车刀装置状况的好坏直接影响到被加工零件的尺度精度和外表粗糙度,假如我们不留意车刀的正确装置,就会降低切削效果,乃至损坏刀具和工件。
1.车刀装夹的基本要求
1车刀不能伸出刀架太长,在满意车削的状况下,尽可能伸出短些。因为车刀伸出过常,刀杆刚性相对削弱,简单发生振荡,使车出的工件外表光洁度差。一般车刀伸出的长度不---刀杆厚度的2倍。切槽刀车刀伸出的长度比槽深多2~3mm。 堵截刀车刀伸出的长度比工件壁厚多2~3mm。
2车刀刀尖应对准工件的中心。车刀装置得过高或过低都会引起车刀视点的变化而影响正常切削。
3车刀刀杆应与车床主轴轴线垂直 。
4装车刀用的垫片要平整,尽可能地用厚垫片以削减片数,一般只用2~3片。如垫刀片的片数太多或不平整,会使车刀发生振荡,影响切削。各垫片应垫在在刀杆正下方,前端与刀座边际齐。
5装上车刀后,要紧固刀架螺钉,一般要紧固两个螺钉。紧固时,应运用---扳手轮换逐一拧紧。不必加力杆,避免使螺钉受力过大而损害。
为进步车削作业效率,刃磨车刀时充分考虑刀具各刃的综合应用,车刀装置在刀架上,在不滚动或少滚动刀架的状况下完结尽量多的作业。下面介绍几种批量生产时车刀的装夹方法。
2. 车刀的装夹方法
1如图1所示,工件需求车外圆、车端面、倒角,假如只用一把车刀需求滚动刀架。
若把车刀前面磨成如图2所示,在不滚动刀架的状况下就能够完结车外圆、车端面、倒角作业。
2如图3所示,工件需钻孔、孔口倒角。一般状况下需求麻花钻、外圆车刀、孔口倒角用车刀、450偏刀或将外圆车刀偏转车端面
若将车刀前面磨成如图4,车端面时,从工件外圆车至工件中心,在工件中心处纵向移动2.7mm,然后中滑板退刀进行孔口倒角至要求,然后削减刀具装夹,削减作业程序,进步效率。
3如图5所示,轴上切槽、槽的两端倒角。一般状况下需求切槽刀,而且需求偏转刀架倒角,而左端的倒角很简单碰到卡盘,极不安全。若将切槽刀左右刃别离刃磨来契合倒角要求如图6的车刀前面图,不需求偏转刀架即可完结切槽、倒角的作业。
4如图7所示,工件需求车外圆、车端面、切槽、倒角、倒圆。将车刀前面刃磨成如图8所示,不滚动刀架的状况下一次完结一切操作。ad刃车外圆,ab刃起修光效果。ab刃切端面挨近中心时de刃倒圆。ab刃切槽时,bc刃倒角。
5如图9所示,对管材孔口倒角和端面倒角。可将车刀前面刃磨成如图10所示。车刀装在刀架上,调理固定好中滑板方位。经过小滑板调理轴向倒角的巨细。能够只动小滑板完结孔口倒角和端面倒角。
6如图11所示的导管。
按照如图12所示下料。备料时两切槽刀装夹于刀架上。右端切槽刀用于切端面、定位。左端切槽刀用于堵截。两刀刃切削距离28mm,然后---中滑板进刀一次完结下料作业。
7在普车上下料:将锯片式铣刀装在刀杆上,装夹于自定心卡盘上。如图13所示,将夹具装夹于刀架上,上孔穿工件并用内六角螺母锁紧,下孔穿限位资料并用内六角螺母锁紧以便快速确定资料尺度。中滑板进刀即可完结下料作业,然后将车床改为简易铣床用。
3.刃磨留意事项
批量生产机遇夹车刀不一定满意车削要求,一般要根据图样要求自己刃磨车刀,刃磨时应留意以下几方面:
1砂轮的挑选:氧化铝砂轮白色适用于刃磨高速钢车刀和硬质合金车刀的刀杆部分。绿色碳化硅砂轮适用于刃磨硬质合金车刀刀头。粗磨时挑选较粗的磨粒能够进步生产率。精磨时挑选较细的磨粒能够减小外表粗糙度。
2砂轮的修整:刃磨前用砂轮刀、砂条或金刚笔对砂轮外表进行修整,在修整时稍加压力并来回移动。
