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黄明政 先生
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发布时间:2020-05-13 03:41:14
跟着近几年齿轮加工技能的开展,齿轮资料、齿轮刀具制作和磨齿砂轮的工艺的改进、齿轮机床在精加工齿轮的精度及加工功率方面都有了很大的进步,速度之快出乎幻想。
跟着近几年齿轮加工技能的开展,齿轮资料、齿轮刀具制作和磨齿砂轮的工艺的改进、齿轮机床在精加工齿轮的精度及加工功率方面都有了很大的进步,速度之快出乎幻想。而且齿轮制作的开展方向不仅涉及成熟的欧美市场,还包括以我国为代表的快速开展市场。
传统高速钢滚刀及湿切技能还能走多远?
硬质合金滚刀和干切加工的推进作用众所周知。关于齿轮流水线大批量出产,高速钢滚刀能否被硬质合金滚刀取替?干切是否已成为滚齿加工的必由之路,仍是依然会走湿切之路?
硬质合金滚刀尽管特别适用于滚削轿车用齿轮。但是,硬质合金滚刀在欧洲的运用程度依然不高,这是因为跟着新式的高速钢资料及高性能刀具涂层技能的开展,硬质合金滚刀与高速钢滚刀在滚齿时刻上的距离可被控制在15%左右;硬质合金滚刀价格较高,若齿轮工件数量缺乏够多,运用硬质合金滚刀的本钱会很高;再者,运用硬质合金滚刀时要特别当心,而且滚切参数和相应滚齿程序要编制得很详尽,只要现代滚齿机才干运用硬质合金滚刀正确滚齿,而若要更新滚齿设备,则需求巨大的***。就 Samputensili而言,每年约出产25000把滚刀,其中硬质合金类只占3%左右。这就是说,硬质合金滚刀每年的出产量***多为750把。
齿轮干切加工则是另外一回事。因为环保要求及处理冷却废液的费用很高,欧洲、美国和日本的用户在挑选时一般会考虑干切滚齿;而在我国、印度等开展我***,控制污染尽管也是一个火急的要求,但需求时刻。一旦社会对污染问题的控制日益严厉后,齿轮干切加工也将会敏捷开展起来。
哪一种齿轮精加工更流行
关于齿轮精加工,剃齿和磨齿之间,哪一种齿轮精加工更流行呢?
这首先要把一种职业与另一种职业区分开来。比方说,轿车工业运用的齿轮绝大多数还依托剃齿进行加工。有些企业也会对后端传动装置齿轮进行磨削加工,这只是是为了消除环形圆柱齿轮上发生的任何变形。
上述提到的齿轮加工时刻削减,首要归功于新式齿轮刀具、现代齿轮机床的开展及由此带来的精加工余量大幅削减和磨前齿轮质量的进步。另外,与磨齿机比较,现代数控剃齿机常是价半功倍,可获得热处理前的高精度齿轮等级(高达DIN5-6等级);而且与齿轮螺纹磨床磨削比较,加工周期也较短。
关于轿车工业的齿轮,尤其是那些用在主动变速器的小齿轮,咱们可以将剃齿加工后热处理形成的变形控制在几个微米;另外,经过齿形和齿向的批改有助于补偿变形。因为现代剃刀刃磨机的出现,如Samputensili公司所产生的S400GS,齿形、齿向两个参数可快速简略修形;批量出产的时分,剃齿加工比磨削的优点多许多,比较较而言,剃齿既能保证质量,价格又合理。
