振动现象所做的分析;(3) 对测得数据的统计评价;(4) 参考国内外的有关标准。 实际上,并不存在可适用于一切齿轮的绝对值判定标准,当齿轮的大小、类型等 不同时,其判定标准自然也就不同。按一个测定参数对宽带的振动做出判断时,标准值一定要依频率而改变。频率在 1kHz 以下,振动按速度来判定;频率在 1kHz 以上,振动按加速度来判定。实际的 标准还要根据具体情况而定。2.相时值判定法 在实际应用中,对于尚未制定出绝对值判定标准的齿轮,可以充分利用现场测量 的数据进行统计平均,制定适当的相对判定标准,采用这种标准进行判定称为相对值 判定法。相对判定标准要求将在齿轮箱同一部位测点在不同时刻测得的振幅与正常状态 下的振幅相比较,当测量值和正常值相比达到一定程度时,判定为某一状态。比如, 相对值判定标准规定实际值达到正常值的 1.62 倍时要引起注意,达到 2.564 倍时 则表示危险等。至于具体使用时是按照 1.6 倍进行分级还是按照 2 倍进行分级,则视 齿轮箱的使用要求而定, 比较粗糙的设备(例如矿山机械) 一般使用倍数较高的分级。实际中,为了达到最佳效果,可以同时采用上述两种方法,以便对比比较,全面 评价六齿轮传动齿轮传动是利用两齿轮的轮齿相互啮合传递动力和运动的机械传动。 按齿轮轴线 的相对位置分平行轴圆柱齿轮传动、相交轴圆锥齿轮传动和交错轴螺旋齿轮传动。具 有结构紧凑、效率高、寿命长等特点。齿轮传动是指用主、从动轮轮齿直接、传递运动和动力的装置。在所有的机械传动中,齿轮传动应用最广,可用来传递任意两轴之间的运动和动 力。齿轮传动的特点是:齿轮传动平稳,传动比精确,工作可靠、效率高、寿命长, 使用的功率、速度和尺寸范围大。例如传递功率可以从很小至几十万千瓦;速度最高 可达 300m/s ;齿轮直径可以从几毫米至二十多米。但是制造齿轮需要有专门的设备, 啮合传动会产生噪声。齿轮传动的类型很多。(1)根据两轴的相对位置和轮齿的方向,可分为以下类型: 圆柱 ;锥齿轮传动; 交错轴斜齿轮传动。(2)根据齿轮的工作条件,可分为: 开式齿轮传动式齿轮传动,齿轮暴露在外,不能保证良好的润滑。 半开式齿轮传动,齿轮浸入油池,有护罩,但不封闭。闭式齿轮传动,齿轮、轴和轴承等都装在封闭箱体内,润滑条件良好,灰沙 不易进入,安装精确,齿轮传动有良好的工作条件,是应用最广泛的齿轮传动。齿轮传动的设计准则针对齿轮五种失效形式,应分别确立相应的设计准则。但是对于齿面磨损、塑性 变形等,由于尚未建立起广为工程实际使用而且行之有效的计算方法及设计数据,所 以目前设计齿轮传动时, 通常只按保证齿根弯曲疲劳强度及保证齿面接触疲劳强度两 准则进行计算。对于高速大功率的齿轮传动(如航空发动机主传动、汽轮发电机组传 动等),还要按保证齿面抗胶合能力的准则进行计算(参阅 GB6413 1986)。至于抵 抗其它失效能力,目前虽然一般不进行计算,但应采取的措施,以增强轮齿抵抗这些 失效的能力。1、闭式齿轮传动 由实践得知,在闭式齿轮传动中,通常以保证齿面接触疲劳强度为主。但对于齿 面硬度很高、齿芯强度又低的齿轮(如用 20、 20Cr 钢经渗碳后淬火的齿轮)或材质 较脆的齿轮,通常则以保证齿根弯曲疲劳强度为主。