3车刀高低有---控制在砂轮水平中心。刀尖上翘约3°~8°,车刀触摸砂轮应作左右方向水平移动。当车刀脱离砂轮时,刀尖需向上抬起,以防磨好的刀刃被砂轮碰伤。磨主后边时,刀杆尾部向左偏过一个主偏角的视点,磨副后角时,刀杆尾部向右偏过一个副偏角的视点。修磨刀尖圆弧时,通常以左手握车刀前端为支点,用右手滚动车刀尾部。
4刃磨车刀时,双手握车刀,轻靠砂轮旋转外表,硬质合金刀具参数,并作水平方向的左右缓慢移动,避免砂轮外表呈现凹坑,直至刃磨视点完结。
5刃磨硬质合金车刀时,不可把刀头部分放入水中冷却,以防刀片突然冷却而碎裂。 刃磨高速钢车刀有------沾水冷却,以防退火。
6粗磨:磨主后边,一起磨出主偏角及主后角;磨副后边, 一起磨出副偏角及副后角;磨前面,一起磨出前角及刃倾角。
7精磨:修磨前面、修磨主后边和副后边、修磨刀尖圆弧。
8研磨:经过刃磨的车刀,其切削刃有时不行平滑,这时用油石加少量机油对切削刃进行研磨,能够进步刀具---度和工件外表的加工。研磨时将油石与刀面贴平,然后将油石沿刀面上下或左右移动。研磨时要求动作平稳,用力均匀,不能破坏刃磨好的刃口。
9经过目测法、样板法、视点测量仪查看刀具是否契合要求,也能够进行试车查看。批量生产时将车刀刃磨成契合图样车削要求,在不滚动刀架或少滚动刀架的状况下完结尽量多的作业能蕞大---的进步加工效率。但对操作者要求较高,硬质合金刀具优点,需求在作业中不断加以总结进步。
1 齿轮资料的选取
齿轮资料的挑选是---的环节,现在在通用普遍的齿轮才有以下几种:
1.1 钢
钢的性质耐冲击、耐性好,外表经过特定的热处理后---提升其的硬度,为适用制作齿轮的资料。
1.2 锻钢
合金钢依据所含金属的成分及功能,可分别使资料的耐性、耐冲击、耐磨及抗胶合的功能等取得进步,也可经过热处理或化学热处理---资料的力学功能及进步齿面的硬度。所以对于既是高速、重载又要求尺度小、小的航空用齿轮,就都用功能优良的合金钢来制作。
1.3 铸铁
铸钢耐磨性比较好,故用于大型的齿轮。
1.4 非金属
非金属资料能够---地降低齿轮传动进程中的噪音,但缺点也比较明显,耐磨性较差,硬质合金刀具制造,只适用于部分传动齿轮。
2 机械加工工艺
2.1 粗 / 精车
车削加工的本质就是依照零件图纸的尺度要求,在---尺度合格的情况下,---切切削性、稳定性、安全性。在进行精车加工的进程中,咱们有---了解留意以下几点:刀具的选取、切削途径及参数的设定、产品。
2.2 滚齿
滚切齿轮属于展成法,可将看作无啮合间 隙的齿轮与齿条传动。当滚齿旋转一周时,相当于齿条在法向移动一个刀齿,滚刀的接连传动,---一根---长的齿条在接连移动。当滚刀与滚齿坯间严格依照齿轮于齿条的传动比强制啮合传动时,滚刀刀齿在一系列方位上的包络线就形成了工件的渐开线齿形。随着滚刀的笔直进给,即可滚切出所需的渐开线齿廓。
2.3 热处理
热处理是指资料在固态下,经过加热、保温文冷却的手段,以取得预期安排和功能的一种金属热加工工艺。
2.4 磨齿
利用磨齿机对齿轮的轮齿进行磨削加工的进程叫做磨齿。分为圆柱形齿轮的内齿磨削和外齿磨削;圆柱斜齿轮的内齿磨削和外齿磨削,以及伞齿轮的磨削。 磨齿机,是一种齿轮精加工用的金属切削机床。用砂轮作为刀具来磨削现已加工出的齿轮齿面,用以进步齿轮精度和外表光洁度,这种加工办法称为“磨齿”。适用于精加工淬火后硬度较高的钢料齿轮。是一种齿轮精加工用的金属切削机床。用砂轮作为刀具来磨削现已加工出的齿轮齿面,用以进步齿轮精度和外表光洁度,这种加工办法称为“磨齿”。适用于精加工淬火后硬度较高的钢料齿轮。