Samputensili 是齿轮机械职业名列前茅的公司之一,近年来其制作的剃刀还没显示出缓慢增产的征兆。与此同时,齿轮磨削机床出产数量也在不断上升。齿轮加工工艺的飞速开展,齿轮机床所的操作***快速,齿轮磨轮也有了敏捷开展。这首要表现在陶瓷磨具、CBN砂轮、电镀磨轮等方面。用上述磨具来进行齿轮磨削加工,使加工周期缩短。
正因为加工周期逐步缩小,齿轮磨削加工的本钱也随之大幅降低。需求指出的是,有些工业对齿轮质量的要求很高,有的工业需求实现特别的齿形,所以必须经过磨削来完成。例如,重货车工业、航空工程以及用于发电、变电的减速器工业,都依托磨削去做齿轮精加工。在这些大功率工业中,齿轮磨削已处于决对优势。
齿轮批量出产的新技能
齿轮的质量要求越来越高,变速噪音要求越来越低。要到达质量、噪音的两层目标,这就要求进行精度更高的齿轮加工,实现极为复杂的齿轮齿向和齿形,意图是把变速传动的误差降到蕞小。这意味着,在今后一个时期内,磨削依然是齿轮成批出产的首要办法,齿轮磨削这项加工工艺或许会愈加广泛运用。但要特别注意齿轮加工的单位本钱。至今,本钱低、收效大的剃齿带来的优点是很明显的。磨削在齿轮精加工中取得圆满成功时,剃齿才或许大规模地被它替代。总归,不管挑选哪一种齿轮加工办法,都要多注意实际运用情况。
鉴于滚齿加工现在取得了相当大的开展,很有或许滚齿后所获的高精度也不再需求进行剃齿。齿轮烧结技能的进一步开展对齿轮制作也做出较大的贡献,但是此办法现在正在处于萌芽状况,很难经确预测未来开展趋势。
正如上面所说,尽管齿轮加工技能开展变化很大,但是齿轮的单位加工本钱肯定不会改动。在大批量流水出产线上,齿轮加工结构调整应该以这个参数为导向。新工艺的开展关于质量、精度的进步大有裨益。跟着齿轮产品技能的精细化,对这两个关键要素的要求越来越严厉。尽管满意这么高的要求非常难,咱们也必须要追求高规范。但是,光着眼于高指标还不够,咱们更要重视的是到达价廉物美的规范,不然再好的齿轮新工艺、新功能也不会遭到市场的欢迎,齿轮技能开展水平也不会进而改进。在技能含量高的职业上,应该同时并存工艺精密和价格合理的趋势。
齿轮是工业出产中的重要根底零件,其加工技师和加工能力反映一个***的工业水平。实现齿轮加工数控倾和主动化、加工和检测的一体化是现在齿轮加工的开展趋势。而且,齿轮被广泛地运用于机械设备的传动体系中,滚齿是运用***广的切齿办法,传统的机械滚齿机床机械结构非常复杂,一台主电机不仅要驱动展成分度传动链,还要驱动差动和进给传动链,各传动链中的每一个传动元件自身的加工误差都会影响被加工齿轮的加工精度,江苏硬质合金皮带轮刀具什么品牌,同时为加工不同齿轮,还需求更换各种挂轮调整起来复杂费时,大大降低了劳动出产率。
以国外数控体系为干流的数控滚齿机的出现,大大进步了齿轮加工能力和加工功率。我国现在真正能够出产数控滚齿机的厂家较少,且运用的多是德国西门子数控体系,加工中模数齿轮,没有自主产权的核心技能,缺少国际竞争力。在这样的布景下,海德盟数控专心于滚齿机体系的研发,为齿轮加工职业规划出***的解决方案,真正的做到了让我国人用上自己高挡数控体系!