如果两齿轮均为硬齿面且齿面硬 度一样高时,则视具体情况而定。功率较大的传动,例如输入功率超过 75kW 的闭式齿轮传动,发热量大,易于导 致润滑不良及轮齿胶合损伤等,为了控制温升,还应作散热能力计算。2、开式齿轮传动 开式(半开式)齿轮传动,按理应根据保证齿面抗磨损及齿根抗折断能力两准则 进行计算,但如前所述,对齿面抗磨损能力的计算方法迄今尚不够完善, 故对开式(半 开式)齿轮传动,目前仅以保证齿根弯曲疲劳强度作为设计准则。为了延长开式(半 开式)齿轮传动的寿命,可视具体需要而将所求得的模数适当增大。2 车床中的齿轮工作图1,)齿轮的工作条件(1)齿轮的工作环境、主要失效形式及对材料性能的要求。 齿轮是机械工业中应用最广泛的重要零件之一,它主要用于传递动力和运动,改变速度和方 向。1、齿轮工作时的受力情况由于传递扭矩,齿轮的齿根部受交变弯曲应力;齿面相互接触产生相对滚动和滑动,承 受大的接触应力并产生强烈的摩擦;在换挡、启动和齿合不良时,齿轮承受一定的冲击载荷; 因加工、安装不当或齿、轴变形等引起的吃面接触不良,以及外来灰尘、金属屑的应质微粒 的侵入,都会成为附加载荷而使工作环境恶化。因此,齿轮的工作条件和受力情况是较复杂 的。2、齿轮的主要失效形式 根据齿轮的工作条件,其主要失效形式是断齿、齿面剥落、磨损及过量塑性变形等。2,)齿轮对材料的性能要求根据齿轮的受力情况和失效形式,要求齿轮应具备:良好的切削加工性能;热处理后具 有高的解除疲劳强度;高的弯曲疲劳强度,特别是齿根处要有足够的强度;高的齿面硬度和 耐磨性;是淡的心部强度和足够的韧性;淬火变形小及组织内部缺陷应控制在允许的范围内 等。3,)齿轮材料的选用原则 齿轮材料的选用主要是依据齿轮工作中状况,对材料提出要求及选择合适的热处理方式。一 般要求材料耐磨性好,抗腐蚀性好,强度、刚度和可加工性均好。另外,齿轮是成对使用的,为了使大小两齿轮的强度和耐磨性接近相等,小齿轮的材料应好于大齿轮的,其齿面硬度也 要高一些。4、)齿轮常用的材料及选用(1)低、中碳钢或低、中碳合金钢,根据齿轮的性能要求,齿轮常用材料可选用低、中碳 钢或低、中碳合金钢,并对齿轮表面进行处理,使齿轮表面有较高强度和硬度,心部有较好 的韧性。此类刚材的工艺性能良好,价格较便宜。例如汽车、机床中的重要齿轮。(2)非铁金属及非金属材料 承受载荷较轻,速度较小的齿轮,还常选用非铁金属材料, 如仪器仪表齿轮常选用黄铜、铝青铜等;随着高分子材料性能的不断完善,工程塑料制的齿 轮也在越来越多的场合得到应用。(3)铸铁材料 对于一些轻载、低速、不受冲击、精度和结构紧凑要求不高的不重要的齿 轮,常采用灰铸铁并适当热处理。近年来球墨铸铁应用范围越来越广。对于润滑条件差而要 求耐磨的齿轮及要求耐冲击、高强度、高韧性和耐疲劳的齿轮,可用贝氏体球墨铸铁代替渗 碳钢。(1)齿轮材料的具体实例1、机床齿轮选材机床齿轮主要传递动力,改变运动速度和方向,载荷不大,工作平稳无前列冲击,转速 也不很高,工作环境较好。