齿轮式金刚石修整滚轮在齿轮精加工中的应用研究279山东科技大学机械电子工程学院于涛杨俊茹王素玉范云霄用自制的金刚石修整滚轮在内啮合所齿机蜗杆砂轮磨齿机上对内珩轮蜗杆砂轮进行了修磨。试验证明。自制的金1石修整滚轮精度完全符合使用要求,为适应现代机械传动高速重载低噪声寿命等需要,齿轮传动中越来越多的采用硬齿面高精度齿轮,完善和应用硬齿面精加工技术是现代齿轮制造技术的主要发展方向,但随着齿面硬度的增加,普通的高速钢切削刀具己很难满足需求,国内外主要采用磨齿珩齿等工艺随着对工艺的研究。国外越来越多的采用齿轮式金刚石修整滚轮对砂轮行轮进行修取并相应地推出了系列的新型齿轮磨齿机珩齿机,国内由于齿轮式金刚心修整滚轮的精度不过关。而进口修整轮的价格极为昂贵,因此其应用很少,仅限于少数进口1外相应机床的大型企业。且考虑成本,在4产中较少采用。
木文介绍了齿轮式金刚石修整滚轮的制作方法,并在此基础上自制了金刚石修整滚轮,然后分析了其在齿轮精加工机床中的应用,并在大连机床厂齿轮分厂做了相应的试,1金刚石修整滚轮的制作齿轮式金刚石修整滚轮是指在齿轮形钢制基体齿面上镀覆层金刚石颗粒而形成的种高精度修形工具,这种修整滚轮具有与被加工工件相同的几何参数,可用来对砂轮珩磨轮剃齿刀等齿轮加工工具进行修形。是各种高精度夂杂甩面超硬修整滚轮中制造难度*大的种,其制造误差要经过次加工传递并放大到工件上,我们经过多年的潜心的研制,终于突破了齿轮形金刚石修整滚轮的制造质量关,于1996年获***新产品证书和国家火炬计划项目证书,修形滚轮质景已接近国外同类先进产品质,使用效果可完全替代进口产品,深受齿轮加工企业欢迎。
为保证被加工齿轮的加工精度,齿轮金刚石修整滚轮应达到以下要求1尺寸精度和形位精度高;2磨粒分布均匀且等高性好;3镀层与基体镀层与磨粒结合,目前,其制作方法主要为电镀。根据工艺。
我们在制作修整滚轮时,考虑到制作成本,采用的是外镀法。为保证制作精度,采用高精度的实验标准筛精细地筛选了磨粒尺寸,基体轮用磨床进行强度,降低了边角效应其艺过程为;基体轮制造植砂屯铍内砂修整博造等。,实小应用中。由1在电镀过程采取了许多措施提,精度,精度可达便可满足要求,当粘度要求较时,我们用队,以;磨床,换上自制的盘形金刚石砂轮,进行了修磨,精度已2在珩齿加工中的应用由瑞士383公司于议79年开发的内啮合珩齿艺是淬火后齿轮精加工的种重要方法,己在美曰德等发达国家的汽车公司中广泛用于轿车齿轮的精加工中。根据国外*新观点,汽车齿轮采用滚插剃热内啮合珩工艺或取消剃齿工序,成品齿轮可达178级。特别适用于我国的经济型轿车和中型轻型货车变速器齿轮。为内啮合,齿意,其原理为用含有磨料的塑料内珩磨轮相当于内齿轮带动被衔齿轮自由转动,并借助于齿面间用于对内珩磨轮的修磨,与加工工件的方法完全相同,只是工件被修整滚轮代替,可同时对珩磨轮的齿面齿顶及齿根进行修整修整时间般与珩磨工件时间相同,每次的修整量在0.010.05,经修整的珩磨轮即可保证有较好的精度与自锐性。同时,珩磨轮与修我们用自制的金刚石修整滚轮在大连机床厂齿轮分厂进口的,2500内啮合珩齿机进行了试验,2为工件衔磨前后的齿形曲线。结果明,用修整后的珩轮衔齿能有效地提高工件齿轮的综合精度,对剃齿冷轧及磨齿后的工件进行珩磨,相对噪音检查整滚轮经过互相啮合修整,可以消除交错轴螺旋内哨合的干涉。金刚1修整滚轮的精度将通过珩磨轮反映到工件齿轮上,因此,其精度应尽可能提高。