车刀的蕞佳角度
一、车刀切削部分的组成
车刀切削部分由前刀面、主后刀面、副后刀面、主切削刃、副切削刃和刀尖组成。▲ 三面二刃一刀尖
1)前刀面 刀具上切屑流过的外表。
2)主后刀面 刀具上与工件上的加工外表相对着而且彼此作用的外表,称为主后刀面。
3)副后刀面 刀具上与工件上的已加工外表相对着而且彼此作用的外表,称为副后刀面。
4)主切削刃 刀具的前刀面与主后刀面的交线称为主切削刃。
5)副切削刃 刀具的前刀面与副后刀面的交线称为副切削刃。
6)刀尖 主切削刃与副切削刃的交点称为刀尖。刀尖实践是一小段曲线或直线,称修圆刀尖和倒角刀尖。
二、测量车刀切削角度的辅佐平面
为了确定和测量车刀的几许角度,需求选取三个辅佐平面作为基准,这三个辅佐平面是切削平面、基面和正交平面。
1)切削平面——切于主切削刃某一选定点并笔直于刀杆底平面的平面。
2)基面——过主切削刃的某一选定点并平行于刀杆底面的平面。
3)正交平面——笔直于切削平面又笔直于基面的平面。
可见这三个坐标平面彼此笔直,构成一个空间直角坐标系。
三、车刀的主要几许角度及挑选
3.1前角(γ0 )挑选的准则
前角的巨细主要解决刀头的巩固性与锋利性的矛盾。因而首要要根据加工资料的硬度来挑选前角。加工资料的硬度高,前角取小值,反之取大值。其次要根据加工性质来考虑前角的巨细,粗加工时前角要取小值,精加工时前角应取大值。前角一般在-5°~25°之间选取。
一般,制造车刀时并没有预先制出前角(γ0),而是靠在车刀上刃磨出排屑槽来取得前角的。排屑槽也叫断屑槽,它的作用大了去了折断切屑,不发生缠绕; 操控切屑的流出方向,保持已加工外表的精度;降低切削抗力,延常刀具寿命。
3.2 后角(α0 )挑选的准则
首要考虑加工性质。精加工时,后角取大值,粗加工时,后角取小值。其次考虑加工资料的硬度,加工资料硬度高,主后角取小值,以增强刀头的巩固性;反之,后角应取小值。后角不能为零度或负值,一般在6°~12°之间选取。
3.3 主偏角(Kr )的选用准则
首要考虑车床、夹具和刀具组成的车削 工艺系统的刚性,如系统刚性好,主偏角应取小值,这样有利于进步车刀使用寿命、改进散热条件及外表粗造度。其次要考虑加工工件的几许形状,当加工台阶时,主偏角应取90°,加工中心切入的工件,主偏角一般取60°。主偏角一般在30°~90°之间,***常用的是45°、75 °、90°。
3.4 副偏角(Kr′)的挑选准则
首要考虑车刀、工件和夹具有满足的刚性,皮带轮刀具,才能减小副偏角;反之,应取大值;其次,考虑加工性质,精加工时,副偏角可取10°~15°,粗加工时,副偏角可取5°左右。
3.5 刃倾角(λS)的挑选准则
主要看加工性质,粗加工时,工件对车刀冲击大, 取λS ≤ 0°,精加工时,工件对车刀冲击力小, 取λS≥0°;一般取λS=0°。刃倾角一般在-10°~5°之间选取。
刀具的选择和切削用量的确定是数控加工工艺中的重要内容,它不仅影响数控机床的加工效率,而且直接影响加工质量。CAD/ CAM技术的发展,使得在数控加工中直接利用CAD的设计数据成为可能。特别是微机与数控机床的联接,使得设计、工艺规划及编程的整个过程全部在计算机上完成成为可能。
现在,许多CAD/ CAM软件包括提供自动编程功能,这些软件一般是在编程界面中提示工艺规划的有关问题,比如,刀具选择、加工路径、切削用量设定等,编程人员只要设置了有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此,数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工的特点。本文对数控编程中必须面对的刀具选择和切削用量确定问题进行了分析。
一、数控加工常用刀具的种类及性能
数控加工刀具必须适应数控机床高速、***和自动化程度高的特点,一般应包括通用刀具、通用连接刀柄。刀柄要联接刀具并装在机床动力头上,因此已逐渐标准化和系列化。数控刀具的分类有多种方法。根据刀具结构可分为:①整体式;②镶嵌式。根据制造刀具所用的材料可分为:①高速钢 刃具;②硬质合金刀具;③金刚石刀具;④陶瓷刃具等。从切削工艺上可分为:①铣削刀具;②钻削刀具;③镗削刀具;④车削刀具等。
刀具材料应具备的性能:
(1)高硬度刀具材料的硬度应高于工件的硬度
(2)足够的韧性承受切削力、振动和冲击;
(3)高耐磨性耐磨性是材料抵抗磨损的能力;
(4)高耐热性刀具材料在高温下保持硬度、耐磨性、强度和韧性的能力;
(5)良好的工艺性
二、数控加工刀具的选择
