高精度齿轮数控滚齿的工艺措施
数控滚齿机由于传动链缩短,传动误差大为减少,提高了加工精度。但对高精度齿轮,特别是齿数多、直径大、齿面长、精度要求高且加工周期长的齿轮,它们在滚切过程中要求有严格的工艺保证,必须控制好齿坯加工、夹具、刀具、机床调整及环境等各个环节。否则,即使采用数控滚齿机,也难以加工出合格的高精度齿轮。1 齿坯加工
齿坯特别是直径较大的齿坯,装夹时很容易发生弹性变形,因在滚齿机上很难弥补,因此可能造成齿轮啮合精度的丧失。由于齿面加工常以齿轮孔和端面为基准面,所以齿坯精度中主要是对齿轮孔的尺寸精度和形状精度、孔和端面的位置精度有较高的要求(参见GB10095-88)。如6级精度的齿轮,定位孔的尺寸和形状精度等级为IT6,粗糙度Ra1.6µm,分度圆直径在125~400mm 范围内的齿轮定位孔径向跳动和端面圆跳动公差不超过0.014mm。一般采用两种加工方法保证:①直接装夹车削(一次安装完成孔和基准端面的精车):②穿轴车削(以先加工好的孔为基准,完成端面、外圆的车削)。无论采用哪种方法,都应使齿坯达到规定要求,要有一个高精度的滚齿定位基准面。
1.滚刀架 2.特制车刀架 3.车刀 4.夹具 5.滚齿机工作台
图1
1. 心轴2.夹具座
图2
2 滚齿夹具
滚齿夹具要有足够的强度和能满足齿轮滚齿定位的精度。夹具定位基面在其它机床上加工后再装在滚齿机工作台上,常常不容易保证平行度。
因此,可采用在滚齿机上车削定位平面的方法。如图1所示,将滚刀和刀杆拆下,利用滚刀架上的螺栓孔,将一特制车刀架固定在滚刀架上。编一径向走刀程序,让滚齿机工作台带动夹具转动,滚刀架送进车刀做径向进给。注意工作台的转速不要超过其额定转速,车刀切入深度一次不过0.2mm。
夹具在机床工作台上安装后如图2所示,必须检验A 、B、C三点的跳动量,A,B之间的距离视齿轮毛坯长度(几个齿轮毛坯串联加工时视几个齿轮毛坯长度的总和)而定,一般要求允许最大跳动量A处为0.006mm,B处和C处为0.003mm。
3 滚刀系统的安装与调整
滚刀杆的安装与检验
安装 要平稳地将刀杆装入滚刀主轴锥孔中,并用拉杆拉紧,而后松开拉杆,以消除其拉伸应力,但不得使刀杆再次脱开。重新旋紧拉杆,恰好足以夹持滚刀杆,并将其固定。这是由于拉紧刀杆进入主轴锥孔所产生的拉力使拉杆处于拉伸状态。在机床运转过程中,因机床温升引起主轴锥孔膨胀,刀杆将被拉伸状态的拉杆更深地拉入锥孔。当停机冷却后,主轴锥孔收缩,会给拆卸刀杆带来困难。
1.千分表 2.滚刀杆 3.主轴
图3
1. 轴套 2.调整垫片 3.滚刀 4.滚刀杆 5.千分表 6.联接键
图4
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