一種齒輪大圓周進(jìn)給插齒加工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種齒輪大圓周進(jìn)給插齒加工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 插齒加工相當(dāng)于一對(duì)圓柱齒輪嚙合傳動(dòng)過程，其中一個(gè)是工件，另一個(gè)是端面磨 有前角，齒頂及齒側(cè)均磨有后角的插齒刀。加工時(shí)刀具沿工件軸向作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)以完成 主運(yùn)動(dòng)。
[0003] 插齒加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)包括：
[0004] (1)切削運(yùn)動(dòng)：插齒刀的上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
[0005] (2)分齒展成運(yùn)動(dòng)：插齒刀與工件之間應(yīng)保持正確的嗤合關(guān)系。插齒刀往復(fù)一次， 工件相對(duì)刀具在分度圓上轉(zhuǎn)過的弧長為加工時(shí)的圓周進(jìn)給量，故刀具與工件的嚙合過程也 就是圓周進(jìn)給過程；
[0006] (3)徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：插齒時(shí)，為逐步切至全齒深，插齒刀應(yīng)有徑向進(jìn)給量fr ;
[0007] (4)讓刀運(yùn)動(dòng)：插齒刀作上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，向下是切削行程。為了避免刀具擦傷已 加工的齒面并減少刀齒的磨損，在插齒刀向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，工作臺(tái)帶動(dòng)工件退出切削區(qū)一段距 離（徑向）；插齒刀工作行程時(shí)，工作臺(tái)再恢復(fù)原位。
[0008] 與滾齒相比，插齒加工的特點(diǎn)是：
[0009] (1)齒形精度比滾齒高；
[0010] (2)齒面的表面粗糙度值??；
[0011] (3)運(yùn)動(dòng)精度低于滾齒，影響被切齒輪的運(yùn)動(dòng)精度；
[0012] (4)齒向偏差比滾齒大；
[0013] (5)生產(chǎn)率比滾齒低；
[0014] (6)可以加工內(nèi)齒輪、雙聯(lián)齒輪或多聯(lián)齒輪、齒條、扇形齒輪等滾齒無法完成的加 工。
[0015] 滾插齒的應(yīng)用范圍包括：
[0016] (1)加工帶有臺(tái)肩的齒輪以及空刀槽很窄的雙聯(lián)或多聯(lián)齒輪，只能用插齒。這是因 為：插齒刀"切出"時(shí)只需要很小的空間，而滾齒則滾刀會(huì)與大直徑部位發(fā)生干涉。
[0017] (2)加工無空刀槽的人字齒輪，只能用插齒。
[0018] (3)加工內(nèi)齒輪，只能用插齒。
[0019] (4)加工蝸輪，只能用滾齒。
[0020] (5)加工斜齒圓柱齒輪，兩者都可用。但滾齒比較方便。插制斜齒輪時(shí)，插齒機(jī)的 刀具主軸上須設(shè)有螺旋導(dǎo)軌，來提供插齒刀的螺旋運(yùn)動(dòng)，并且要使用專門的斜齒插齒刀，所 以很不方便。
[0021] 但是，插齒相對(duì)于滾齒及銑齒來說，效率低，沖擊大，刀具磨損消耗較大。因此，需 要提高插齒的生產(chǎn)率。
[0022] 提高插齒生產(chǎn)率的途徑有以下幾種：
[0023] (1)提高圓周進(jìn)給量可減少機(jī)動(dòng)時(shí)間，但圓周進(jìn)給量和空行程時(shí)的讓刀量成正比， 因此，必須解決好刀具的讓刀問題。
[0024] (2)挖掘機(jī)床潛力增加往復(fù)行程次數(shù)，采用高速插齒。有的插齒機(jī)每分鐘往復(fù)行程 次數(shù)可達(dá)1200~1500次/min，最高的可達(dá)到2500次/min。比常用的提高了 3~4倍，使 切削速度大大提高，同時(shí)也能減少插齒所需的機(jī)動(dòng)時(shí)間。
[0025] (3)改進(jìn)刀具參數(shù)，提高插齒刀的耐用度，充分發(fā)揮插齒刀的切削性能。如采用 W18Cr4V插齒刀，切削速度可達(dá)到60m/min;加大前角至15°，后角至9°，可提高耐用度3 倍；在前刀面磨出1~1.5mm寬的平臺(tái)，也可提高耐用度30%左右。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種齒輪大圓周進(jìn)給插齒 加工工藝。
[0027] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：
[0028] 本發(fā)明一種齒輪大圓周進(jìn)給插齒加工工藝，包括：
[0029] 切削運(yùn)動(dòng)：插齒刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過改變插齒機(jī)上不同齒輪的搭配獲得不同的切 削速度；
[0030] 周向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：控制插齒刀轉(zhuǎn)動(dòng)的速度；
[0031] 分齒運(yùn)動(dòng)：保證刀具轉(zhuǎn)過一齒時(shí)工件也相應(yīng)轉(zhuǎn)過一齒的展成運(yùn)動(dòng)；