刀具的选择应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。
选取刀具时,要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸相适应。生产中,平面轮廓的加工,常采用立铣刀;铣削平面时,应选镶硬质合金刀片面铣刀;加工毛坯表面或粗加工孔时,江苏硬质合金皮带轮刀具厂家生产,可选取镶硬质合金刀片的铣刀;对一些立体型面和变斜角轮廓外形的加工,常采用球头铣刀、环形铣刀、锥形铣刀和梯形铣刀等。在进行曲面加工时,应选用球头刀具,并且球头刀具半径应小于曲面的曲率半径。由于球头刀具的端部切削速度为零,因此,为保证加工精度,切削行距一般取得很密,而平头刃具在表面加工质量和切削效率方面都优于球头刀,因此,只要在保证精度的前提下,无论是曲面的粗加工还是精加工,江苏硬质合金皮带轮刀具为什么这,都应优先选择平。
在数控加工中,由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则:①尽量减少刀具数量;②一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工部位;③粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具;④先面后孔;⑤***行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;⑥在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率等。
三、数控加工切削用量的确定
合理选择切削用量的原则是,粗加工时,一般以提高生产率为主。半精加工和精加工时,应在保证加工质量的前提下,兼顾切削效率、经济性和加工成本。具体数值应根据机床性能、切削用量手册,并结合经验面定。同时,使主轴转速、切削深度及进给速度三者相互适应,以形成切削用量。
(1)背吃刀量 在机床,工件和刀具的刚度允许的情况下,应尽可能使背吃刀量等于加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。为了保证零件的加工精度和表面粗糙度,应留少量精加工余量,一般留0.2 -0.5mm。
(2)切削宽度L一般L与刀具直径d成正比,与切削深度成反比。数控加工中,一般L的取值范围为:L= (0.6- 0.9)d。
(3)切削速度切削速度也是提高生产率的一个措施,但切削速度与刀具耐用度的关系比较密切。随着切削速度的增大,刀具耐用度急剧下降,故切削速度的选择主要取决于刀具耐用度。另外,切削速度与加工材料也有很大关系,例如用立铣刀铣削45钢时,切削速度可采用26m/ mi左右:而用同样的立铣刀铣削铝合金时,切削速度可选129m/ mi以上。
(4)主轴转速n(r/mi)主轴转速一般根据切削速度来选定。计算公式为:n= 1000/ d,式中d为刀具直径(mm)。数控机床的控制面板上一般配有主轴转速修调(倍率)开关,可在加工过程中对主轴转速进行倍率调整。
(5)进给速度F进给速度应根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具和工件材料来选择。
确定进给速度的原则:
一、当工件的质量要求能够保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。一般在100 - 200mm/ mi范围内选取。
第二、在刀断、加工深孔或用高速钢具加工时,宜选择较低的进给速度,一般在20- 50mm/ mi范围内选取。
第三、当加工精度、表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在20- 5Omm/ min范围内选取。
在数控加工过程中,进给速度也可通过机床控制面板上的进给倍率修调开关进行人工调整,但是进给速度要受到设备刚度和进给系统性能等的限制。
随着数控机床在生产实际中的广泛应用,数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控程序的编制过程中,要在人机交互状态下即时选择刀具和确定切削用量。因此,编程人员必须熟悉刀具的选择方法和切削用量的确定原则,从而保证零件的加工质量和加工效率,充分发挥数控机床的优点。
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