古代的齒輪是用手工修銼成形的。
1540年,意大利的托里亞諾在制造鐘表時,制成一臺使用旋轉(zhuǎn)銼刀的切齒裝置;
1783年,法國的勒內(nèi)制成了使用銑刀的齒輪加工機床,并有切削齒條和內(nèi)齒輪的附件;
1820年前后,英國的懷特制造出第一臺既能加工圓柱齒輪又能加工圓錐齒輪的機床。具有這一性能的機床到19世紀后半葉又有發(fā)展。
40年代,為適應航空工業(yè)的需要,發(fā)展了弧齒錐齒輪磨齒機。1944年,瑞士厄利康公司制成延長外擺線齒錐齒輪銑齒機;
從50年代起,又發(fā)展了用雙刀體組合式端面銑刀盤,加工延長外擺線齒錐齒輪的銑齒機。
齒輪加工方法:磨齒。
磨齒
展成法磨齒有多種方式,但基本原理都是將運動中的砂輪表面作為假想齒條的齒面與被磨齒輪作嚙合傳動,形成展成運動磨出齒形。常用的方法有4種。
①
錐面砂輪磨齒:砂輪截面如齒條的截面。磨齒時,砂輪沿齒長方向作往復運動,工件回轉(zhuǎn)并移動,磨削齒槽的一個側(cè)面;又反向回轉(zhuǎn)并反向移動,磨削齒槽的另一側(cè)面。磨完一個齒槽的兩面后,再分度磨下一個齒槽。
②
碟形雙砂輪磨齒:利用兩個碟形砂輪端平面上一條環(huán)形窄邊進行磨削。磨完兩個齒面后進行分度再磨另外兩個齒面。為了磨出全齒長,砂輪與工件應沿齒長方向作相對往復運動。
③
大平面砂輪磨齒:用大直徑砂輪的端平面磨削,利用漸開線靠模板得到工件的展成運動。磨完齒面一側(cè)后,分度再磨下一個齒的同一側(cè)面。全部磨完后工件反向安裝再磨另一側(cè)的齒面。
蝸桿砂輪磨齒:工作原理與滾齒相同,但所用蝸桿砂輪的直徑比滾刀大得多。由于磨齒時連續(xù)分度,生產(chǎn)率高于其他磨齒方法。對于不同模數(shù)的齒輪需要更換不同的砂輪,修整砂輪也比較復雜,故這種方式只適于成批生產(chǎn)。
齒輪加工過程中的熱處理要求
在齒輪加工工藝過程中,熱處理工序的位置安排十分重要,它直接影響齒輪的力學性能及切削加工性。一般在齒輪加工中進行兩種熱處理工序,即毛坯熱處理和齒形熱處理
熱處理的作用主要是提高齒輪的硬度,增加耐磨性,提升齒輪在高強度及高溫環(huán)境下的穩(wěn)定性,還可以起到防銹的作用。熱處理會導致齒輪的變形,精度要求高的產(chǎn)品通常會在熱處理前預留余量,熱處理后再做精加工。
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