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强力刮齿采用了滚插齿一体的切削方式

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强力刮齿采用了滚插齿一体的切削方式

发布日期:2017-10-25 作者: 点击:

众所周知,当前国内外圆柱齿轮的加工工艺还是以切削加工为主,切齿工序仍是采用传统的滚齿或插齿加工。最近,美国Gleason-Pfauter公司开发出了一种全新的高效圆柱齿轮切齿方法——强力刮齿 (Power Skiving)及相应的切齿机床。这种切齿方法虽然早在数十年前就在国内外有所研究,但是限于当时的条件,这种切齿方法仅处在试验阶段,一直没有能够在生产中得到实际应用。

强力刮齿加工采用了滚、插齿为一体的切削方式来加工内、外齿圆柱齿轮,在切齿加工过程中,切齿刀具既相当于滚刀又相当于插齿刀,其切削方式为工件和刀具连续旋转,将滚齿和插齿运动相结合来切齿(图1)。Gleason-Pfauter在进行强力刮齿(图2)时,刀具相对于工件有一轴交角,且与工件分别绕自身轴线转动以形成展成运动,同时刀具沿工件轴向走刀以切出工件的全长。刀具的形状与插齿刀很相似。当工件为直齿时,刀具应为钭齿;当工件为钭齿时,刀具一般做成直齿。当加工渐开线齿形时,不论刀具是直齿或钭齿,其端剖面内的齿形皆为渐开线。刀具的理论切削刃形状应按刀具与工件啮合时在刀具齿面上的接触线制造。因此,当刀具是直齿时,切削刃就在刀具的端平面上为渐开线形;当刀具是钭齿时,其切削刃则为渐开线螺旋面与回转双曲面的交线。在加工齿轮时,刀具的切削刃就在啮合过程中的接触线位置上,当刀具用钝后是按其前面刃磨的。

磨齿加工分齿运动 即工件的旋转运动,其运动的速度必须和滚刀的旋转速度保持齿轮与齿条的啮合关系。其运动关系由分齿挂轮的传动比来实现。对于单线滚刀,当滚刀每转一转时,齿坯需转过一个齿的分度角度,即1/z转(z为被加工齿轮的齿数)。

垂直进给运动 即滚刀沿工件轴线自上而下的垂直移动,这是保证切出整个齿宽所必须的运动,由进给挂轮的传动比再通过与滚刀架相连接的丝杆螺母来实现。 

在滚齿时,必须保持滚刀刀齿的运动方向与被切齿轮的齿向一致,然而由于滚刀刀齿排列在一条螺旋线上,刀齿的方向与滚刀轴线并不垂直。所以,必须把刀架扳转一个角度使之与齿轮的齿向协调。滚切直齿轮时,扳转的角度就是滚刀的螺旋升角。滚切斜齿轮时,还要根据斜齿轮的螺旋方向,以及螺旋角的大小来决定扳转角度的大小及扳转方向。

齿轮滚刀是一种专用刀具,每把滚刀可以加工模数相同而齿数不等的各种大小不同的直齿或斜齿渐开线外圆柱齿轮。

磨齿加工

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