從手表到汽輪機,作為傳達動力時的機械部件,大大小小、各種各樣的齒輪,被廣泛地應(yīng)用在各類產(chǎn)品中。
7 V1 X/ {* |8 g; ~- |/ w0 e" j! }$ U 現(xiàn)存世界上最老的齒輪之一,應(yīng)該是古希臘時代安裝于機器里的齒輪,被稱為“安提基特拉機械”。
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安提基特拉機械——古代天文計算器▼
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在齒輪的發(fā)展史上,為我們留下最偉大成果的應(yīng)該是列奧納多·達·芬奇,可以說現(xiàn)在所使用的齒輪形狀的基礎(chǔ),就是在那個年代他研究并固定下來的。 達芬奇齒輪手稿▼
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說起齒輪的加工工藝,其核心就是齒輪齒圈的齒形加工,齒輪加工有許多工序,這些都是為齒形加工服務(wù)的,其目的在于最終獲得符合精度要求的齒輪。 按照加工原理,齒形可分為成形法和展成法。成形法是指利用成形刀具對工件進行加工的方法,如銑齒、拉齒和成型磨齒等,展成法是指利用工件和刀具做展成切削運動進行加工的方法,如滾齒、插齒、剃齒、磨齒和珩齒等。
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現(xiàn)給大家介紹一些齒輪的加工工藝
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展成法──滾齒工藝 滾齒加工是用滾刀來加工對輪,相當(dāng)于一對交錯螺旋輪嚙合,當(dāng)滾齒旋轉(zhuǎn)一周時,齒條在反向移動一個刀齒,當(dāng)滾刀與滾齒坯間嚴(yán)格按照傳動比嚙合傳動時,滾刀刀齒在一系列位置上形成齒形,隨著滾刀的垂直進給,即可滾切出所需的齒廓。其工作原理相當(dāng)于一對螺旋齒輪嚙合。齒輪滾刀的原型是一個螺旋角很大的螺旋齒輪,因齒數(shù)很少(通常齒數(shù)z=1),牙齒很長,繞在軸上形成一個螺旋升角很小的蝸桿,再經(jīng)過開槽和鏟齒,便成為了具有切削刃和后角的滾刀。
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通常,滾齒加工工藝多用于加工中等質(zhì)量外圓柱齒輪和蝸輪,這么說它的加工原理可能有點難懂,看一下它具體的加工過程 4 O# a) y+ `4 l7 D+ g
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▲ 準(zhǔn)備開始滾齒加工
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▲ 滾齒加工過程
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▲ 滾齒加工出的齒輪 展成法──插齒工藝 插齒加工是除滾齒以外最常用的一種展成法切齒工藝,它的工作原理是插齒刀與工件相當(dāng)于一對軸線相互平行的圓柱齒輪相嚙合,插齒刀實質(zhì)上就是一個磨有前后角并具有切削刃的齒輪。 ' q* `8 l6 ^+ T. E/ m, R
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這種加工方式主要適用于加工內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪。 + g* ^8 L. Y/ r8 @( q( W
▲ 插齒加工+ @ F7 U+ k! }% n A
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▲ 整體看插齒加工
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▲ 插齒加工 4 z/ }* F' Q4 Z& P( a
▲ 插齒加工出的齒輪 展成法──磨齒工藝 q B$ u& G- B+ Q1 l% n
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上圖依次為a.錐形砂輪磨齒,b.蝶形砂輪磨齒,c.蝸桿砂輪磨齒。 磨齒加工的切削運動與滾齒相似,是一種齒形精加工方法,它是用砂輪對齒面進行磨削,適用于加工淬硬齒輪。
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▲ 磨齒加工
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▲ 換砂輪進行精磨
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▲ 磨齒加工過程 展成法──剃齒工藝 在大批量生產(chǎn)中剃齒是非淬硬齒面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齒刀與被加工齒輪作自由嚙合運動,借助于兩者之間的相對滑移,從齒面上剃下很細的切屑,以提高齒面的精度。剃齒還可形成鼓形齒,用以改善齒面接觸區(qū)位置。 0 k: e' S# D4 g" `
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成形法──銑齒工藝 銑齒加工是成形法加工中最常用的一類工藝,它利用與被切齒槽形狀完全相符的成形銑刀切出齒形,此方法的加工效率和加工精度較低,適用于單件小批量生產(chǎn)。
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成形法的銑齒加工工藝是怎樣的? ! \( H% m8 Q4 p& |; ?
▲ 準(zhǔn)備開始銑齒加工 + s$ A' S: X9 X d/ m+ \8 h/ Q
▲ 銑齒加工 - z2 f+ h$ O1 c" {. C
▲ 銑齒機進行銑齒加工 作為機械裝備的重要基礎(chǔ)件,齒輪在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用如此廣泛,必然要有足夠多的生產(chǎn)工藝才能配上它。 ) Z* p% O- i B0 D
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