锥齿轮加工工艺课件(PPT 72页)

数控铣削加工原理
依然是利用范成法对齿形铣削成形
展成运动原理
2
z1 z12
z22
1
展成运动时，两电机的转角关系为： 加展工成齿运数动为时Z，1的两锥台齿电轮机时根：据要求联动，加实工现齿待数加为工Z齿2的轮齿的轮复时合运动。 分齿时，摇台电机不动，仅由工件头电机转动实现分齿。 以下以加工一对啮合的锥齿轮，齿数为Z1, Z2为例讲解展成运动关系。
（1）弧齿切齿机床是一类专门的机 床。按切削方式可分为 “ 分齿切 削法” （亦称面铣法）和 “连续 切削法 ” （亦称面滚法）。采用 分齿切削法的机床有格里森 No.116 、No.26等，苏式525、 528等及国产Y2250、 Y2280、 YH605等。采用连续切削法的机床 有奥利康SM2等。采用六轴联动全 数控的格里森凤凰系列切齿机和奥 利康C系列切齿机均可以完成上述 两种切削方式。
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螺旋锥齿轮
• 直齿锥齿轮和螺旋锥齿轮
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加工工艺路线
制坯
轮坯及安装连接部位的粗、精加工
安装连接部位的精加工
热处理
切齿
研齿
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磷化
光整加工
配对
制坯
• （1）汽车、拖拉机等车辆中使用的弧齿锥齿轮毛坯绝大 多数经模锻制成，材料为低碳合金钢。盘形大轮毛坯采用 碾扩孔工艺、轴类小轮毛坯采用立锻工艺可以降低材料消 耗。
盘铣刀到面与被加工 齿面时刻相切
向矢量该具加中工心齿轴其削是轨X轮线中一从迹齿节顶α次齿坐为每心轮锥点被根标压经坐加处以O力转标工开节角动齿始锥，一轮加面机Xν次-=绕工为Y床δ后X-，基平9的和0之准面°刀Y后。,轴具δ铣现为转中削采节动到用锥的齿增角角顶大Y，度。到xcyzφ，=o==1因半nnsn由φβ312=此径==2齿为ZXY+计的+轮R每R*算方*啮铣csoi刀式nsαα*
• 为保证大轮的切齿安装定位要求，定位平面的平面度应≤ 0.03mm， 粗糙度Ra≤ 1.6μm，并要求在一次装夹中同时加工定位圆孔和平面， 保证圆孔尺寸精度、圆度及圆孔与平面的垂直度。需要注意的是，大 平面上要加工齿轮安装螺钉孔。由于刀具等原因，在大平面螺钉孔口 处可能留有飞边毛刺，所以在齿轮安装螺钉孔加工后再磨大平面是合 理的。
轮坯加工
• （2）轮坯加工主要控制面锥角、轮冠距和工艺定位面精度。面锥角 和轮冠距决定了安装在切齿机床夹具上切齿后齿轮的齿深和齿顶高 ， 它直接影响成对齿轮啮合时的底隙和接触区在齿面上的位置，所以面 锥角和轮冠距尺寸的控制与圆柱齿轮齿顶圆尺寸控制要求是相似的 。 为防止轮齿小端可能产生的齿顶 、齿根干涉 ，面锥角公差取+8′，轮 冠距公差取-0.1~0.15mm。成批生产时，应用 “标准齿坯”和齿坯检 验 仪对轮坯进行比较测量。
螺旋锥齿轮加工工艺
螺旋锥齿轮加工
• 在齿轮加工中弧齿锥齿轮的加工是比较复杂的，主要表现在切齿工序 上。
• 螺旋锥齿轮是成对设计、制造和使用的，所以大 、小（ 主 、从动） 轮的加工工艺是同时考虑的。汽车、拖拉机等车辆中使用的弧齿锥齿 轮大多采用格里森齿制。批量生产的切齿工序多采用 “ 固定安装 法”，并以大轮两齿面为基准，用调整小轮两齿面的加工参数去获得 需要的接触区和啮合侧隙。
•
直齿锥齿轮数控 加工必要条件
