磨削制齒
磨齒條是指對(duì)熱處理后的齒條齒面和各側(cè)面進(jìn)行磨削,以去除毛刺和變形,以提高齒條的精度。一般磨削精度為德標(biāo)5級(jí)、6級(jí)精度,精度可達(dá)0.022毫米。
磨削制齒工藝使用專用齒條磨床設(shè)備,如杭州機(jī)床集團(tuán)有限公司(15910974236)或德國(guó)斯來福臨集團(tuán)旗下的Blohm、MAEGERLE 公司(13522079385)生產(chǎn)的齒條磨齒專機(jī),齒條在夾具體的鉗口內(nèi)定位后液壓夾緊,成型砂輪安裝在設(shè)備主軸上,在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn),整體強(qiáng)力磨削齒條。在磨齒過程中,大量冷卻水沖洗磨削區(qū)域,冷卻工件和砂輪并沖走大量磨削液??梢酝瑫r(shí)磨削制齒4~7 根齒條。成型砂輪到行程終點(diǎn)后,由成型金剛滾輪對(duì)砂輪修磨后,上升快速返回起點(diǎn),準(zhǔn)備下一循環(huán),冷卻水關(guān),然后夾具松開,拿出齒條。再上第2 批齒條。
上圖為裝夾方式,一次裝夾7 根齒條。國(guó)內(nèi)一汽光洋轉(zhuǎn)向裝置有限公司和荊州恒隆汽車零部件有限公司采用以上工藝來加工齒條。
也有下面這種形式:
磨齒所用的砂輪需根據(jù)產(chǎn)品的要求定做,包括齒形的相關(guān)參數(shù)與所要求齒數(shù),國(guó)內(nèi)公司通常選用“NORTON”諾頓砂輪,粒度80,型號(hào)為500×180×203.2W80FVR(53A80),該砂輪外徑統(tǒng)稱為準(zhǔn)320(由具體產(chǎn)品確定),砂輪磨削齒條數(shù)量理論上可以達(dá)到2 500 根。
磨削制齒必須配有專用成型金剛石滾輪來修整砂輪。成形金剛石滾輪價(jià)格昂貴,定貨周期長(zhǎng),通常向國(guó)外進(jìn)口需要90day,費(fèi)用約16 萬元。
加工節(jié)拍是衡量設(shè)備加工能力的重要指標(biāo)。磨削制齒根據(jù)齒條的齒形參數(shù)(如全齒高等)、齒條的直徑大小、以及齒條的前序狀態(tài)來決定的。所謂前序狀態(tài)有兩種:
一種是對(duì)所需磨齒部分進(jìn)行粗銑,用普通立式銑床、三角形盤銑刀,一次銑4 根,手動(dòng)夾具,齒頂面留余量1 mm,兩邊余量1~2 mm;
另一種是沒有進(jìn)行粗銑,直接進(jìn)行磨齒。在加工效率上,此兩種狀態(tài)中前狀態(tài)比后狀態(tài)大約可節(jié)約1~2 min/循環(huán)。
直徑小的齒條(外徑22~25 mm)單件加工節(jié)拍一般為0.9~1.0 min。直徑粗的齒條(外徑26~30 mm)單件加工節(jié)拍一般為1.6~1.8 min。磨削的齒越深,外徑越粗,加工時(shí)間越長(zhǎng)。1 臺(tái)磨齒機(jī)年加工齒條能力可以達(dá)到25 萬根。整體磨削制齒加工具有尺寸精度高、齒面光潔度好、尺寸穩(wěn)定性好的特點(diǎn),應(yīng)用在質(zhì)量要求高的高端產(chǎn)品中,如使用在部分高級(jí)奔馳和寶馬轎車內(nèi)的轉(zhuǎn)向器齒條。
磨削制齒,砂輪磨削代替刀具切削,電動(dòng)力費(fèi)比較高,磨削泥需要處理,不如切削加工后的鐵屑可以當(dāng)成廢鐵外賣后鋼廠回用。為降低工件的磨削砂輪使用成本和提高磨削效率,可以參考拉齒和銑齒,采取先在齒條齒部用通用銑床和盤銑刀銑削個(gè)平面,將0.5~1 mm 的余量留給磨齒機(jī)磨削,可以顯著降低砂輪費(fèi),加快生產(chǎn)節(jié)拍和提高產(chǎn)能。
磨齒條與銑齒條對(duì)比
磨齒條與精銑齒條的區(qū)別磨齒條經(jīng)過熱處理,齒面四面磨削,精度高,使用壽命長(zhǎng)。磨齒條與精銑齒條的區(qū)別在于工藝上,一是齒條經(jīng)過熱處理后整體磨削,而精銑齒條則是熱處理后磨削,除齒外表面。由于加工工藝不同,兩者在精度方面也相差很大,磨削后的磨架精度也比較高。這也是兩者最大的區(qū)別。
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齒輪的設(shè)計(jì)及加工方法,加工齒輪所用的刀具設(shè)計(jì)、制造及使用方面的相關(guān)問題。
齒輪刀具設(shè)計(jì)計(jì)算方法,相關(guān)應(yīng)用程序的開發(fā),CAD二次開發(fā)自動(dòng)繪圖等的相關(guān)技術(shù)問題。
刀具應(yīng)用方面,刀具的切削參數(shù)、涂層和使用壽命,加工中遇到的問題和解決辦法等問題。