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在選擇磨齒機輪加工工藝之前,首先應估算所有費用和利潤

發布時間:2017-12-13

在選擇磨齒機輪加工工藝之前,首先應估算所有費用和利潤


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同樣加工自動變速用的行星齒輪,采用磨削工藝可以在大約一分鐘內獲得5級(DIN標準)齒輪;而采用剃齒加工獲得同樣等級的齒輪所需加工時間比一般磨削的減少1315s。此外,剃齒加工僅僅需要一臺機床,而磨削加工卻至少需要三臺機床,所以選擇磨削加工的成本也是剃齒加工的兩倍。

    鑒于上述情況,

剃齒工藝的進步

   剃齒刀的改進

    目前剃齒刀不像齒輪加工業使用的其它刀具那樣有很大的進展(比如滾刀首先通過引進TiN、TiAlN、TiCN涂層,并允許采用切削速度近200m/min的新型高速鋼材料,達到了很好的效果)。剃齒加工時,切除的材料不多,切削速度也不高,因此加工中刀具刃口的壓力不大。盡管如此,有關專家仍覺得有必要使剃齒刀刃口更加鋒利以便能降低損耗。剃齒刀的制造工藝沒有變化,涂層工藝對剃齒刀也沒有很大的作用(因為剃齒刀容屑槽的側表面熱處理后不再加工,表面較粗糙,TiN涂層難以貼附在該槽側面上),因此專家們把注意力轉到了改善剃齒槽的側面粗糙度上。現在開發的數控梳槽機已使剃齒刀容屑槽側面的加工表面粗糙度有了很大改變。此外,日本已有研究人員在有關刀具材料熱處理后的液化氮深冷處理方面進行了試驗。通過這種方法使剃齒刀材料的特性予以改變,平均使用壽命延長,剃齒刀的性能也有所改善。

    另一方面值得強調的是現代數控剃齒刀磨床實現了靈活性、高精度及快速。這三個主要特點使采用剃齒工藝加工的齒輪精度得到了顯著的改進。這也是剃齒工藝沒有被磨削工藝代替的另一個原因。

    剃齒機床及工藝的發展

    50年來,剃齒機床不斷地發展,剃齒技術日益完善。新的數控剃齒機床可以執行各種各樣的剃齒加工程序(包括軸向剃齒、對角剃齒、切向剃齒和徑向剃齒等),而且在對同一齒輪的剃齒過程中,可以從一種剃齒方法轉到另一種剃齒方法。這些特殊的工藝過程都是在數控(NC)的直接監督和控制下實現的。數控剃齒的好處在于在剃齒過程中可實現切削速度、徑向進給、行程等各種參數的控制,在剃齒過程中,進給量、切削速度和行程長度等參數都能進行改變,更便于我們選擇不同的加工條件。在具體的剃齒加工過程中,除了上述標準剃齒方法以外,也可以選擇“漸進對角剃齒(ProgressiveDiagonalCycle)”、“不連續對角剃齒(DisjointedDiagonalCycle)”、“混合剃齒(MixedCycle)”和“雙聯剃齒(TwinLinkedCycle)”等特定工藝。

    漸進對角剃齒

    對角剃齒時,在齒向上可能發生的鼓形由工作臺圍著中心的擺動來實現。這種動作是繞x軸線擺動而實現的,是在計算機控制下完成的。x、y、w三軸線的協同運動可造成鼓形或者在齒輪的雙側面形成錐角。如果鼓形相當大、擬切除的材料過量、要對齒輪進行多次擺動剃齒,可以設定x軸線的擺動次數以便兩端的材料漸進地切除。

    混合剃齒

    眾所周知,徑向剃齒比切向剃齒所用的時間短,但加工表面比較粗糙。解決辦法是通過徑向切削切除大量余量,然后進行軸向或對角剃齒實現精加工。采用這種混合剃齒方法,可實現縮短剃齒時間和獲得良好剃齒表面質量的統一。

    不連續對角剃齒循環、雙聯剃齒

    采用不連續對角剃齒循環和雙聯剃齒兩種特殊工藝可得到不同的齒向修正。例如:用不連續對角剃齒把加工程序分成三段,并根據每段的具體加工標準擬訂不同的鼓形和錐度要求。由此我們比較容易獲得特殊及不對稱凸形的齒向修正,從而能加工出與淬火后可能發生的變形相對應的反變形齒形,改變齒輪的嚙合狀況,降低齒輪嚙合的噪音。