珠海塑胶齿轮承诺守信「嘉齿机械」

齿轮

齿轮加工时出现齿轮变形的问题

关于齿轮热处理畸变的情况很复杂，是全部冷、热加工工序影响因素的综合反映。机械加工产生的残留应力，热处理过程的热应力、组织应力都会对变形产生一定的影响。而它们的影响因素较多，涉及原材料、工件结构形状设计、整个工艺过程、技术要求、机加工方法、加工条件、热处理工艺加热、冷却、工装等。有时单从热处理方面采取措施来解决齿轮的变形有一定的困难，要从冷、热加工全过程的各种因素来考虑，具体情况具体分析，采取相应措施，排除或减弱。为满足齿形精度要求，其加工方案应选择磨齿方案，即滚(插)齿-齿端加工-高频淬火-修正基准-磨齿。

齿轮作为机械传动装置中的主要零件，其应用十分广泛。塑料齿轮因其轻、成本低、惰性好等优点在很多领域已经逐步替代了金属齿轮。模具是影响塑料齿轮注射成形的关键因素，如何提高模具设计的与效率是齿轮模具行业面临的关键共性问题。同时，由于塑料齿轮在注射成形过程中会发生收缩，如何对模具的型腔进行修正，以-齿轮的成形精度，更是模具设计中的难点。因此，本文对塑料齿轮注射模cad系统进行了研究与开发。本文首先分析了渐开线齿轮齿廓的形成原理及其相关特性，结合注射成形塑料制品收缩的一般规律，对塑料齿轮注射模型腔修正规则进行了研究，提出了一种-的齿轮型腔修正方法。然后本文对参数化建模技术进行了研究，采用关系表达式法建立了渐开线直齿圆柱齿轮和渐开线斜齿圆柱齿轮的参数化模板，通-机交互实现了塑料齿轮的参数化建模，用户只需输入的齿轮的关键参数就可以自动创建相应类型的齿轮。基于上述基础，本文在ug nx平台上开发出一套塑料齿轮注射模cad系统，包括型腔设计、模架/标准件设计、浇注系统设计、冷却系统的设计等。通过该系统的应用，用户不但可以快速有序的进行塑料齿轮注射模设计，还能自动获得型腔修正结果，-的提高了模具设计的效率和，缩短了模具设计周期。由于渗氮时温度较低，齿轮的变形很小，可不再进行机械加工，但渗氮层较薄，适于制造小尺寸的齿轮，但不能承受冲击载荷或磨料磨损。

齿轮加工技术与装备的发展趋势分析

为适应齿轮加工行业对制造精度、生产效率、清洁生产、提高的要求，制齿机床及制齿技术出现了以下发展趋势。

1.数控化

   由于通过将机床的各运动轴进行cnc控制及部分轴间进行联动后，具有以下优点：

   1增加了机床的功能，如滚削小锥度及鼓形齿轮等变得-简单。

   2缩短了传动链，同时采用半闭环或全闭环控制后，通过数控补偿可以提高各轴的定位精度和重复定位精度，从而提高了机床的加工精度及cp值，增加了机床的-性。

   3换品种时由于省去了计算及换分齿挂轮及差动挂轮、进给及主轴换挡的时间，插齿机还省去了换斜导轨的时间，从而减少了辅助加工时间，增加了机床的柔性。

   4由于机械结构变得简单了，可以设计得更有利于提高机床的刚性及把热变形降到底。

   5各轴间没有机械联系，结构设计变得典型化，更利于实施模块化设计及制造。

2.高速

   齿轮加工机床如滚齿机、插齿机及磨齿机的高速化主要是指机床拥有高的刀具主轴转速和高的工作台转速，它们是提高切削效率的主要指标。

   传统机械滚齿机的滚刀主轴速度通常高为500r/min,工作台转速高为32r/min.随着齿轮加工刀具性能的提高，齿轮加工机床的高速、切削得到了飞速发展和成熟，齿轮滚齿切削速度由100m/min,发展到可达500~600m/min,切削进给速度由3~4mm/r发展到20mm/r,这使滚齿机主轴的高转速可达5500r/min,工作台高转速可达800r/min,机床部件移动速度也-10m/min;大功率主轴系统使机床可运用直径和长度均较大的砂轮进行磨削，有利于增加砂轮寿命，也有利于操作者选择优的磨削参数来完成磨削加工。齿轮传动装置是机械装备的重要基础件，因此决定了它在通用机械装备领域中的-性，而正本齿轮使用-、结构紧凑。

