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模具设计培训知识:齿轮动态力研齿新工艺用于硬齿面齿形精加工
已阅[413]次[2011/5/29]

磨齿是进行高精度硬齿面齿形加工的工艺方法之一,加工精度高,但磨齿存在着设备昂贵、生产率低和调整困难等缺点。传统的研磨齿只能使齿面粗糙度有所好转,能少量修整齿形和齿向误差,对其他误差修整作用很小。因为研磨齿时,两轮处于自由啮合状态,滚滑量在整个齿面上不均匀,在节圆附近滑动小,在齿根、齿顶滑动大,因此研磨时间长会由于不均匀滑动而使齿形质量降低。 

随着硬齿面精加工新工艺的不断研究和探索,研磨工艺得到了发展。渐开线齿轮齿形研磨新工艺以渐开线齿轮啮合特性、啮合动力学和研磨切削原理为理论基础,应用动态研磨和误差均化理论设计出区别于传统研磨的新方法,该方法利用齿轮啮合时齿轮本身误差产生的齿面动态力在研磨剂的作用下修整齿轮,可以明显提高齿轮精度并具有较高的生产率。 

一 传统研磨机理及工艺特点 

研磨属于磨削中的游离磨粒加工类型,是一种传统的光整、精密加工方法。研磨精度可达到亚微米级(尺寸精度可达0.025μm),表面粗糙度可达Ra0.01μm,并能使两零件的接触面达到精密配合。 

1.研磨机理 

研磨是由游离的磨粒通过研具对工件进行微量切削的过程。在加工过程中,工件表面发生复杂的物理和化学变化。其主要作用如下。 

(1)切削作用。由于研具的材料比被研的工件软,研磨剂中的磨粒在研具表面上半固定或浮动,构成多刃基体,在研具与工件作研磨运动时,在一定压力下对工件表面进行微量切削。 

(2)塑性变形。钝化了的磨粒对工件表面进行挤压,使被加工材料产生变形,工件表面峰谷在塑变中趋于熨平或在反复变形中产生加工硬化,最后断裂面形成细微切屑。 

(3)化学作用。当采用氧化铬、硬脂酸或其他研磨剂时,工件表面会形成一层极薄的氧化膜,这层氧化膜很易被磨掉而不损伤基体,在研磨过程中氧化膜不断地迅速形成,又不断地被磨掉,从而加快了研磨过程,使表面粗糙度降低。 

2.研磨特点 

(1)尺寸精度高。磨料采用极细的微粒,在低速、低压下磨除一层极薄的金属。因此,产生的热量少,工件的变形和表面变质层很轻微,可稳定获得高精度表面。 
(2)形位精度高。由于微量切削,研磨运动复杂,而且不受运动精度的影响,因此可得到较高的形位精度。 
(3)表面粗糙度低。工件和研具间有一定相对运动,磨粒在工件表面上不会重复先前的运动轨迹,这就有利于均匀地切掉工件表面上的凸峰,降低工件表面粗糙度。


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