齿轮在机械加工中是十分重要的一个零部件之一。齿轮的精度对于之后的生产加工有很大的影响,所以为了消除齿轮热处理变形和提高齿轮的加工精度,需要借助磨削加工来完成。不过最近淬硬齿轮的刮削工艺也越累越受到大家的关注,随着淬硬齿轮工艺的完善,这种工艺将得到广泛的应用。
淬硬齿轮的磨削
磨齿大多用来加工6级以上的齿轮,按照加工的原则可以把磨齿分为展成法和成型法。展成法利用的是齿轮和齿条啮合的原理进行加工。展成法有很多磨齿的方法,但是由于加工效率较低而无法磨内齿。
成型法磨齿的精度是由砂轮界面形状精度和分度装置精度完成的,成型法磨齿生产的效率比较高,而且使用的机床设备结构也相对简单,它的缺点是在砂轮修正上需要耗费一些时间。
淬硬齿轮的刮削
淬硬齿轮热处理之前已经由前一道工序滚刀切出全齿形,因而刮削滚刀值对于齿轮的齿形部分进行轻微的切削。容易磨损的刀齿顶刃部分不会直接参与切削,只有侧刃参与。由于是从硬度很高的齿表面切去薄薄一层的金属,滚刀的左、右侧切削面的切削量一致。但是由于切削刃周期波动性对于加工产生的严重印象,需要采用以下的措施来进行防范。
1、淬硬的齿轮,在进行挂下的时候对尺寸的齿形部分进行加工,而对于齿顶和齿根进行加工。刮削硬质合金滚道的顶刃不参与切削,所以淬火前粗切齿轮时应切至全齿深或作合适的跟切。在进行粗加工时使用的最好是特殊的修整齿形,例如常见的凸角滚道。
2、机床淬硬齿轮刮削时的切削力具有间歇性的冲击载荷,所以,工艺系统就需要有较高的刚性、传动系统需要具有足够的几何刚度、运动精度和热力学性能。为了满足这些要求,同时减少工艺系统变形造成的误差,需要使用滚刀的刀杆要具有刚性好、振摆小、耐磨的特性。
3、工件装夹与对刀夹角是实现工件夹紧并定位的装置,因此夹具的精度和稳定性对于齿轮来说有很大的影响,特别是在导程、齿形、跳动等精度方面。所以,如果工件的装夹刚性好,可以减小变形引起的振动。
4、滚刀是影响硬吃面刮削的关键因素,淬硬齿面刮削过程中,刀具会受到很大的冲击载荷、较高的切削温度和强烈的摩擦,因此,要求刀具材料也需要具有较高的冲击韧性、耐磨性和耐热性。