滚齿工艺和滚齿机调整对齿轮质量的影响

滚齿工艺和滚齿机调整对齿轮质量的影响孟雪峰

渊中国重汽集团大同齿轮有限公司技术中心袁山西

大同

037305冤

摘要院介绍了齿轮常用的加工方法要要要滚齿袁分析了滚齿工艺及滚齿机调整对齿轮质量的影响遥同时笔者从滚齿工艺和滚齿机调整的6个方面分析了提高齿轮质量的具体方法袁指出了滚齿工艺尧滚齿机调整方法对提高齿轮质量的重要性遥关键词院齿轮工艺曰滚齿机调整曰齿轮质量中图分类号院TH161文献标志码院ADOI院10.3969/j.issn.1674-9146.2015.01.103滚齿机是使用最广泛的齿轮加工机床袁其数量接触精度和齿侧间隙精度等遥公法线变动和齿圈径约占整个齿轮加工机床的45%遥随着齿轮加工技术

跳主要保证运动精度袁齿向和齿面粗超度主要保证的发展袁齿轮机床特别是滚齿机的刚性尧

精度及功

工作平稳性精度和接触精度遥剃后工件应主要保证率有了很大提高袁中国重汽集团大同齿轮有限公司控制公法线变动尧M值尧齿形误差尧齿向误差及齿渊面粗糙度遥

是以重下庆简称机床野厂大的齿数公控司滚冶冤齿现机和在使南京用的二滚机齿床机大厂的部五分轴数控滚齿机遥根据工件材料选取与之匹配的滚刀材指在轮1冤齿齿一圈转径范围内向跳动袁误测差头遥相齿对圈于径齿向轮跳轴动线的误最差大是

料尧切削参数以及涂层材料袁可使滚齿工艺发挥极变动量袁也是轮齿齿圈相对于轴中心线的偏心[1]大的效能遥刃磨机床的改进也能使重磨后的滚刀精这种偏心是由于在安装零件时袁零件的中心孔与工遥度达到AA级袁与新刀相同遥目前大齿公司生产中作台的回转中心不重合或安装偏心太大而造成的袁使用的是国际最先进的日本清和铁工株式会社的这就要求正确选用夹具袁使工作台工装平面b和心SEIWA轴跳动a必须达到0.008~0.01mm袁见图1袁同时工重新进SHR-25CNC行氮铝化钛涂数层控袁滚刀可刃加磨工床800~1袁滚刀000刃磨件后工件内孔尺寸尧两端面对内孔的垂直度也要保证工艺件袁滚刀只需一周刃磨一次袁产品的加工精度尧生要求遥

产效率及刀具寿命都有了很大提高袁刀具成本大大降低遥笔者从事滚齿机调整工作近30多年袁对滚齿工艺和滚齿机调整对齿轮精度的影响有较深的研ba究袁总结出合理选用工艺参数尧严格按照滚齿机调整程序进行细心调整能够大幅度提高齿轮质量袁提高机床和刀具寿命遥

1滚齿加工工艺精度分析

图1滚胎结构图

齿轮精度主要有运动精度尧工作平稳性精度和

2冤公法线变动误差遥滚齿是用展成原理加工

收稿日期院圆园14原09原18曰修回日期院圆园14原12原18

作者简介院孟雪峰渊1966-冤男袁山西怀仁人袁工程师袁主要从事齿轮产品的设计研究袁E-mail院13509724650@163.com遥

科技创新与生产力2015年1月总第252期103.com.cn. All Rights Reserved.应用技术AppliedTechnology齿轮的袁从刀具到齿坯间的分齿传动链是由一系列传动元件组成的袁如果机床和工装调整的误差大袁加工出的工件齿圈跳动大袁剃齿后转变为工件的公法线变动超差[1]基节偏差遥滚刀遥的公制法造线精变度动尧误安差装精反映度的尧重磨是工误件差的

是造成被加工齿轮齿形误差和基节偏差的主要原因遥基节变动大成噪声和振动也大遥

动挂轮3冤的齿准向确误性差影响遥齿而产生的向误差在袁滚因此齿时在主要滚齿机是调由整差时袁差动挂轮计算的准确性和挂轮调整间隙的掌握非常关键[1]影响很大袁遥对对齿后轮续接剃触齿精和磨度影响齿时最的大齿遥轮工最艺终人齿员向必须在计算差动挂轮时好中选优遥