一般选用调制钢制造,如40钢、45钢、40铬、42siMn等,经 调质(或正火)、高频感应加热淬火、低温回火即可达到使用要求。但随着机床工业的发展, 机床中也出现了高速且承受冲击载荷较大的重要齿轮(如立式车床上的一些齿轮),这种情 况下,宜选 20CrMnTi 钢、 20Cr 钢等合金渗碳钢制造,经渗碳、淬火、低温回火处理使之 达到使用要求。(2)确定加工工艺加工工艺路线为:下料、毛坯锻造、正火(850870 摄氏度空冷)、粗加工、调质(840860 摄氏度油淬, 600650 摄氏度回火)、精加工、高频感应加热淬火(860880 摄氏度高频感 应加热,乳化液冷却)、低温回火(180200 摄氏度回火)、精磨。热处理的目的:钢的热处理目的不仅可以改进钢的加工工艺性能,更重要的是能充份发挥钢材的潜力,提高钢的使用性能,节1 、齿坯中高压和高压齿轮泵的齿轮都是连轴的整体齿轮,齿轮齿坯一般都采用模锻件。由于锻件的加工余量大,既耗能又耗材,目前有些工厂采用精密锻件,选用 粗细为轴颈尺寸加余量的棒料,将其中间局部加热敏粗到齿轮的毛坯尺寸。也可 采用摩擦焊接件做齿坯,这样既节能、节材,又减少加工工时。2 、弧面中心孔由于齿轮泵齿轮的所有加工工序都是以中心孔作为定位基准的,齿轮加工精 度又要求高,因此中心孔的质量对齿轮的加工质量影响很大。弧面中心孔与顶尖 锥面的接触为环形带状接触,接触好,定位准确,修磨中心孔容易3 、中心孔的深度和两中心孔间的距离一般齿轮泵生产都是大批量生产,泵齿 轮的所有机加工工序都是以两个中心孔作为加工基准的。为了简化机床的调整, 使加工操作方便,齿轮的中心孔到轴颈端面的深度和两个中心孔之间的距离应严 格控制,并要在加工工序中设置专用的检测工具进行检查,4、齿形加工齿轮泵齿轮的齿形精度要求较高,一般为 7级或8-8-7 级,因此大批量生产齿 轮泵齿轮时,齿形都采用滚一剃工艺,对于中、小批量生产,也可采用滚磨工 艺。为了达到要求的齿形精度,剃齿刀一般采用修正齿形的剃齿刀。有些齿轮泵 为了改善齿面的载荷分布情况和提高齿面接触精度,将齿面剃成中臌一齿,臌形 量为 0.150.2mm。5、齿轮端面和轴颈的磨削加工齿轮泵的齿轮端面和轴颈,不仅精度和表面粗糙度要求高,而且端面与轴颈 的垂直度公差为0.005mm,只许凹不许凸,所以齿轮端面和轴颈的精磨要求在专用高精度数控切入式端面外圆磨床上一次装夹磨削。先磨轴颈,磨到尺寸后由 测量仪器发出信号,砂轮后退0.05,再磨端面,磨到尺寸后由端面测量仪器发 出信号,磨轮快速退回。另外,为了达到精度和表面粗糙度的要求,砂轮除了要 做静平衡调整外,机床上还应装砂轮自动平衡系统,待砂轮修正到自动平衡显示 仪显示允许数值后再开始磨削加工。有些齿轮轴颈还要磨倒锥和越程槽,可在机床上设置专用的砂轮修正靠模修 磨砂轮,实现倒锥和越程槽的磨削。目前也有采用数控切入式端面外圆磨床,利 用数控编程来修正砂轮,实现倒锥和越程槽的磨削。6、倒圆齿轮端面齿廓 R0.1mm为了防止齿轮端面齿廓的毛刺刮伤泵的侧板、泵盖或浮动轴套、齿轮齿廓必须倒圆到R0.1mm。实现齿廓倒圆可采用光饰、尼龙刷和电解等方法。