[0032] 徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：齒刀沿工件的半徑方向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由專用凸輪控 制；
[0033] 退刀運(yùn)動(dòng)：由工作臺(tái)帶動(dòng)工件作水平退讓運(yùn)動(dòng)，當(dāng)插齒刀工作行程開始前，工作臺(tái) 又帶動(dòng)工件復(fù)位的運(yùn)動(dòng)；
[0034] 其特征在于：所述徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用小徑向進(jìn)給，所述周向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用大圓周 進(jìn)給，所述切削運(yùn)動(dòng)采用少循環(huán)切削。
[0035] 插齒相對(duì)于滾齒及銑齒來說，效率低，沖擊大，刀具磨損消耗較大，在現(xiàn)代化大批 量生產(chǎn)要求的前提下，怎樣才能既要效率高，又要質(zhì)量好，刀具壽命還能提高，從而降低我 們的生產(chǎn)成本呢。當(dāng)然我們可以選用先進(jìn)的機(jī)床，材料好的刀具，合理的切削參數(shù)。但是， 當(dāng)機(jī)床和刀具一定的前提下，只有改變切削參數(shù)可以提高質(zhì)量和效率及節(jié)約成本。
[0036] 在加工時(shí)，刀具刀尖強(qiáng)度最低，但是參與切削的頻度是最大的。所以說刀尖是最易 磨損的部位，那么為什么不增大刀具的圓弧半徑，以提高刀具耐磨損度呢？因?yàn)橛捎诩庸?零件的要求所限（零件根切或者漸開線起始點(diǎn)要求），刀具圓弧半徑大到一定程度就不能 再增加了。我們?cè)诒ＷC質(zhì)量精度的前提下，怎樣才能讓刀具加工的效率高，還能提高使用壽 命呢？方法有：
[0037] 1、采用更好的刀具材料；
[0038] 2、使用剛性好的插齒機(jī)；
[0039] 3、剛性好的工裝；
[0040] 4、改善被加工零件材料的切削性能；
[0041] 5、合理的切削參數(shù)。
[0042] 在前4項(xiàng)一定的條件下，合理的切削參數(shù)成為提高質(zhì)量和效率及節(jié)約成本的方 法。
[0043] 本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：
[0044] 在現(xiàn)有技術(shù)中，一般是采用大徑向進(jìn)給，小圓周進(jìn)給，多循環(huán)切削的方式進(jìn)行加 工，本發(fā)明采用小徑向進(jìn)給，大圓周進(jìn)給，少循環(huán)切削的方式，可以減少刀尖的利用率，因此 可以增加刀具的使用壽命及減少零件的加工節(jié)拍且可以保證質(zhì)量精度，從而節(jié)約生產(chǎn)成 本。
【附圖說明】
[0045] 圖1為切削斷面積及切削厚度的最大值與圓周進(jìn)給的關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí) 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0047] 本發(fā)明一種齒輪大圓周進(jìn)給插齒加工工藝，包括：
[0048] 切削運(yùn)動(dòng)：插齒刀的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過改變插齒機(jī)上不同齒輪的搭配獲得不同的切 削速度；
[0049] 周向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：控制插齒刀轉(zhuǎn)動(dòng)的速度；
[0050] 分齒運(yùn)動(dòng)：保證刀具轉(zhuǎn)過一齒時(shí)工件也相應(yīng)轉(zhuǎn)過一齒的展成運(yùn)動(dòng)；
[0051] 徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：齒刀沿工件的半徑方向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由專用凸輪控 制；
[0052] 退刀運(yùn)動(dòng)：由工作臺(tái)帶動(dòng)工件作水平退讓運(yùn)動(dòng)，當(dāng)插齒刀工作行程開始前，工作臺(tái) 又帶動(dòng)工件復(fù)位的運(yùn)動(dòng)；
[0053] 其特征在于：所述徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用小徑向進(jìn)給，所述周向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)采用大圓周 進(jìn)給，所述切削運(yùn)動(dòng)采用少循環(huán)切削。
[0054] 實(shí)施例1 :
[0055] 工件材料：42CrMo
[0056] 材料硬度：26〇~28〇HB
[0057] 工件參數(shù)：M5, Z66
[0058] 刀具參數(shù)：M5, Z24
[0059] 刀具材料：ASP2〇52
[0060] 刀具涂層：ALCRONITE PRO
[0061] 循環(huán)次數(shù)：5次。
[0062] 采用舊的方式進(jìn)行，切削參數(shù)為：
[0063]

[0064] 計(jì)算