滚齿加工工艺水平探讨及滚齿加工误差分析

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1、滚齿加工工艺水平探讨及滚齿加工误差分析　　(包头市东河区供暖管理所，内蒙古包头014000) 　　摘要：文章对滚齿加工工艺水平和滚齿加工后出现的齿形误差和齿向误差超差进行了分析探讨，提出了保证齿轮加工精度的主要措施。 关键词：齿形误差；齿向误差；滚刀精度 　　中图分类号：TH161+.1文献标识码：B文章编号：1007—6921(XX)10—0105—01 　　齿轮是构成机械产品的关键零件。齿轮质量的优劣关系到整个机械工业产品的水平。目前传动机构日益向高承载、高寿命、高速及低噪声方向发展

2、，而保证这些要求，对齿轮材料性能及热处理技术水平、加工工艺、机床、切削刀具等都有了更高的要求。 　　内蒙古地区齿轮生产绝大多数以一人一刀的普通机床作为加工手段，且设备陈旧，技术改造缓慢。从生产的汽车、工程机械、拖拉机齿轮来看，大多是批量大，中等精度的齿轮。在滚齿加工中有些齿轮表现为齿形误差和齿向误差达不到精度标准。而影响产品的使用性能和寿命。下面以滚齿为例来探讨提高滚齿加工工艺水平和减小齿形误差和齿向误差的措施。 1滚齿加工工艺 　　滚齿是热处理前齿形加工应用最广的方法，滚齿的精度和效率在很

3、大程度上决定于滚齿机的精度和刚度。目前各企业使用的Y38型滚齿机采取一些适当的措施，可以加工出7级精度的齿轮，具体措施为： 1.1调整精化滚齿机 　　机床传动链误差是影响齿形误差△ft的因素之一，在调整控制滚齿机各项几何精度的基础上，对传动链进行动态测量，找出其薄弱环节进行调整检修，对高滚齿精度有一定效果。 1.2提高滚齿刚度 　　随着切削刀具性能逐步提高，滚齿速度也在不断提高。高速钢滚齿速度一般在60～80m/min左右，但切削速度的提高，需采取相应措施来提高机床和工艺设备的刚度，如通

4、过调整机床各运动副的配合间隙，加粗刀杆直径等。 1.3刀具材料及制造工艺 　　提高滚齿速度对滚刀材料及锻造、热处理工艺有更高的要求。这主要是因为滚刀的硬度及耐磨性不仅与材料的牌号成份有关，而材料的金相组织冶金状态也有重要影响。随着国内不断出现一些新的高速钢材料使新型刀具材料的潜力得到充分发挥。 1.4采用合理的滚切切削用量 　　切削用量对滚刀的耐用度有很大影响，滚齿速度在80m/min左右，进给量在2.5~3mm/r时，可得到即经济生产率又高的效果。且能保证齿面有较高的表面质量，其原因为这样

5、的切削速度避开了机屑瘤产生的切削速度。 2齿形误差和齿向误差分析 2.1试验数据 　　在包头市工程齿轮厂Y38型滚齿机上加工直齿圆柱齿轮。 被加工齿轮尺寸及精度要求： 模数：m=3mm;齿数Z1=100 　　分度园压力角：αf=200;齿宽B=50mm 齿形公差：ft=0.013mm 　　齿向公差：Fβ=0.016mm;精度等级：7FL。 滚刀参数及精要求： 　　滚刀采用I型AA级单头滚刀，园周齿数：z0=10；模数：mn=3mm；轴向齿形角：α=20°1′；外径：dα=80mm

6、；节径：d′=71.15mm;αn=20°;螺旋导程:pz=9.433mm;刀齿铲削量:k=5mm;β=2°25′;齿形角误差：Δαn=±3′;前角非径向性误差:ΔY=0.032mm；啮合误差:ΔTΣ=0.013;轴向齿距误差:Δρ=0.025mm;安装后滚刀径向跳动量和轴向跳动量分别为:ΔD=0.016mm;Δb=0.016mm;滚刀找正安装两凸台径向跳动近点为ΔΕ刀a=0.005mm;远点为ΔΕ刀b=0.009mm。 齿坯和夹具安装后端面跳动: 　　Δb夹=0.045mm;Δb坯=0.0

7、45mm。 刀架拖板导轨误差: 　　纵向:Ω1=0.035/150;横向:Ω2=0.03/150。 　　加工后测得齿轮的齿形误差Δft=15μm;齿向误差:ΔFβ=16.8μm,此二项误差全部超差。 2.2误差分析 2.2.1齿形误差Δft 　　影响齿形误差的主要原因有：滚刀的制造和安装误差；夹具误差；机床导轨误差；分度蜗轮副和制造和安装误差及传动链的运动误差。上述因素中滚刀的制造和安装误差所引起的齿形误差应小于或等于被切齿轮齿形公差ft的80%。故首先分析计算滚刀制造和安装误差引

8、起的齿形误差。 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　由Δft刀的数值可以看出滚刀方面引起的齿形误差基本接近规定的数差,稍有超出。故齿形误差数值的原因主要来自分度蜗轮副误差和传动链方面。 2.2.2齿向误差ΔFβ 　　影响齿向误差的主要原因有：机床导轨误差；毛坯误差的夹具误差。 　　740)this.width=740"border=undefined> 　　与实测齿向的误差接近，而齿坯和夹具安装