7、精磨齿轮齿顶圆由于设计齿轮泵时要求齿轮的齿顶圆为锐边,在齿轮端面齿廓加工时不可能 只倒圆端面齿廓而不倒圆齿轮齿顶圆,因此应在端面齿廓倒圆加工后再精磨齿轮 的齿顶圆。8、齿轮端面的超精或抛光加工一般齿轮泵齿轮端面的表面粗糙度Ra为0.2微米,在大批量生产时,即使使 用高精度切入式端面外圆磨制加工这个要求也很难稳定达到。为了使齿轮端面的 表面粗糙度稳定达到Ra=0.2,一般在端面精磨后再进行超精或抛光加工。齿轮端面超精加工是在专用机床上,用两个碗形油石或铸铁轮加工研磨磨料同时超精 加工齿轮的两个端面。齿轮端面的抛光加工是在简单的抛光机上用布质的抛光轮进行的。9、齿轮轴颈的超精加工齿轮泵的齿轮轴颈表面粗糙度要求为Ra=0.1,在大批量生产时,为了稳定达 到这个要求,一般采用油石条对其进行超精加工。这道工序既可在专用机床上用 两个超精振动头,同时超精加工齿轮的两个轴颈,也可对一般车床进行改造,安 装一个超精振动头,于每次装卡工件后,超精加工其一端的轴颈。5、齿轮端面和轴颈的磨削加工齿轮泵的齿轮端面和轴颈,不仅精度和表面粗糙度要求高,而且端面与轴颈 的垂直度公差为0.005mm,只许凹不许凸,所以齿轮端面和轴颈的精磨要求在 专用高精度数控切入式端面外圆磨床上一次装夹磨削。先磨轴颈,磨到尺寸后由 测量仪器发出信号,砂轮后退0.05,再磨端面,磨到尺寸后由端面测量仪器发 出信号,磨轮快速退回。另外,为了达到精度和表面粗糙度的要求,砂轮除了要 做静平衡调整外,机床上还应装砂轮自动平衡系统,待砂轮修正到自动平衡显示 仪显示允许数值后再开始磨削加工。有些齿轮轴颈还要磨倒锥和越程槽,可在机床上设置专用的砂轮修正靠模修 磨砂轮,实现倒锥和越程槽的磨削。目前也有采用数控切入式端面外圆磨床,利 用数控编程来修正砂轮,实现倒锥和越程槽的磨削。6、倒圆齿轮端面齿廓 R0.1mm为了防止齿轮端面齿廓的毛刺刮伤泵的侧板、泵盖或浮动轴套、齿轮齿廓必 须倒圆到R0.1mm。实现齿廓倒圆可采用光饰、尼龙刷和电解等方法。7 、精磨齿轮齿顶圆由于设计齿轮泵时要求齿轮的齿顶圆为锐边,在齿轮端面齿廓加工时不可能 只倒圆端面齿廓而不倒圆齿轮齿顶圆,因此应在端面齿廓倒圆加工后再精磨齿轮 的齿顶圆。8、齿轮端面的超精或抛光加工一般齿轮泵齿轮端面的表面粗糙度Ra为0.2微米,在大批量生产时,即使使 用高精度切入式端面外圆磨制加工这个要求也很难稳定达到。为了使齿轮端面的 表面粗糙度稳定达到Ra=0.2,一般在端面精磨后再进行超精或抛光加工。齿轮 端面超精加工是在专用机床上,用两个碗形油石或铸铁轮加工研磨磨料同时超精 加工齿轮的两个端面。齿轮端面的抛光加工是在简单的抛光机上用布质的抛光轮 进行的。9、齿轮轴颈的超精加工齿轮泵的齿轮轴颈表面粗糙度要求为Ra=0.1,在大批量生产时,为了稳定达 到这个要求,一般采用油石条对其进行超精加工。这道工序既可在专用机床上用 两个超精振动头,同时超精加工齿轮的两个轴颈,也可对一般车床进行改造,安 装一个超精振动头,于每次装卡工件后,超精加工其一端的轴颈。
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