滚齿为什么不能加工内齿轮
对比滚齿、插齿的方法有何不同?说明他们各自的特点和应用范围?
滚齿与插齿使用范围?
滚齿加工是应用最广泛的齿形加工方法之一,具有生产效率高、精度高等优点。滚齿的表面粗糙度Ra可达3.2。对于中模数齿轮,滚齿精度可达GB/T10095的7-8级,对于小模数齿轮,滚齿精度可达5-6级。滚齿不仅可以加工直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮,还可以加工涡轮。用高速钢滚刀滚齿,切削速度可达300m/min,滚齿齿面硬度可达62HRC。涂层硬质合金滚刀具有较高的硬度和耐用度,陶瓷合金刀片的切削速度可达2000m/min。
滚齿是利用斜齿轮的啮合原理进行切削。滚刀相当于螺旋角大、齿数少的斜齿圆柱齿轮。它的本质是蜗杆,工件是与之啮合的齿轮。这种蜗杆组成的滚刀沿平行于轴线或垂直于螺旋线的方向有一些切屑槽,刀齿背面铲磨,只有刀刃在正确的螺旋面上。在滚齿过程中,滚刀和被加工的齿轮像蜗杆一样相互啮合,滚刀的旋转形成切削运动,而滚刀切削刃形成的假想齿条连续平行运动。当这个假想齿条是梯形齿条时,滚刀和工件以一定的速比展开运动,同时相对于工件的全齿宽做轴向进给运动。渐开线齿轮被切掉。用不同齿形的滚刀,可以加工花键、链轮、摆线齿轮等各种齿形的齿轮。
渐开线圆柱齿轮与滚刀的啮合,本质上是一对轴交错的渐开线圆柱齿轮的啮合,滚刀等于被加工的基截面,但不一定要求分度圆上的法向模数和法向压力角必须相等(如小压力角滚刀的滚齿)。
滚齿机通常主要用于加工渐开线齿形的直齿、斜齿和人字齿。只要工件的模数和压力角与滚刀一致,通过机床的调整就可以加工出不同齿数、不同螺旋角的齿轮。其实只要滚刀与工件的齿形共轭,就可以加工其他齿形的工件,如圆弧齿轮、摆线齿轮、链轮、棘轮等。大型滚齿机除了范成法外,还有分度铣齿装置,用盘形铣刀或指状铣刀作仿形铣齿,或附加内齿轮滚齿刀架,用专用内齿轮滚刀按范成法滚齿内齿轮。
滚齿既适用于齿形的高效粗加工,也适用于齿形的高精度精加工,适应性广,调整简单,操作方便,滚齿尺寸规格范围广,从直径小于1mm、模数小于0.1mm(仪表齿轮)到直径大于12m、模数大于40mm(大齿轮)。滚齿机适用于加工目前已应用的各种齿轮材料,包括各种金属材料和齿面较软的非金属材料。随着滚齿技术的进步,近年来生产了各种类型的滚齿机,可以用硬纸合金滚刀半精滚或精滚淬硬齿轮,可以减少磨齿余量,甚至部分替代磨齿,其生产成本远低于磨齿。
滚齿机的局限性是不能加工窄空槽齿轮、中小型内齿轮和齿条,不能加工节曲线不闭合或节曲线为凹形的非圆齿轮。
刨齿
插齿是齿轮加工的重要方法之一,适用于加工内齿轮和多种齿轮。使用专用工具和附件后,可以加工人字齿轮、齿条、面齿轮、棘轮、内花键和外花键。插齿机根据展成原理工作,就像两个齿轮无间隙啮合,一个是插齿刀,一个是被加工齿轮。插齿刀由高速钢等刀具材料制成,在轮齿上磨出前角和后角,形成刃口。插齿时,插齿刀上下移动,啮合关系
根据结构和形状的不同,插齿刀可分为盘形插齿刀、碗形插齿刀、锥柄插齿刀和圆柱插齿刀四种。盘形插齿刀主要用于加工普通外啮合直齿轮、斜齿圆柱齿轮、人字齿轮、大直径内齿轮和齿条。碗形插齿刀主要用于加工肩齿轮和双联齿轮。锥柄插齿刀主要用于加工内啮合直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮。圆柱插齿刀主要用于加工小模数的内齿轮和外齿轮。由于圆柱插齿刀的夹紧部分和定位部分制造困难,现在很少使用,一般用碗形插齿刀或锥柄插齿刀代替。因此,在和其他一些国家的标准中没有包括圆柱插齿刀。
根据用途不同,插齿刀可分为通用插齿刀、专用插齿刀、剃前插齿刀、修缘插齿刀和专用插齿刀。
滚齿与插齿使用范围?
滚齿加工应用广泛。基本上用滚齿加工齿轮。滚齿机可以滚出各种各样的齿轮,以及花键和链轮。
如果没有特殊原因,基本都是滚齿加工,因为效率比较高。插齿机不切削是因为多了一个回程,效率比滚齿机低。但是插齿机的某些应用是滚齿机无法加工的范围。比如齿轮和其他结构很接近,如果用滚齿机,滚刀会和其他结构发生干涉。例如,滚齿机将无法加工双联齿轮中两个齿轮非常接近的小齿轮部分。还有一个适用范围,加工内齿轮。
齿轮的加工方法有哪几种?
常见齿轮加工方法
1.成形法这种铣齿的方法属于成形法。铣削时,将工件安装在铣床的分度头上,用一定模数的盘形(或指状)铣刀铣削齿轮齿。加工一个齿槽后,将其分度,然后铣削下一个齿槽。铣齿的特点:设备简单;工具成本低;生产率低;加工齿轮精度低。齿轮的齿廓形状取决于基圆的大小(与齿轮的齿数有关)。成形法铣齿要求运动简单,不需要专用机床,但需要用分度头分度,生产效率低。这种方法一般用于小批量生产低精度齿轮。
2.展成法用展成法加工齿轮时,齿面上的渐开线是用展成法形成的,生产效率高,加工精度高。大多数齿轮加工机床使用范成法。1)滚齿的原理是模拟一对交错斜齿轮副的啮合和滚动过程。如果一个齿轮的齿数减少到一个或几个,齿轮齿的螺旋倾角就很大,就成了蜗杆。然后把蜗杆开槽铲回去,就成了齿轮滚刀。当机床使滚刀和工件严格按照一对斜齿圆柱齿轮的传动比转动时,滚刀就能在工件上连续切齿。滚齿加工的特点:a .适应性强;b .高生产率;c、加工出的齿形表面粗糙度大于插齿刀的表面粗糙度;d .主要用于加工直齿轮、斜齿圆柱齿轮和蜗轮。2)插齿机用于加工内外啮合的圆柱齿轮,特别适合加工滚齿机无法加工的内齿轮和多齿轮。有了附件,插齿机还可以加工齿条,但是插齿机不能加工蜗轮。3)剃齿是剃齿刀带动工件自由转动,模拟一对螺旋齿轮在两侧无侧隙啮合的过程。剃齿刀与工件轴线错开一定角度。剃齿常用于非淬火圆柱齿轮的精加工,生产效率高,是最常用的软齿面精加工方法之一。4)珩齿是一种加工硬化齿轮表面的齿轮精加工方法。珩磨轮与工件之间的相对运动关系与剃齿相同,但珩磨轮与工件之间的相对运动关系不同