   加工是机床从各个方面采用了技术来得以-：具有佳吸振效果的铸造床身；使机床具有佳热稳定性的集成冷却介质循环系统；切削区保护隔板大倾角及光滑设计使干式切削产生的切屑迅速有效排出；具有用预载的、无隙滚珠丝杆驱动的进给系统；成型法就是直接使用齿轮成型铣刀将齿谷铣出,优点是能在铣床上就能获得齿轮,在设--的情况下考虑。具有耐磨损直线导轨或采用plc控制的定量润滑铸铁导轨等。电主轴的应用使刀具主轴得到提高，而工作台转速的提高则是采用了斜齿轮副或力矩电动机。电主轴及力矩电动机具有回转精度高、无反向间隙和不用维修等优点。

六种齿轮加工的方法

齿形有多种形式，其中以渐开线齿形为常见。渐开线齿形常用的加工方法有两大类，即成形法和展成法。

1.铣齿

      采用盘形模数铣刀或指状铣刀铣齿属于成形法加工，铣刀刀齿截面形状与齿轮齿间形状相对应。此种方法加工效率和加工精度均较低，仅适用于单件小批生产。

2.成形磨齿

      也属于成形法加工，因砂轮不易修整，使用较少。

3.滚齿

      属于展成法加工，其工作原理相当于一对螺旋齿轮啮合。齿轮滚刀的原型是一个螺旋角很大的螺旋齿轮，因齿数很少通常齿数z = 1，牙齿很长，绕在轴上形成一个螺旋升角很小的蜗杆，再经过开槽和铲齿，便成为了具有切削刃和后角的滚刀。

4.剃齿

      在大批量生产中剃齿是非淬硬齿面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齿刀与被加工齿轮作自由啮合运动，借助于两者之间的相对滑移，从齿面上剃下很细的切屑，以提高齿面的精度。剃齿还可形成鼓形齿，用以-齿面接触区位置。

5.插齿

      插齿是除滚齿以外常用的一种利用展成法的切齿工艺。插齿时，插齿刀与工件相当于一对圆柱齿轮的啮合。插齿刀的往复运动是插齿的主运动，而插齿刀与工件按一定比例关系所作的圆周运动是插齿的进给运动。

6.展成法磨齿

      展成法磨齿的切削运动与滚齿相似，是一种齿形精加工方法，-是对于淬硬齿轮，往往是的精加工方法。展成法磨齿可以采用蜗杆砂轮磨削，也可以采用锥形砂轮或碟形砂轮磨削。

　　齿轮加工余量是怎样计算的？

　　因为粗切齿工序有较大的过错，以及热处理变形构成的过错，所以为了在磨齿时能把齿面悉数磨光，磨齿加工必须有恰当的磨齿余量。磨齿余量应尽能够小，这样不只有利于行进磨齿生产率，并且可减小从齿面上磨去的淬硬层厚度，行进齿轮承载才华。

　　工业齿轮在啮合时齿面接触处有接触应力，齿根部有大弯曲应力，可能产生齿面或齿体强度失效。齿面各点都有相对滑动，会产生磨损。工业齿轮主要的失效形式有齿面点蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。因此要求工业齿轮材料有高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，齿面要有足够的硬度和耐磨性，芯部要有一定的强度和韧性。 例如，在确定大、小工业齿轮硬度时应注意使小工业齿轮的齿面硬度比大工业齿轮的齿面硬度高30-50hbs，这是因为小工业齿轮受载荷次数比大工业齿轮多，且小工业齿轮齿根较薄，强度低于大工业齿轮。模数越大，轮齿越高也越厚，如果齿轮的齿数一定，则轮的径向尺寸也越大。