齒輪輪齒的加工方法很多,如切削、鑄造、軋制、沖壓等,其中常用的是切削加工方法。切削加工方法分為成形法和範成法兩類。
1.成形法
成形法是在銑床上用具有漸開線齒形的成形銑刀直接切出齒形。常用的有圓盤銑刀和指狀銑刀兩種。切齒加工時,銑刀旋轉,同時輪坯沿齒輪軸線方向移動。銑出壹個齒槽以後,將輪坯轉過360°/z,再銑第二個齒槽。其余依此類推。
這種切齒方法簡單,不需要專用機床,但生產率低,精度低,故僅適用單件或小批量生產及精度要求不高的齒輪加工。
2.範成法
範成法是利用齒輪的嚙合原理進行加工齒輪的壹種方法。這種方法強制刀具同工件(輪坯)相對運動同時進行切削。它們之間的運動關系同壹對齒輪嚙合壹樣,以此來保證齒形的正確和分齒的均勻。對於模數m和壓力角a都相同而齒數不同的齒輪,可以用同壹刀具進行加工。
用範成法切齒的常用刀具如下。
1)齒輪插刀刀具頂部比正常齒高出c*m,以便切出齒頂間隙部分。
插齒時,插刀沿輪坯軸線方向作往復切削運動,同時強迫插刀與輪坯模仿壹對齒輪傳動那樣以壹定的傳動比轉動,直至全部齒槽切削完畢。
插齒刀的齒廓是精確的漸開線,所以插制的齒輪也是漸開線。根據正確嚙合條件,被切齒輪的模數和壓力角必定與插刀的模數和壓力角相等,故用同壹把插刀切出的齒輪都能正確嚙合。
2)齒條插刀圖3-36為利用齒條插刀加工齒輪的情形。當齒輪插刀的齒數增加到無窮多時,其基圓半徑變為無窮大,漸開線齒廓變為直線齒廓,齒輪插刀變為齒條插刀。圖3-37表示齒條插刀齒廓的形狀,其頂部比傳動用的齒條高出c*m,以便切出傳動時的徑向間隙。因齒條的齒廓為壹直線,由圖可見,不論在中線上還是在與中線平行的其他任壹直線上,它們都具有相同的周節p(pm)、相同的模數m和相同的齒廓壓力角a。對於齒條刀具,a稱為刀具角,其大小與齒輪分度圓上的壓力角相等
3)齒輪滾刀以上兩種加工方法的原理都是基於齒輪的嚙合原理,加工精度較高,但都只能間斷切削,生產率較低。目前廣泛采用齒輪滾刀,它能連續切削,生產率較高。滾刀形狀很象螺旋,其軸向剖面為具有直線齒形齒廓的齒條。滾刀轉動時就相當於齒條移動,這樣便按範成原理切出輪坯的漸開線齒廓。滾刀除刀旋轉外,還沿輪坯的軸向進刀,以便切出整個齒寬。滾切直齒輪時,因為滾刀的螺旋是傾斜的,為了使刀齒螺旋線方向與被切輪齒方向壹致,在安裝滾刀時需使其軸線與輪坯端面成壹滾刀升角
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