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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3
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如前研磨机理及特点所述,研齿时施加研磨剂,研磨剂中的磨料颗粒在齿面滚动和滑动,滚动使齿面产生微小的塑性变形,滑动使齿面产生微小的切削作用,从而降低了表面粗糙度;同时,由于齿面在相互摩擦的同时与空气中的氧或研磨剂中的混合酯(如聚甲基丙烯酸酯等)发生化学和电化学反应,在齿面生成化学反应物,这些化学反应物与表面粘附不牢,继续研磨就会分离,分离后又迅速生成新的氧化物,又被磨掉,因而提高了齿轮的精度。

研齿是在空载下进行的,齿面动态啮合力是由齿轮本身误差产生的,齿轮误差大的地方齿面动态啮合力就大,齿面研磨量也就大,反之,齿轮误差小的地方研磨量就小。而且,当齿轮精度达到一定程度后,齿面动态啮合力就会越来越小,研磨作用也随之减弱,最后起不到研磨作用,这就是齿轮动态力研齿不会导致齿轮畸变的原因。

研齿时,要周期性改变互研齿轮的中心距使互研齿轮在齿廓上充分研磨。周期性变更啮合齿,使两齿轮各齿的研磨概率趋于一致,与此同时误差均化作用将在互研齿轮的齿面上发生,齿面误差小的齿轮将对齿面误差大的齿轮起到“修整”作用,在降低齿面粗糙度的同时,对齿形误差、齿距极限偏差、齿距积累误差、公法线长度变动、齿圈径向跳动误差等均有不同程度的均化。

四 研齿工艺参数的选择

1.主轴转速的选择

动态力研齿机理对主轴转速的选择要求很高。主轴转速的高低影响研齿效率,主轴转速的平稳性影响研齿精度。主轴转速的高低决定单位时间内研齿次数的多少,次数多效率高。文献表明,研齿时齿面间的滑动将引起表面层发热、变形、磨损等,显著影响摩擦因数,摩擦因数随滑动速度增高而增大。

因此主轴转速高,齿轮圆周速度高,齿面间相对滑动速度就高,则摩擦因数大,从而齿面摩擦力就大,研齿效率高(同时考虑齿轮直径大小)。一般主轴转速控制在1000~1800r/min.动态力研齿机理对主轴转速的平稳性也提出很高的要求。资料表明,由计算机系统、数字量输入/输出子系统、MOSF、ET、编码器、可编程定时/计数子系统、直流电动机组成的直接数字控制系统,可以有效地控制和稳定主轴的回转速度,从而满足主轴回转平稳性的要求。

2.研磨齿余量的确定研齿余量的选择不仅影响研齿效率,而且影响研齿精度。为了提高研齿效率和保证研齿精度,一般在齿轮公法线上不要留太多的研齿余量。对于研齿前的齿轮精度,要严格加以控制,尤其是齿圈径向跳动,它明显影响研齿效果;同时要保证齿轮内孔和外圆的同轴度、内孔和端面的垂直度,以保证齿轮安装时的定位精度。

3.互研齿轮齿数的选择要使两互研齿轮的精度同时得到提高,必须使两轮的齿数互研时有相同的概率。比较理想的情况是两轮齿数没有公因子,最好是一个质数齿与另一个其他齿数。但齿轮的齿数是设计确定的,不是研齿工艺所能选择的,因此要更换啮合齿。换齿操作是脱开互研齿轮,相对转过一个齿然后再啮合。


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