我国对内啮合,齿的研究与国外基本同步,南京机床厂大连机床厂都进行了内啮合珩齿机的研制开发,且南京机床厂己出售多台74820,但使用情况并不理想,究其原因,主要是配套的金刚石修整滚轮的质量不过关,达不到加工精度,因此,采用此工艺的齿轮厂家多进口化1公司的,250,谀龊乡癯莼采用瑞±迪阿瓦公司的金刚石修整滚轮,但价格极为整滚轮修整内珩轮的基础上,将其应用于外,轮的修整,效果也非常明显,被加工齿轮的各项精度都有不同程度的提高,改变了过去外啮合珩齿仅能提泮火后齿轮光;六度的传统观点。3在环面蜗杆砂轮磨齿中的应用蜗杆砂轮磨齿法是种连续分度的磨齿方法,其原理为砂轮被修整成蜗杆与被磨削齿轮面啮合,面磨削,砂轮的修形般是用金刚石笔修整成阿基米德蜗杆。修形过程较为麻烦。为进步提高蜗杆砂轮舍,机的效率,瑞1赖斯义尔公在九十年代初期推出了环面蜗杆砂轮磨齿机抠只其原理为用个与被加工齿轮完全样的高精度的齿轮式金刚石滚轮放在被加工工件的位置上,通过啮介运动将蜗杆砂轮修成环面,然后再用此环面蜗杆砂轮加工工件,3所,这是目前高精度硬齿面齿轮加工效率*高的方法,磨削每齿仅需18,精度达到0.5级。
由厂国内未进口环而蜗杆砂轮磨圾机。我们在大连机床厂迸口的瑞士赖斯朵尔公司的蜗杆砂轮磨齿机况2上进行了原理实验,4为我们自制的金刚石修整滚轮将随1以带的进口蜗杆砂轮修成了环昂贵洲了内啮合珩齿工艺在我国的推广。
状,用其磨削试件,试件的齿形误差均有较大改靠模板将剃齿刀齿形磨成中凹状,再用磨好的剃齿刀加工出中凸齿形的工件,此方法费时费力,须专门的磨齿机和技术工人。剃齿刀修磨1次需68小抵证明我们研制的金刚石修整轮完全符合此丁艺的要求。
近年来,瑞士赖斯豪尔公司将环面蜗杆砂轮磨设机和外啮合珩齿机联线,组成种新的齿轮精加工机床经过这种新工艺精加工的齿轮具有5级以上的精度,且齿面加工纹理十分错综复杂,噪音极低,班制年产量可达1520万件,是齿轮精加工工艺技术在质呈和生产率**结介上,目前所能达到的世界*高水平,其环面蜗杆砂轮和外珩轮均齿轮式金刚石修整轮进行修整4在剃齿刀修形中的应用刹齿是齿轮齿形精加工的高效传统工艺,其原理是作为刀具的斜齿轮与工件直齿轮或斜齿轮自由哺合,利用齿面间的相对滑移进行切削。此工艺的主要问是剃齿中凹现象,即剃出的齿轮在中部节圆附近出现不同程度的切入蓄约为⑴⑴巧。5,其原因尚未完全研究清楚。目前生产中解决为解决这问,我们提出了种剃齿刀修磨新方法在机修磨法,即用个与所齿轮几何参数基本致的齿轮式金刚石修整轮,装在剃齿机上,在剃削运动中,巾十修磨轮的齿血硬度人十剃齿刀的齿面硬度,根据反1力原理,木应使波剃修磨轮的中叩效应。就会反映到剃齿刀的齿形上,使剃齿刀齿形在相应部位产生中凹,用此剃齿刀剃削工件齿轮时,因工艺系统没有变化,工件齿轮齿形误差就可以得到相应补偿,消除中凹现象。此方法不需专门的磨刀机床修形靠模和专业人员,修磨时间很短,成本较低经我们在济南第机床厂大连机床厂济宁齿轮厂鲁南机床厂等多家企业的实验证明,此方法完全满足剃洵7的修形要求,5结论1自制的齿轮式金刚石修整轮的精度和耐用度能满足内外珩轮环面蜗杆砂轮剃齿刀的修形。具育良好的应用前景齿轮式金刚石修整轮作为种复杂形面的修形工具,在用范成法精加工齿轮的工艺中应用将越来越广泛。
1孙京,等。解决利齿齿形中凹的新方法。中国学私期刊文摘1 2詹东安,吴序堂等。内啮合珩齿的理论研究和微机模拟齿面接触分3詹东安,任济生等。齿轮形超硬修磨轮的设计与制作技术,机械科学与技术,20瓜3436 4乐美豪,我国汽车圆柱齿轮精加工工艺技术的现状及其发展,机械科学与技术,1997,38,迫第作者简介于涛972人男,山东省泰安市人,工宇项士,山东科技大学讲师,从事齿轮啮合理论身轮如工等方面的研究工作。
收稿日期2001