齿条加工的工序有哪些?
以台湾凯贺KH品牌的齿条来举例:
齿条标准制作步骤
材料,铣四面,滚齿,修整长度,热处理,整直,钻孔,四面研磨,齿面研磨,成品检验,成品包装。
一选择材料
中碳钢各国用语,分别为
日本JIS规格:S45C
美国SAE规格:1045中碳钢,
德国DIN规格:CK45
退火
退火是为了软化钢材、调整结晶组织、去除内部应力、改善冷轧加工及切削性的热处理方法。
根据使用目的,退火细分为完全退火、球化退火、去应力退火、中间退火等
中间退火
为了使下一道工序的加工容易进行,冷轧工序的途中对变硬材料做软化处理的退火加工。
S45C(机械结构用冷轧碳素钢)190~230HB
调质
调质是淬火与回火(高温)处理相结合、调整钢的硬度/强度/ 靭性的热处理。调质处理後的材料硬度为一般机械加工范围的硬度 一般调质硬度如下表示:
S45C(机械结构用碳素钢)200~230HB
SCM440(机械结构用合金钢)200~230HB
二:铣四面
把原本的素材,加工成我们要的外径尺寸及形状。利用成型刀具,依照标准的齿距及齿形做滚齿加工。
四、修整长度
修整长度是为了让每支齿条的长度都能一致,相接时能顺畅的做接合动作,每种齿型在做相接时,都有不同的关隙,间隙太小齿条组装时会相抵,间隙过大齿型会不完整,而且不美观。
为了确保各齿型的间隙都能适中,在制作过程中我们用厚薄规来检验每支齿条的间隙。
五、热处理高周波(又称高频淬火)
高周波是将含碳量在0.30%以上的钢材通过感应加热,使材料表面变硬的淬火热处理。经过高周波热处理的齿条,其齿面及齿顶可以得到高硬度。
其中M8齿条因为齿高比较长,齿根部有得不到硬化的可能性,所以热处理方式改为中周波(又称低频淬火),按照M8的齿形一齿一齿加工,确保日後机台重传动而崩齿。
高周波热处理後需要在做低温回火处理,目的是让材料的硬度降低、增强韧性。
S45C & SCM440的高周波硬度及硬化层深度,参考如下
淬火硬度45~50HRC
有效硬化层深度 1~1.5mm
六、整直
热处理後齿条一定会弯曲变形,藉由整直的步骤, 来把变形的齿条压为平整,以利後续加工。
七、钻孔
钻孔程序至於热处理後,是为了防止孔径及孔距的变形,以及整直时怕压到孔位而导致断裂。
定位销孔的孔距及孔径一定要现配,不然无法对齐。定位销孔的用意是要让齿条能更牢固的致於机台上。
八、四面研磨
由於高周波热处理(高频淬火)产生形变,所以一般情况下齿条的精度会下降。藉由四面研磨来改善表面的形变及精度,也可以让齿面研磨时有个更精准的基础承靠面。
九、齿面研磨
齿条表面研磨後,表面粗糙度降低,平行度跟垂直度也会更精准。
没有经过高周波热处理(高频淬火)的齿条齿面强度低。 通过淬火处理,齿条的齿面强度可以提高约3~5倍左右,但是因为热处理时的温度影响,齿条的齿面精度下降,噪音增大。
淬火处理後对齿面做研磨加工可以改善热处理精度和齿面粗糙度,制造出高精度、高强度的齿条。
齿面经过研磨加工後、齿面粗糙度降低,齿条的强度提高。
十、成品检验
十一、成品包装
如何加工齿条
1、滚齿:滚齿加工是展成法原理来加工齿轮;
2、插齿:用插齿刀按展成法或成形法加工内、外齿轮或齿条等的齿面称为插齿;
3、剃齿:剃齿加工是根据一对螺旋角不等的螺旋齿轮啮合的原理,剃齿刀与被切齿轮的轴线空间交叉一个角度,它们的啮合为无侧隙双面啮合的自由展成运动;
4、磨齿:利用砂轮作为磨具加工圆柱齿轮或某些齿轮加工刀具齿面的齿轮加工机床;
5、珩齿:珩齿原理与剃齿相似,珩轮与工件类似于一对螺旋齿轮呈无侧隙啮合,利用啮合处的相对滑动,并在齿面间施加一定的压力来进行珩齿。
齿条都有哪些加工方法?