选择合适的数控机床 引入合适的专用夹具 选择合适的加工刀具
直齿锥齿轮数控加工条件
数控机床选择
选
用
普
通
数
控
铣
床
直齿锥齿轮数控加工条件
专用夹具设计
直齿锥齿轮数控加工条件
加工刀具选择
刀具的选择原则是强度和加工效率，由于盘铣刀的加工效率和强度能满足加工要求，因 此选择用盘铣刀。不同规格不同形状的齿轮加工刀具也不同
展成加工过程
数控铣削加工步骤
生成程 序导入 机床加 工
数控铣削加工步骤
刀轨参数确定
数控铣削加工步骤
刀轨计算
Z
刀 轴
刀具与节锥面相切
确由由于定于被铣刀加刀轨工,毛齿是轮坯直与相接盘对决 方
时刀具中心坐标为：
位铣定刀置加之：工间质的相量对的展高成低， 在中的运锥锥因否编还位动 面 面此十写需置，与啮刀分刀要产被合轨控轨重形加作文制齿工纯的要件刀轮齿滚正的具的轮动确过中节节，与程心
来实现方使向得刀具半合径原增理大得为出R上+1式,2M。，ε为这轴样交既角没。有改变刀具中
心的轨迹又能够使得刀具与被加工齿轮完全啮合。
数控铣削加工步骤
刀轨参数化
获取刀位 文件
将文件分成
相互独立的 块
为所有的 块找出公
共父类
派生
子类对象
CNC加工伞齿轮的优势
1、相比于伞齿刨：能加工锥角大于90度的伞齿轮； 2、相对于五轴机床加工：操作简单，成本低。 3、利用UG等CAM软件可以进行数控编程仿真，程序经后置处理 可直接用于机床。 4、通过计算机仿真可以减少试切次数，降低生产成本； 5、参数化建模使得程序具有通用性。
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轮坯加工
• （ 3 ）其余安装连接部位尺寸如螺孔、螺钉通孔、花键、开口销孔、 槽及小轮螺纹等，与其他机械零件的加工方法和要求相同。对热处理 后不再加工的部位，应充分考虑其变形的冷热数据配合。
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切齿
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切齿工序是弧齿锥齿轮加工中最为重要的工序，尤其是作为轮齿
部位最终加工工序时，因为后面没有磨齿工序修正。
• （3）锻坯正火处理后应进行清理，以除去锻坯表面的氧化皮。可采 用抛丸或酸洗处理。酸洗处理可能污染环境，应尽量避免采用。
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轮坯加工
• （1）轮坯加工可以采用多轴车床工序集中的方法，也可以采用普通 车床和仿形车床用工序分散的方法。采用数控机床工序集中的方法更 能保证轮坯精度。
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制坯
• （2） 锻坯需经正火处理 ，以消除锻造应力、改善组织和获得良好的 加工切削性能。采用等温正火处理更有利于后续渗碳淬火处理时产品 的金相组织和变形的改善。正火后的硬度值一般规定为 156~207HBS ，合适的硬度值为 160~190HBS，这样有利于降低切 齿的齿面粗糙度和提高刀具的耐用度。
锥齿轮加工工艺
李益，杨坤，罗曦
目录
•引言 •直齿锥齿轮加工工艺 •螺旋锥齿轮加工工艺 •螺旋锥齿轮电化学光整加工工艺
引言
直齿锥齿轮加工工艺
主要内容
锥齿轮加工方法介绍
锥 齿 轮 按照不同 加 行业和现 工 有设备 方 法
仿形铣削法
展成铣齿法 最
伞
精密锻造法 常
齿
用
刨
冷挤压法
粉末冶金方法
直齿锥齿轮数控加工条件