從手表到汽輪機(jī),作為傳達(dá)動(dòng)力時(shí)的機(jī)械部件,大大小小、各種各樣的齒輪,被廣泛地應(yīng)用在各類產(chǎn)品中。 現(xiàn)存世界上最老的齒輪之一,應(yīng)該是古希臘時(shí)代安裝于機(jī)器里的齒輪,被稱為“安提基特拉機(jī)械”。 安提基特拉機(jī)械——古代天文計(jì)算器▼ 在齒輪的發(fā)展史上,為我們留下最偉大成果的應(yīng)該是列奧納多·達(dá)·芬奇,可以說現(xiàn)在所使用的齒輪形狀的基礎(chǔ),就是在那個(gè)年代他研究并固定下來的。 達(dá)芬奇齒輪手稿▼ 說起齒輪的加工工藝,其核心就是齒輪齒圈的齒形加工,齒輪加工有許多工序,這些都是為齒形加工服務(wù)的,其目的在于最終獲得符合精度要求的齒輪。 按照加工原理,齒形可分為成形法和展成法。成形法是指利用成形刀具對(duì)工件進(jìn)行加工的方法,如銑齒、拉齒和成型磨齒等,展成法是指利用工件和刀具做展成切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工的方法,如滾齒、插齒、剃齒、磨齒和珩齒等。 現(xiàn)給大家介紹一些齒輪的加工工藝 展成法──滾齒工藝 滾齒加工是用滾刀來加工對(duì)輪,相當(dāng)于一對(duì)交錯(cuò)螺旋輪嚙合,當(dāng)滾齒旋轉(zhuǎn)一周時(shí),齒條在反向移動(dòng)一個(gè)刀齒,當(dāng)滾刀與滾齒坯間嚴(yán)格按照傳動(dòng)比嚙合傳動(dòng)時(shí),滾刀刀齒在一系列位置上形成齒形,隨著滾刀的垂直進(jìn)給,即可滾切出所需的齒廓。其工作原理相當(dāng)于一對(duì)螺旋齒輪嚙合。齒輪滾刀的原型是一個(gè)螺旋角很大的螺旋齒輪,因齒數(shù)很少(通常齒數(shù)z=1),牙齒很長(zhǎng),繞在軸上形成一個(gè)螺旋升角很小的蝸桿,再經(jīng)過開槽和鏟齒,便成為了具有切削刃和后角的滾刀。 通常,滾齒加工工藝多用于加工中等質(zhì)量外圓柱齒輪和蝸輪,這么說它的加工原理可能有點(diǎn)難懂,看一下它具體的加工過程 ▲ 準(zhǔn)備開始滾齒加工
▲ 滾齒加工過程 ▲ 滾齒加工出的齒輪 展成法──插齒工藝 插齒加工是除滾齒以外最常用的一種展成法切齒工藝,它的工作原理是插齒刀與工件相當(dāng)于一對(duì)軸線相互平行的圓柱齒輪相嚙合,插齒刀實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)磨有前后角并具有切削刃的齒輪。 這種加工方式主要適用于加工內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪。 ▲ 插齒加工 ▲ 整體看插齒加工 ▲ 插齒加工 ▲ 插齒加工出的齒輪 展成法──磨齒工藝 上圖依次為a.錐形砂輪磨齒,b.蝶形砂輪磨齒,c.蝸桿砂輪磨齒。 磨齒加工的切削運(yùn)動(dòng)與滾齒相似,是一種齒形精加工方法,它是用砂輪對(duì)齒面進(jìn)行磨削,適用于加工淬硬齒輪。 ▲ 磨齒加工 ▲ 換砂輪進(jìn)行精磨
▲ 磨齒加工過程 展成法──剃齒工藝 在大批量生產(chǎn)中剃齒是非淬硬齒面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齒刀與被加工齒輪作自由嚙合運(yùn)動(dòng),借助于兩者之間的相對(duì)滑移,從齒面上剃下很細(xì)的切屑,以提高齒面的精度。剃齒還可形成鼓形齒,用以改善齒面接觸區(qū)位置。 成形法──銑齒工藝 銑齒加工是成形法加工中最常用的一類工藝,它利用與被切齒槽形狀完全相符的成形銑刀切出齒形,此方法的加工效率和加工精度較低,適用于單件小批量生產(chǎn)。 成形法的銑齒加工工藝是怎樣的?
▲ 準(zhǔn)備開始銑齒加工 ▲ 銑齒加工 ▲ 銑齒機(jī)進(jìn)行銑齒加工 作為機(jī)械裝備的重要基礎(chǔ)件,齒輪在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用如此廣泛,必然要有足夠多的生產(chǎn)工藝才能配上它。 (資料來源:機(jī)械學(xué)霸) |
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