2.5 磨锥面/磨内孔
经过磨床进行外表或内孔进行加工,也包括珩磨机、超精加工机床、砂带磨床、研磨机和抛光机等设备。
2.6 安装
安装是一个汉语词语,指将零件按规则的技能要求组装起来,并经过调试、查验使之成为合格产品的进程,安装始于安装图纸的规划。.产品都是由若干个零件和部件组成的。依照规则的技能要求,将若干个零件接组成部件或将若干个零件和部件接组成产品的劳动进程,称为安装。前者称为部件安装,后者称为总安装
3 工艺挑选
3.1 资料挑选
3.1.1 轻载、低速或中速、冲击力小、精度较低的一般齿轮
选用中碳钢,如q235、q275、40、45、50、50mn等钢制作,常用正火或调质等热处理制成软齿面齿轮,正火硬度hbs160~200,一般调质硬度hbs200~280。因硬度适中,精切齿廓可在热处理后 进行,工艺简单,成本低。齿面硬度不高则易于磨合,但承载才能也不高。这种齿轮主要用于规范系列减速箱齿轮、冶金机械、中载机械和机床中的一些次要齿轮。
3.1.2 中载、中速、接受---冲击载荷、运动较为平稳的齿
选用中碳钢或合金调质钢,如45、50mn、40cr、42simn等钢,也可选用55tid、60tid等低淬透性钢。其终究热处理选用高频或中频淬火及低温回火,制成硬齿面齿轮,可达齿面硬度hrc50~55,齿轮心部坚持正火或调质状况,具有较好的耐性。因为感应加热外表淬火的齿轮变形小,若精度要求不高(如7级以下),可不用再磨齿。机床中绝大多数齿轮就是这种类型的齿轮。对外表硬化的齿轮,应留意控制硬化层---及硬化层沿齿廓的合理散布。
3.1.3 重载、高速或中速,且受较大冲击载荷的齿轮
选用低碳合金渗碳钢或碳氮共渗钢,如20cr、20crmnti、20crni3、18cr2ni4wa、40cr、30crmnti等钢。其热处理选用渗碳、淬火、低温回火,齿轮外表取得hrc58~63的高硬度,因淬透性较高,齿轮心部有较高的强度和耐性。这种齿轮的外表耐磨性、抗皮劳强度和齿根的抗弯强度及心部抗冲击才能都比外表淬火的齿轮高,精度要求较高时,终一般要安排磨削。它适用于工作条件较为---的轿车、拖拉机的变速箱和后桥齿轮。碳氮共渗与渗碳相比,热处理变形小,生产周期短,力学功能高,而且还应用于中碳钢或中碳合金钢,所以许多齿轮可用碳氮共渗来替代渗碳工艺。内燃机坦克、飞机上的变速齿轮的负载和工作条件比轿车的更重、更---,要求资料的功能更高,应选用含合金元素高的合金渗碳钢,以取得更高的强度和耐磨性。
3.1.4 精细传动齿轮或磨齿有困难的硬齿面齿轮(如内齿轮)
主要要---度高,热处理变形小,宜选用氮化钢,如35crmo、38crmoala等钢。热处理选用调质及氮化处理,氮化后齿面硬度---hv850~1200(相当于hrc65~70),热稳定性好(在500~550℃仍能坚持高硬度),并有---的抗蚀性。其缺点是硬化薄,不耐冲击,故不适用于载荷频频变动的重载齿轮,而多用于载荷平稳、光滑杰出的精细传动齿轮或磨齿困难的内齿轮。近年来,因为软氮化和离子氮化工艺的开展,使工艺周期缩短,选用钢种变宽,选用氮化处理的齿轮逐步广泛。
3.2 车铣加工
3.2.1 车铣设备
数控车床是一种的加工设备,硬质合金刀具,能够对齿轮的轴向/径向尺度进行粗加工与精加工.