材料,铣四面,滚齿,修整长度,热处理,整直,钻孔,四面研磨,齿面研磨,成品检验,成品包装。一选择材料中碳钢各国用语,分别为日本JIS规格:S45C美国SAE规格:1045中碳钢,德国DIN规格:CK45退火退火是为了软化钢材、调整结晶组织、去除内部应力、改善冷轧加工及切削性的热处理方法。根据使用目的,退火细分为完全退火、球化退火、去应力退火、中间退火等。中间退火为了使下一道工序的加工容易进行,冷轧工序的途中对变硬材料做软化处理的退火加工。S45C(机械结构用冷轧碳素钢)190~230HB调质调质是淬火与回火(高温)处理相结合、调整钢的硬度/强度/ 韧性的热处理。调质处理后的材料硬度为一般机械加工范围的硬度一般调质硬度如下表示:S45C(机械结构用碳素钢)200~230HBSCM440(机械结构用合金钢)200~230HB二:铣四面把原本的素材,加工成我们要的外径尺寸及形状。利用成型刀具,依照标准的齿距及齿形做滚齿加工。齿形的术语齿距比较表四、修整长度修整长度是为了让每支齿条的长度都能一致,相接时能顺畅的做接合动作,每种齿型在做相接时,都有不同的间隙,间隙太小齿条组装时会相抵,间隙过大齿型会不完整,而且不美观。为了确保各齿型的间隙都能适中,在制作过程中我们用厚薄规来检验每支齿条的间隙。五、热处理高周波(又称高频淬火)高周波是将含碳量在0.30%以上的钢材通过感应加热,使材料表面变硬的淬火热处理。经过高周波热处理的齿条,其齿面及齿顶可以得到高硬度。其中M8齿条因为齿高比较长,齿根部有得不到硬化的可能性,所以热处理方式改为中周波(又称低频淬火),按照M8的齿形一齿一齿加工,确保日后机台重传动而崩齿。高周波热处理后需要在做低温回火处理,目的是让材料的硬度降低、增强韧性。S45C & SCM440的高周波硬度及硬化层深度,参考如下淬火硬度45~50HRC有效硬化层深度 1~1.5mm六、整直热处理后齿条一定会弯曲变形,藉由整直的步骤, 来把变形的齿条压为平整,以利后续加工。七、钻孔钻孔程序至于热处理后,是为了防止孔径及孔距的变形,以及整直时怕压到孔位而导致断裂。定位销孔的孔距及孔径一定要现配,不然无法对齐。定位销孔的用意是要让齿条能更牢固的致于机台上。八、四面研磨由于高周波热处理(高频淬火)产生变形,所以一般情况下齿条的精度会下降。藉由四面研磨来改善表面的形变及精度,也可以让齿面研磨时有个更精准的基础承靠面。九、齿面研磨齿条表面研磨后,表面粗糙度降低,平行度跟垂直度也会更精准。没有经过高周波热处理(高频淬火)的齿条齿面强度低。通过淬火处理,齿条的齿面强度可以提高约3~5倍左右,但是因为热处理时的温度影响,齿条的齿面精度下降,噪音增大。淬火处理后对齿面做研磨加工可以改善热处理精度和齿面粗糙度,制造出高精度、高强度的齿条。齿面经过研磨加工后、齿面粗糙度降低,齿条的强度提高。十、成品检验十一、成品包装
常用的齿轮加工方式有哪些?
常用的齿轮加工方式有铣齿,成形磨齿,滚齿,剃齿,插齿,展成法磨齿。
铣齿:采用盘形模数铣刀或指状铣刀铣齿属于成形法加工,铣刀刀齿截面形状与齿轮齿间形状相对应。此种方法加工效率和加工精度均较低,仅适用于单件小批生产。
成形磨齿:也属于成形法加工,因砂轮不易修整,使用较少。
滚齿:属于展成法加工,其工作原理相当于一对螺旋齿轮啮合。齿轮滚刀的原型是一个螺旋角很大的螺旋齿轮,因齿数很少(通常齿数z=1),牙齿很长,绕在轴上形成一个螺旋升角很小的蜗杆,再经过开槽和铲齿,便成为了具有切削刃和后角的滚刀。
剃齿:在大批量生产中剃齿是非淬硬齿面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齿刀与被加工齿轮作自由啮合运动,借助于两者之间的相对滑移,从齿面上剃下很细的切屑,以提高齿面的精度。剃齿还可形成鼓形齿,用以改善齿面接触区位置。
插齿:插齿是除滚齿以外常用的一种利用展成法的切齿工艺。插齿时,插齿刀与工件相当于一对圆柱齿轮的啮合。插齿刀的往复运动是插齿的主运动,而插齿刀与工件按一定比例关系所作的圆周运动是插齿的进给运动。
展成法磨齿:展成法磨齿的切削运动与滚齿相似,是一种齿形精加工方法,特别是对于淬硬齿轮,往往是唯一的精加工方法。展成法磨齿可以采用蜗杆砂轮磨削,也可以采用锥形砂轮或碟形砂轮磨削。
齿轮加工方法和加工原理有几种
齿轮的加工原理,常见的有两种,仿形加工和范成加工。
1、仿形加方法:齿轮加工刀具切出齿轮的齿槽,刀具的“截面形状”是齿轮齿槽的形状。加工齿轮时,没有齿轮啮合运动,加工出来的齿轮精度低,一般精度在11级以下;
2、范成加工方法:齿轮加工刀具本身就是“齿轮或齿条”,齿轮滚刀可以“认为”是齿条,属于齿条类型刀具。加工时,齿轮刀具与被加工齿轮之间有“齿轮啮合”运动。齿轮刀具齿廓刀刃,运动包络出被加工齿轮的齿廓、齿面,是理想的渐开线,加工精度较高,常见的有,滚齿、插齿、剃齿属于精加工。
齿轮加工方法和加工原理有几种
齿轮的加工原理,常见的有两种,仿形加工和范成加工。1、仿形加方法:齿轮加工刀具切出齿轮的齿槽,刀具的“截面形状”是齿轮齿槽的形状。加工齿轮时,没有齿轮啮合运动,加工出来的齿轮精度低,一般精度在11级以下;2、范成加工方法:齿轮加工刀具本身就是“齿轮或齿条”,齿轮滚刀可以“认为”是齿条,属于齿条类型刀具。加工时,齿轮刀具与被加工齿轮之间有“齿轮啮合”运动。齿轮刀具齿廓刀刃,运动包络出被加工齿轮的齿廓、齿面,是理想的渐开线,加工精度较高,常见的有,滚齿、插齿、剃齿属于精加工。
用齿条刀具加工标准齿轮时,刀具与轮坯间的相对运动有何要求?
