图1 窄退刀槽齿轮传动轴
一 、前言
二、挤齿
三、插齿
- 插齿刀的选择
- 由于该零件的齿轮左侧有一个大轴肩,所以选用碗形插齿刀,因为碗形插齿刀有较深的空刀槽,以容纳紧固螺钉,可以用来加工下面有障碍物的齿轮。
- 由于齿轮的精度要求为9级,故选用B级插齿刀。
- 由于齿轮的模数为0.9,齿数为12,齿数较少,为避免根切现象,故选择刀齿数z刀=12,变位系数c刀=0.04的插齿刀。
- 最好选用带机械夹固硬质合金刀齿的装配式插齿刀。
- 插齿刀的改进
- 采用两次切削的方法 为满足窄退刀槽的要求,必须对所选的插齿刀进行改进。最简单方法就是减小插齿刀的厚度。具体方法是刃磨前角g,使其减小到2°~3°左右。
- 但刃磨前角,会使切削力增大,从而增大切削变形,并使振幅急剧增大,刀具使用寿命缩短,有时可能会出现刀具崩坏的现象。
- 因此可以考虑将齿轮的加工分成两次完成。即首先用普通的插齿刀(一号插齿刀),在大部分的齿宽上加工出所需的齿形。然后,换上刃磨过前角的插齿刀(二号插齿刀)加工剩余未完成的齿形。
- 换刀后的对刀问题 为保证换刀前后,两插齿刀的定位精度,避免换刀后,由于对刀不准确而破坏齿形。因此必须保证插齿刀的对刀精度 。
图2 对刀示意图- 具体方法为:在加工轮齿之前,在齿轮轴的右端面上划一条过轴心的直线。(如图2所示)让1号刀的任一刀齿的刀尖对准直线与外圆面的交点A,然后手动试切一刀。换上二号刀后,让其任一刀齿的刀尖对准直线与轮齿齿根圆的交点A。然后试切一刀。
- 但刃磨前角,会使切削力增大,从而增大切削变形,并使振幅急剧增大,刀具使用寿命缩短,有时可能会出现刀具崩坏的现象。
- 采用两次切削的方法 为满足窄退刀槽的要求,必须对所选的插齿刀进行改进。最简单方法就是减小插齿刀的厚度。具体方法是刃磨前角g,使其减小到2°~3°左右。
- 插齿刀的行程长度的选择
- 行程长度L的计算公式如下:
L=b+y+D 式中:b——齿圈的宽度,单位为mm;- y——切入量,单位为mm;
- D——切出量,单位为mm。
- 一号插齿刀的行程长度为减少二号插齿刀的磨损,要尽可能多的用一号插齿刀加工出齿宽上的齿形,但又必须确保插齿刀不会碰到轴肩。因此选取一号插齿刀的切出量D=1 mm,切入量y=7mm,又已知齿长b=25 mm。所以一号插齿刀的行程长度L=33mm。
- 二号插齿刀的行程长度由于二号插齿刀的前角较小,故其切出量可以比一号插齿刀取的大些,这里取切出量D=2.5mm,切入量y=7mm。故二号刀的行程长度L=34.5mm。
- 零件的工艺路线
- 毛坯→车端面、钻中心孔→车各圆柱面、倒角→切槽→用一号插齿刀插齿→换上二号插齿刀插齿→齿轮修形、去毛刺。
- 行程长度L的计算公式如下:
四、组合式
- 齿轮
- 分别制出齿轮和阶梯轴(如图3所示),然后将齿轮焊接在阶梯轴的外圆柱面上。
- 轴肩
- 先加工出图4所示的齿轮轴,再把另外加工好的轴肩焊接在齿轮轴的相应位置上。
图3 轴零件
图4 齿轮轴零件