3.2.2刀具类型
在进行数控车削的进程中,咱们需求有几大要素需求掌握,刀具的挑选、工装的承认、切削参数的设定。其间重要的环节就是刀具挑选。在挑选车削刀具的进程中需考虑刀具的原料、赶紧方法、刀杆形状、刀片形状、刀片后角、刀杆方向、内切圆直径、刀片切削刃长等。刀具类型一般取决于加工工件区域的不同,加工内孔一般运用镗孔刀。加工工件外圆尺度一般运用惯例外圆车刀;加工槽的进程中一般运用特种成型刀具。
3.2.3刀具装夹
快速松开的赶紧方法能够削减换刀时间,刚性赶紧的方法能够削减振动、延常刀具寿命。
3.3 滚齿加工
滚齿设备是一种进行齿轮成型的设备,滚刀是加工进程中的重中之重,常用的加工外啮合支撑和斜齿圆柱齿轮的刀具。加工时,滚刀相当于一个螺旋角很大的螺旋齿轮,其齿数即为滚刀的头数,工件相当于另一个螺旋齿轮,互相依照一对螺旋齿轮空间啮合,以固定的速比旋转,由依次切削的各相邻方位的刀齿齿形。刀转一转﹐齿轮绕自身轴线转过一个齿﹔多头滚刀转一转﹐齿轮转过的齿数与滚刀头数持平。值得说明的一点是用硬质合金制作滚刀﹐能够明显进步切削速度和切齿效率。全体硬质合金滚刀已在钟表和仪器制作工业中广泛地用于加工各种小模数齿轮.
3.4热处理
对工件外表进行强化的金属热处理工艺。它广泛用于既要求表层具有高的耐磨性、抗皮劳强度和较大的冲击载荷,又要求全体具有杰出的塑性和耐性的零件,如曲轴、凸轮轴、传动齿轮等。外表热处理分为外表淬火和化学热处理两大类。
齿轮,被---为是工业化的一种标志,齿轮制作水平直接影响到机械产品的功能和。本文从齿轮制作在工业中重要意义动身,着重介绍了齿轮加工工艺、光滑技能的蕞新开展情况,以及齿轮加工用光滑介质的技能要求和挑选办法。
1 导言
众所周知,齿轮传动是近代机器中常见的一种机械传动,是机械产品的重要根底零部件。它与其他机械传动方式链传动、带传动、液压传动等传动相比,具有功率范围大、传动功率高、传动经确、运用寿数长等特色。因而,它已成为许多机械产品不行缺少的传动部件,也是机器中所占比重蕞大的传动方式。
齿轮的设计与制作水平将直接影响到机械产品的功能和,例如,在现代蓬勃的轿车工业中,一般每辆轿车中有18~30个齿部,齿轮的直接影响轿车的噪声、平稳性及运用寿数。齿轮的加工技能和设备一般---的影响了工业范畴中所能达到的蕞高制作水平,现代工业兴旺的------如美国、德国和日本等也是齿轮加工技能和设备的制作强国。因而,齿轮在工业开展中的位置一向比较---,被---为是工业化的一种标志。从这个视点来看,重视齿轮的---加工技能和开展趋势具有极其重要意义。
2 齿轮加工技能的新开展
一般来说,齿轮制作工艺进程包含资料制备、齿坯加工、切齿、齿面热处理和齿面精加工等五个阶段。齿形加工和热处理后的精加工是齿轮制作的要害,也反映了齿轮制作的水平。而齿轮制作工艺的开展,很大程度上表现在精度等级与出产功率的前进两方面。现在---各国主要从齿轮加工工艺和加工设备的开展两个方面来不断地前进齿轮的制作水平。
2.1
硬齿面滚齿技能
在传统办法中,齿轮的硬齿面的加工需求经过齿面的磨削加工,由于磨齿加工功率太低,加工成本过高,尤其对一些大直径,大模数的齿轮在加工上难度,因而从20世纪80年代起,---外企业已逐步选用硬齿面刮削作为淬硬齿轮(40~65hrc)的半精、精加工办法。
硬齿面滚齿技能也称刮削齿加工,这种工艺,是选用一种---的硬质合金滚刀,对渗碳淬火后齿面硬度为hrc58-62的齿轮齿面进行刮削,刮削精度可达到7级。这种办法可加工任意螺旋角、模数1~40mm的齿轮。普通精度(6~7级)硬齿面齿轮,一般选用“滚—热处理—刮削”工艺,粗、精加工在同一台滚齿机上即可完成;齿面粗糙度要求较高的齿轮,可在刮削后安排珩齿加工;对于齿轮,则选用“滚—热处理—刮削—磨”工艺,用刮削作半精加工工序代替粗磨,切除齿轮的热处理变形,留下小而均匀的余量进行精磨,能够节约1/2~5/6的磨削工时,经济效益十分显着。对于大模数、大直径、大宽度的淬硬齿轮,因无相应的大型磨齿机,一般只能选用刮削加工。
