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磨齿加工的发法与修复焊接

近年来，利用具有流动性的压力传递介质，致使薄壁套产生弹性变形对工件进行***夹紧的液压胀套式夹具，在机加工及测量方面的应用正在日益增多。传统的研磨齿只能使齿面粗糙度有所好转，能少量修整齿形和齿向误差，对其他误差修整作用很小。这是因为这种根据液体静压力传递原理设计的夹具具有结构简单，定心准确，夹紧湿度均匀，使用方便以及节省辅助时间等优点。

一液胀夹具类型

磨齿加工夹头结构式夹具薄壁套内表面对工件进行***与夹紧，适用于高精度或软性金属薄壁零件环的加工。

在对高精度薄壁形轴套磨削时，常用的弹簧胀套式心轴往往由于自身误差很大而满足不了加工要求。而通过夹具薄壁套外表面对工件***夹紧的心轴式液压胀套却可以达到很高的定心精度。

二运用案例

液胀夹具广泛应用在齿轮行业（磨齿、剃齿、插齿等齿轮加工及检测）与刀具行业（滚刀、剃齿刀、铣刀等刀具加工及检测）。

1.齿轮加工工艺流程

根据不同结构要求，齿轮零件加工主要工艺流程采用的是锻造制坯→正火→精车加工→插齿→倒尖角→滚齿→剃齿→（焊接）→热处理→磨加工→对啮修整。

热后齿部一般不再加工，除了主减从齿或顾客要求磨齿的零件。

2.轴类工艺流程

输入轴：锻造制坯→正火→精车加工→搓齿→钻孔→插齿→倒尖角→滚齿→剃齿→热处理→磨加工→对啮修整。

输出轴：锻造制坯→正火→精车加工→搓齿滚齿→剃齿→热处理→磨加工→对啮修整。

3.具体工艺流程

(1)锻造制坯：热模锻是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。以前较广泛采用的是热锻和冷挤压的毛坯，近年来，楔横轧技术在轴类加工上得到了大量推广。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：这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为***终热处理做***准备，以有效地减少热处理变形。一般的正火由于受人员、设备和环境的影响比较大，使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制，造成硬度散差大，金相***不均匀，直接影响机加工和***终热处理；使得热变形大而无规律，零件质量无法控制，对刀具的磨损也较大，尤其对搓齿这种受力大的工序更是明显。齿距和压力角小齿距能保证有较多的轮齿同时接触，齿轮重叠增多，减少单个齿轮挠曲，降低传动噪声，提高传动精度。为此，采用等温正火工艺。实践证明，采用这种等温正火有效地改变了一般正火的弊端，产品质量稳定可靠。

随着工业发展水平不断提高，定制的大批量生产齿轮很多都使用非标的模数，使其意义被弱化。

如果齿轮的齿数一定，模、端面模数ms与轴向模数mx的区别，它们都是以各自的齿距(法向齿距、端面齿距与轴向齿距)与圆周率的比值，也都以毫米为单位。对於锥齿轮，模数有大端模数me、平均模数mm和小端模数m1之分。对于刀具，则有相应的刀具模数mo等。另外，齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮。标准模数的应用很广。在公制的数越大则轮的径向尺寸也越大。模数系列标准是根据设计、制造和检验等要求制订的。对於具有非直齿的齿轮，模数有法向模数mn齿轮传动、蜗杆传动、同步齿形带传动和棘轮、齿轮联轴器、花键等零件中，标准模数都是一项***基本的参数。它对上述零件的设计、制造、维修等都起着基本参数的作用(见圆柱齿轮传动、蜗杆传动等)。

滚插齿加工带有台肩的齿轮以及空刀槽很窄的双联或多联齿轮

滚插齿的应用范围与齿轮加工

（1）加工带有台肩的齿轮以及空刀槽很窄的双联或多联齿轮，只能用插齿。这是因为：插齿刀“切出”时只需要很小的空间，而滚齿则滚刀会与大直径部位发生干涉。

（2）加工无空刀槽的人字齿轮，只能用插齿；

（3）加工内齿轮，只能用插齿。

（4）加工蜗轮，只能用滚齿。

（5）加工斜齿圆柱齿轮，两者都可用。但滚齿比较方便。插制斜齿轮时，插齿机的刀具主轴上须设有螺旋导轨，来提供插齿刀的螺旋运动，并且要使用专门的斜齿插齿刀，所以很不方便。

目前，磨齿加工滚齿加工朝着以下两个方和发展①采用高速滚齿机。现在加工中等模数钢质齿轮的切削速度一般只有25—50m/min，原因在于滚齿机刚度差，滚刀耐用度低。曲面修整效果较好，是较理想的修形方法，但计算比较麻烦，工艺比较复杂。实践证明，只要机床具备足够的刚度和良好的抗振性，即使使用现有的高速滚齿机，如果采用硬质合金滚齿刀，则切削速度可达300/min上，轴向进给达6-8mm/r，因为加工效率大大地提高；②在滚齿机上进行硬齿加工。采用硬质合金滚刀对齿面进行加工，使传统的硬齿面加工工艺有了很大的改变。首先对于普通精度硬齿轮，就可以用硬质合金滚刀直接进行精滚加工，（以往这类齿轮必须在磨齿机上进行磨削加工）从而大大降低了加工成匀的精磨余量。从面大大缩短磨齿工作时间，还提高了磨齿的质量，因此，这是一项很有发展前途的新齿轮加工工艺。

强力刮齿采用了滚插齿一体的切削方式

众所周知，当前国内外圆柱齿轮的加工工艺还是以切削加工为主，切齿工序仍是采用传统的滚齿或插齿加工。对於具有非直齿的齿轮，模数有法向模数mn、端面模数ms与轴向模数mx的区别，它们都是以各自的齿距(法向齿距、端面齿距与轴向齿距)与圆周率的比值，也都以毫米为单位。***近，美国Gleason-Pfauter公司开发出了一种全新的***圆柱齿轮切齿方法——强力刮齿 (Power Skiving)及相应的切齿机床。这种切齿方法虽然早在数十年前就在国内外有所研究，但是限于当时的条件，这种切齿方法仅处在试验阶段，一直没有能够在生产中得到实际应用。

磨齿加工分齿运动　即工件的旋转运动，其运动的速度必须和滚刀的旋转速度保持齿轮与齿条的啮合关系。其运动关系由分齿挂轮的传动比来实现。对于单线滚刀，当滚刀每转一转时，齿坯需转过一个齿的分度角度，即1/z转（z为被加工齿轮的齿数）。

垂直进给运动　即滚刀沿工件轴线自上而下的垂直移动，这是保证切出整个齿宽所必须的运动，由进给挂轮的传动比再通过与滚刀架相连接的丝杆螺母来实现。

在滚齿时，必须保持滚刀刀齿的运动方向与被切齿轮的齿向一致，然而由于滚刀刀齿排列在一条螺旋线上，刀齿的方向与滚刀轴线并不垂直。所以，必须把刀架扳转一个角度使之与齿轮的齿向协调。锥形砂轮磨齿机的生产率较碟形砂轮磨齿机高，这主要是因为锥形砂轮刚度较高，可选用较大的切削用量。滚切直齿轮时，扳转的角度就是滚刀的螺旋升角。滚切斜齿轮时，还要根据斜齿轮的螺旋方向，以及螺旋角的大小来决定扳转角度的大小及扳转方向。

齿轮滚刀是一种专用刀具，每把滚刀可以加工模数相同而齿数不等的各种大小不同的直齿或斜齿渐开线外圆柱齿轮。