一种齿轮大圆周进给插齿加工工艺的制作方法

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一种齿轮大圆周进给插齿加工工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种齿轮大圆周进给插齿加工工艺。
【背景技术】
[0002] 插齿加工相当于一对圆柱齿轮啮合传动过程,其中一个是工件,另一个是端面磨 有前角,齿顶及齿侧均磨有后角的插齿刀。加工时刀具沿工件轴向作直线往复运动以完成 主运动。
[0003] 插齿加工时的运动包括:
[0004] (1)切削运动:插齿刀的上、下往复运动;
[0005] (2)分齿展成运动:插齿刀与工件之间应保持正确的嗤合关系。插齿刀往复一次, 工件相对刀具在分度圆上转过的弧长为加工时的圆周进给量,故刀具与工件的啮合过程也 就是圆周进给过程;
[0006] (3)径向进给运动:插齿时,为逐步切至全齿深,插齿刀应有径向进给量fr ;
[0007] (4)让刀运动:插齿刀作上下往复运动时,向下是切削行程。为了避免刀具擦伤已 加工的齿面并减少刀齿的磨损,在插齿刀向上运动时,工作台带动工件退出切削区一段距 离(径向);插齿刀工作行程时,工作台再恢复原位。
[0008] 与滚齿相比,插齿加工的特点是:
[0009] (1)齿形精度比滚齿高;
[0010] (2)齿面的表面粗糙度值小;
[0011] (3)运动精度低于滚齿,影响被切齿轮的运动精度;
[0012] (4)齿向偏差比滚齿大;
[0013] (5)生产率比滚齿低;
[0014] (6)可以加工内齿轮、双联齿轮或多联齿轮、齿条、扇形齿轮等滚齿无法完成的加 工。
[0015] 滚插齿的应用范围包括:
[0016] (1)加工带有台肩的齿轮以及空刀槽很窄的双联或多联齿轮,只能用插齿。这是因 为:插齿刀"切出"时只需要很小的空间,而滚齿则滚刀会与大直径部位发生干涉。
[0017] (2)加工无空刀槽的人字齿轮,只能用插齿。
[0018] (3)加工内齿轮,只能用插齿。
[0019] (4)加工蜗轮,只能用滚齿。
[0020] (5)加工斜齿圆柱齿轮,两者都可用。但滚齿比较方便。插制斜齿轮时,插齿机的 刀具主轴上须设有螺旋导轨,来提供插齿刀的螺旋运动,并且要使用专门的斜齿插齿刀,所 以很不方便。
[0021] 但是,插齿相对于滚齿及铣齿来说,效率低,冲击大,刀具磨损消耗较大。因此,需 要提高插齿的生产率。
[0022] 提高插齿生产率的途径有以下几种:
[0023] (1)提高圆周进给量可减少机动时间,但圆周进给量和空行程时的让刀量成正比, 因此,必须解决好刀具的让刀问题。
[0024] (2)挖掘机床潜力增加往复行程次数,采用高速插齿。有的插齿机每分钟往复行程 次数可达1200~1500次/min,最高的可达到2500次/min。比常用的提高了 3~4倍,使 切削速度大大提高,同时也能减少插齿所需的机动时间。
[0025] (3)改进刀具参数,提高插齿刀的耐用度,充分发挥插齿刀的切削性能。如采用 W18Cr4V插齿刀,切削速度可达到60m/min;加大前角至15°,后角至9°,可提高耐用度3 倍;在前刀面磨出1~1.5mm宽的平台,也可提高耐用度30%左右。

【发明内容】

[0026] 本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种齿轮大圆周进给插齿 加工工艺。
[0027] 为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:
[0028] 本发明一种齿轮大圆周进给插齿加工工艺,包括:
[0029] 切削运动:插齿刀的往复运动,通过改变插齿机上不同齿轮的搭配获得不同的切 削速度;
[0030] 周向进给运动:控制插齿刀转动的速度;
[0031] 分齿运动:保证刀具转过一齿时工件也相应转过一齿的展成运动;
[0032] 径向进给运动:齿刀沿工件的半径方向作进给运动,径向进给运动由专用凸轮控 制;
[0033] 退刀运动:由工作台带动工件作水平退让运动,当插齿刀工作行程开始前,工作台 又带动工件复位的运动;
[0034] 其特征在于:所述径向进给运动采用小径向进给,所述周向进给运动采用大圆周 进给,所述切削运动采用少循环切削。
[0035] 插齿相对于滚齿及铣齿来说,效率低,冲击大,刀具磨损消耗较大,在现代化大批 量生产要求的前提下,怎样才能既要效率高,又要质量好,刀具寿命还能提高,从而降低我 们的生产成本呢。当然我们可以选用先进的机床,材料好的刀具,合理的切削参数。但是, 当机床和刀具一定的前提下,只有改变切削参数可以提高质量和效率及节约成本。
[0036] 在加工时,刀具刀尖强度最低,但是参与切削的频度是最大的。所以说刀尖是最易 磨损的部位,那么为什么不增大刀具的圆弧半径,以提高刀具耐磨损度呢?因为由于加工 零件的要求所限(零件根切或者渐开线起始点要求),刀具圆弧半径大到一定程度就不能 再增加了。我们在保证质量精度的前提下,怎样才能让刀具加工的效率高,还能提高使用寿 命呢?方法有:
[0037] 1、采用更好的刀具材料;
[0038] 2、使用刚性好的插齿机;
[0039] 3、刚性好的工装;
[0040] 4、改善被加工零件材料的切削性能;
[0041] 5、合理的切削参数。
[0042] 在前4项一定的条件下,合理的切削参数成为提高质量和效率及节约成本的方 法。
[0043] 本发明所达到的有益效果是:
[0044] 在现有技术中,一般是采用大径向进给,小圆周进给,多循环切削的方式进行加 工,本发明采用小径向进给,大圆周进给,少循环切削的方式,可以减少刀尖的利用率,因此 可以增加刀具的使用寿命及减少零件的加工节拍且可以保证质量精度,从而节约生产成 本。
【附图说明】
[0045] 图1为切削断面积及切削厚度的最大值与圆周进给的关系图。
【具体实施方式】
[0046] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
[0047] 本发明一种齿轮大圆周进给插齿加工工艺,包括:
[0048] 切削运动:插齿刀的往复运动,通过改变插齿机上不同齿轮的搭配获得不同的切 削速度;
[0049] 周向进给运动:控制插齿刀转动的速度;
[0050] 分齿运动:保证刀具转过一齿时工件也相应转过一齿的展成运动;
[0051] 径向进给运动:齿刀沿工件的半径方向作进给运动,径向进给运动由专用凸轮控 制;
[0052] 退刀运动:由工作台带动工件作水平退让运动,当插齿刀工作行程开始前,工作台 又带动工件复位的运动;
[0053] 其特征在于:所述径向进给运动采用小径向进给,所述周向进给运动采用大圆周 进给,所述切削运动采用少循环切削。
[0054] 实施例1 :
[0055] 工件材料:42CrMo
[0056] 材料硬度:26〇~28〇HB
[0057] 工件参数:M5, Z66
[0058] 刀具参数:M5, Z24
[0059] 刀具材料:ASP2〇52
[0060] 刀具涂层:ALCRONITE PRO
[0061] 循环次数:5次。
[0062] 采用旧的方式进行,切削参数为:
[0063]

[0064] 计算
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