硬齿面刮削蕞大的特色是出产功率要比磨齿高5-6倍,除此以外,可对热处理渗碳淬火齿轮过大的变形量进行磨齿前的修刮,不仅消除了齿轮的变形量,---了齿轮在磨齿加工中的平稳,并且前进了磨削功率,保护了磨齿设备的精度。
选用硬齿面滚齿技能进行齿轮加工时,温度操控---重要,由于过高的温度会使刀具磨损加快且易崩刀;因而需求经过金属加工液来冷却,一起冲走刀具和工件上的切削,前进刀具寿数和工件外表加工粗糙度。一般选用---的油基切削液作为冷却光滑介质,如kr-c20,经过对粘度的适当操控和选用优异的极压抗磨剂来满意工艺中冷却、清洗和光滑等方面的要求。
2.2干切削技能
干式切削加工即无光滑切削加工,是金属切削加工的开展趋势之一。该技能在上世纪80年代即开始研究,但一向受到机床、刀具资料的---而开展缓慢,近十几年来跟着机床设计技能、硬质合金刀具和外表涂层技能、新式套瓷刀具、工艺理论研究的开展,干式切削在大幅度提升出产功率、显着改进外表的一起,也使出产成本有所下降。
高速干式切削是在无冷却、光滑油剂的效果下,选用---的切削速度进行切削加工。高速干式切削有---选用适当的切削条件。首先,选用---的切削速度,尽量缩段刀具与工件间的接触时刻,再用紧缩空气或其他类似的办法移去切屑,以操控工作区域的温度。实践证明,当切削参数设置正确时,切削发生的热量80%可被切屑带走。
高速干式切削法不仅使机床结构紧凑,并且---地改进了加工环境和下降了加工费用。在齿轮加工中,为进一步延伸刀具寿数、前进工件,可在齿轮干式切削进程中,每小时运用10~1000ml光滑油进行微量光滑。这种办法发生的切屑能够认为是干切屑,工件的精度、外表和内应力不受微量光滑油的幅面影响,还能够用自动操控设备进行进程监测。
据资料显示,美国、日本、德国等兴旺---选用干式切削的总成本是传统切削工艺的70%左右。据美业的统计,在会集冷却加工体系中,切削液占总成本的14%~16%,而刀具成本只占2%~4%。据-,假如20%的切削加工选用干式加工,总的制作成本可下降1.6%。干切技能的优势还表现在零件外表的前进和几许精度的改进。国外资料表明,干切工艺的工件外表粗糙度值能够下降40%左右,除此之外,干式切削对于资源和环境的重要意义也是显而易见的。德国在高速干式切削范畴中处于令先位置,现有8%左右的企业选用干式切削,这预示着高速干式滚齿技能将是未来齿轮加工开展的一个方向。
能够预见,---涵滚齿、插齿、成型磨等加工范畴选用干式切削技能将---潜力,跟着齿轮机床、齿轮资料、齿轮刀具、加工工艺的前进,代替传统工艺只是时刻问题。
2.3
齿轮的无屑加工
与滚齿、插齿、剃齿和磨齿等传统的齿轮齿形成形方式不同,齿轮的无屑加工办法是运用金属的塑性变形或粉末烧结使齿轮的齿形部分终究成形或前进齿面的。该办法能够分为工件在常温下进行加工的冷态成形和把工件加热到1000℃左右进行加工的热态成形两类。前者包含冷轧、冷锻等;后者包含热轧、精细模锻、粉末冶金等。
无屑加工齿轮能够使资料运用率从切削加工的40~50%前进到80~95%以上,出产率也可---增长。但因受模具强度的---,现在一般只能加工模数较小的齿轮或其他带齿零件,一起对精度要求较高的齿轮,在用无屑加工成形后仍需求运用切削加工终精整齿形。无屑加工齿轮需求选用---的工艺配备,初始投资较大,只要在出产批量较大时(一般达万件以上)才干显着下降出产成本。
|