滚切次数4冤工对艺齿参轮数质遥量合尧理滚选齿用机滚刀寿命转和速刀尧具进寿给命速度的影

尧响非常大袁因此编工艺时应该根据滚齿机的刚度尧刀杆刚度尧刀具质量尧齿轮材料等合理选用参数袁做到发挥机床尧刀具效率和产品质量的合理兼顾遥另外选择合适的检验方式尧检验工具尧检验频次也是加工合格齿轮的关键袁工艺人员应根据产品特性合理选择遥

2

滚齿机的调整对齿轮质量的影响

2.1差动挂轮对齿轮质量的影响

滚齿机是通过差动挂轮实现斜齿轮螺旋角的加工遥重庆数控滚齿机YKX3132差动挂轮计算公式为院X伊sin茁/Mn伊K渊X为滚齿机定数尧茁为工件螺旋角尧Mn为工件法向模数尧K为滚刀头数冤袁根据计算结果可从差动挂轮表上查出相应的挂轮a伊c/b伊d渊也可将上述计算结果取对数后袁查对数差动挂轮表冤遥一般要求差动挂轮计算结果精确到万分位遥

安装挂轮时要注意各轮齿之间的齿侧间隙保证在0.015~0.020mm之间袁以保证传动的平稳进行[2]差动挂轮的准确计算和合理调整是保证滚齿齿形齿遥向的关键袁对后序的剃齿或磨齿工序的齿向修正影

响较大遥

2.2分齿挂轮的调整对滚齿质量的影响

根据滚切原理袁滚刀转K/Z转袁工件相应转转渊Z为工件齿数袁K为滚刀头数冤遥从机床的传动系统可以得出滚齿机的分齿定数袁YKX3132滚齿机分齿挂轮传动比为院a伊c/b伊d=24K/Z渊K为滚刀头数尧Z为工件齿数冤袁由此可以算出分齿挂轮袁安装挂轮时同样要注意各轮之间的齿侧间隙袁保证传动平稳性遥只有正确选择和调整挂轮袁才能保证滚齿工件齿数正确遥104SCI-TECHINNOVATION&PRODUCTIVITY晕燥援1Jan.圆园15袁栽燥贼葬造晕燥援2522.3保证滚刀的安装精度

滚刀的安装精度对齿轮加工质量有很大影响袁其安装误差会造成被切齿轮产生齿形误差袁如齿面出棱尧齿形不对称袁齿形周期误差等遥因此在实际生产时必须保证滚刀的安装精度遥

滚刀安装在滚齿机的刀杆上袁首先必须要保证刀杆的安装精度遥安装刀杆时应将滚齿机主轴锥孔尧刀杆锥柄擦干净袁并在刀柄上均匀涂抹少量润滑油袁然后把刀杆装入主轴锥孔中袁按规定旋紧拉杆袁刀杆安装好应用千分表进行检测袁见图2遥旋转刀杆袁检验a尧b尧c3处袁一般允许最大跳动a处0.005~0.008mm袁b处为0.008~0.01mm袁c处为安0.005~0.008装或更换刀mm杆袁袁若必安要装精时需度对达机不到床主要轴孔求精袁度进应重新

行修复遥

cab图1刀杆图

滚刀安装前应将刀杆尧刀垫尧支撑轴套以及滚刀的内孔端面擦干净袁用刀垫准确调整好滚刀相对机床中心位置后紧固袁所用刀垫的端面平行度必须保证不大于0.005mm遥

滚刀紧固后袁用百分表检查滚刀两台肩处的跳动量袁见图3袁a和b两处径向跳动量不大于方0.015~0.025向应保持一mm致袁遥同时当滚刀要求安装a和后跳b两处动量的超径差袁跳可高松点

开螺母袁通过转动滚刀刀垫来调整袁使误差相互补偿袁确保滚刀a和b两台肩跳动在规定的范围内遥刀垫ab支承垫滚刀刀杆图3滚刀安装图

2.4滚胎调整对齿轮质量的影响

滚胎是装夹工件的夹具袁由滚齿心轴尧滚胎上下垫和拉杆组成袁滚胎调整质量的好坏直接影响产品的径向跳动袁一般调整时要求滚齿心轴径向跳动应小于0.01mm遥

如第105页图4袁调整时应保证a和b处的径

.com.cn. All Rights Reserved.AppliedTechnology应用技术向跳动都小于0.01mm袁滚胎下垫平行度的调整十为了使滚刀螺旋方向和被切齿轮切于同一假想分重要袁一般要求c处平行度不大于0.015mm袁在齿条袁滚刀轴线应与齿轮端面倾斜一个安装角酌安滚齿前运应拉紧拉杆后检查工件外圆和工件的平行在滚直齿圆柱齿轮时袁安装角等于滚刀的螺旋升遥