用齿条刀具加工标准齿轮时,刀具的分度线(齿厚等于齿槽宽的那条线)与轮坯齿轮分度圆相切,并且做纯滚动。相对位置决定于齿轮变位系数;齿条刀一旦确定位置就再变位移动了,只沿着其自己的轴线回转。轮坯等速旋转即可,齿轮的齿距,模数,齿数压力角,分度圆基园与标准齿轮相同。齿条是一种齿分布于条形体上的特殊齿轮。齿条也分直齿齿条和斜齿齿条,分别与直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮配对使用;齿条的齿廓为直线而非渐开线(对齿面而言则为平面),相当于分度圆半径为无穷大圆柱齿轮。主要特点(1)由于齿条齿廓为直线,所以齿廓上各点具有相同的压力角,且等于齿廓的倾斜角,此角称为齿形角,标准值为20°。(2)与齿顶线平行的任一条直线上具有相同的齿距和模数。(3)与齿顶线平行且齿厚等于齿槽宽的直线称为分度线(中线),它是计算齿条尺寸的基准线。折叠
渐开线齿形常用的加工方法有
渐开线齿形常用的加工方法有两种,第一种仿形加工。这种加工方式是齿轮加工刀具切出齿轮的齿槽,刀具的截面形状是齿轮齿槽的形状。加工齿轮时,没有齿轮啮合运动,加工出来的齿轮精度低,一般精度在11级以下。第二种范成加工。齿轮加工刀具本身就是齿轮或齿条,齿轮滚刀可以认为是齿条,属于齿条类型刀具。渐开线在平面上,一条动直线发生线沿着一个固定的圆基圆作滚动的过程中,此直线上任意一点的轨迹,称为此基圆的一条渐开线。如果将一个圆轴固定在一个平面上,轴上缠线,拉紧一个线头,让该线绕圆轴运动且始终与圆轴相切,那么线上一个定点在该平面上的轨迹就是渐开线。若曲线A是曲线B的渐伸线,曲线B是曲线A的渐屈线。在曲线上只有一条渐屈线。
渐开线齿形常用的加工方法有
渐开线齿形常用的加工方法有两种,第一种仿形加工。这种加工方式是齿轮加工刀具切出齿轮的齿槽,刀具的截面形状是齿轮齿槽的形状。加工齿轮时,没有齿轮啮合运动,加工出来的齿轮精度低,一般精度在11级以下。第二种范成加工。齿轮加工刀具本身就是齿轮或齿条,齿轮滚刀可以认为是齿条,属于齿条类型刀具。
渐开线在平面上,一条动直线发生线沿着一个固定的圆基圆作滚动的过程中,此直线上任意一点的轨迹,称为此基圆的一条渐开线。
如果将一个圆轴固定在一个平面上,轴上缠线,拉紧一个线头,让该线绕圆轴运动且始终与圆轴相切,那么线上一个定点在该平面上的轨迹就是渐开线。
若曲线A是曲线B的渐伸线,曲线B是曲线A的渐屈线。在曲线上只有一条渐屈线。
齿轮加工工艺过程
齿轮加工工艺过程包括以下过程:锻造制坯、正火、车削加工、滚、插齿、剃齿等等。齿轮的毛坯件主要是锻件、棒料或铸件,其中锻件使用最 多。对毛坯件首先进行正火处理,改善其切削加工型,便于切削。1.锻造制坯热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。近年来,楔横轧技术在轴类加工上得到了 大范围推广。这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯,它不仅精度较高、后序加工余量小, 而且生产效率高。2.正火3.车削加工4.滚、插齿5.剃齿 径向剃齿技术以其效率高,设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽 车齿轮生产中。公司自1995年技术改造购进意大利公司专用径向剃齿机以来,在这项技术上已经应 用成熟,加工质量稳定可靠。6.热处理7.磨削加工主要是对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工,以提高尺寸精度和减小 形位公差。