度袁如果a尧b和c中有一处达不到要求就会造成角袁酌安=酌f滚齿后的齿轮径向跳动大和周节累积误差超差袁在工件螺旋方向遥相在反滚时斜取齿轮野+时冶袁酌安=茁f依酌f相同时取袁野-当冶遥滚刀与

剃齿后出现公法线变动大袁严重影响齿轮的运动稳可见当滚刀螺旋线方向与被加工齿轮的螺旋线定性袁这是影响传动噪音的关键遥

方向相同时袁滚刀轴线倾斜角度较小袁所用滚刀边a缘刀齿不会因过载而影响其耐用度袁尤其在螺旋角较大时更是如此遥且滚刀螺旋线方向和齿坯螺旋线bc方向相同时袁可以消除工作台分度蜗轮副间的啮合间隙袁减少滚齿时的振动袁从而提高滚齿的精度和光洁度[3-5]滚齿遥

机调整质量和产品工艺好坏的检验标准是

图4滚台结构图

所加工工件的质量能否稳定达到工件图纸的要求遥2.5垂直进给调整对齿轮质量的影响

滚齿机调整对调整者有较高的要求袁调整者必须熟加工齿轮的垂直进给由滚刀质量和所加工齿轮

悉所有的设备调整过程袁具有相应的调整和操作设材质决定袁进给速度太快袁易烧伤滚刀袁一般垂直备的技能袁了解刀具尧工装尧检具的基本情况袁而进给的速度在1.2mm/r左右袁但是考虑滚刀允许的且能够在机床调整过程中一丝不苟袁这样才能很好最大线速度袁滚齿机的刚性和所加工齿轮的精度等地完成整个设备的调整过程袁满足加工合格产品的级袁合理调整袁才能保证产品的质量要求遥

需要遥同时工艺人员编制工艺的水平非常关键袁需顺铣刀具磨损小袁逆铣齿面质量好遥

要具备熟悉机床尧熟悉刀具尧熟悉产品尧熟悉检验高速切削和切削高硬度齿轮时顺铣的效果好袁

标准等基本技能袁只有这样才能最大限度地发挥机滚齿刀磨损小袁但从表面质量和振动产生原因的观床尧刀具的效率袁加工出合格的产品遥

点看还是逆铣较为优越遥对于较大模数的齿轮袁粗参考文献院滚时采用顺铣袁尽量减少精滚时的余量袁由于工切[1]王世辰.齿轮加工中一些误差值的定量分析[J].机械工人,削用量小的情况下滚刀磨损不严重袁精滚时逆铣袁2000(4):65.这样就容易得到高质量的加工面遥[2]刘维岗.基于ProE_Wildfire的渐开线齿轮参数化设计[J].2.6

刀架角度调整对齿轮质量的影响

机械工程自动化,2012(10):40.刀架角度的调整是由齿轮螺旋角和所用滚刀螺[3]白明光,张怀存,姚文席,等.齿轮动态力互研法工艺研

究[J].机械工程学报,2000(1):106-109.纹升角决定的袁调整时要严格按照计算结果来确[4]李洪友,周锦进,庞桂兵,等.表面质量对齿轮使用性能指标定袁一般允许的调整误差为依5忆遥同向相减袁异向的影响[J].农业机械学报,2004(4):174-178.相加遥没有特别需要时袁左旋工件用左旋滚刀袁右[5]时永丰.齿轮加工误差分析及加工质量提高方法[J].淮北旋工件用右旋滚刀遥

职业技术学院学报,2011(1):19.渊责任编辑

高

腾冤

TheInfluenceofHobbingProcesstheandQuality

GearHobbingMachineAdjustmentson

MengXue-feng

Abstract渊TheGear院ThisProductpaperintroducesWorkshopcommonofChinahobbingNationaloftheHeavyprocessingDutyGroupmethodDatongofgear,GearitanalyzesCo.,Ltd,theDatonginfluence037305oftheChinahobbing冤

processandthegearhobbingmachinetoadjustquality,theauthorfrom6aspectsatthesametimeanalysisofspecificmethodsforimprovinggearqualitythehobbingprocessandgearhobbingmachineadjustment,pointsouttheimportanceofthehobbingprocess,hobbingmachineadjustmentmethodforimprovinggearquality.Keywords院garcraft;hobbingmachineadjustment;gearquality科技创新与生产力2015年1月总第252期105.com.cn. All Rights Reserved.