式中 n工,n刀---工件、插齿刀的转速,r/min; z刀,z工---工件、插齿刀的齿数。
在分齿运动中,插齿刀往复一次工件在分度圆上所转过的弧长称为圆周进给量f周(mm/str)。圆周进给量的大小影响切削效率和齿面的表面粗糙度。
图10 插齿机简图 图11 插齿运动
1-床身 2-刀轴 3-刀架 4-横梁 5-齿坯 6-心轴 7-工作台
(3) 径向进给运动 插齿刀每往复一次,刀架带动插齿刀向工件中心径向进给一次,直到插齿刀切至齿的全深后,工件再回转一周,完成全部轮齿的插制。 (4) 让刀运动 为了避免插齿刀返回行程中后刀面与工件已加工表面产生摩擦,工件应作离开刀具的让刀运动,而返回行程终了、工作行程开始时,工件应恢复原位。让刀运动由工作台的摆动实现。
插齿的运动如图11所示。 3、插齿的工艺特点
1.加工精度较高。插齿刀的制造、刃磨和检验都比齿轮滚刀简便,易于保证制造精度,但插齿机分齿运动的传动链较滚齿机复杂,传动误差较大,因此,
插齿的加工精度比铣齿高,与滚齿相近,一般为8—7级,最高可达6级;齿面的表面粗糙度Ra值一般为1.6—0.8μm,小的可达0.4—0.2μm。 2.生产率较低。插齿刀往复运动有返回行程,即为断续切削,运动方向的改变存在死点而影响速度的提高,因此,在一般情况下,生产率低于滚齿。
3.适用性较好。适于加工内、外啮合的直齿圆柱齿轮、多联齿轮、扇形齿轮和齿条。用插齿方法加工斜齿轮需有专用靠模,极不方便,因此,一般不用于斜齿圆柱齿轮的加工。 1.2
剃齿原理简介
剃齿机,是一种齿轮精加工用的金属切削机床。
以齿轮状的剃齿刀作为刀具来精加工已经加工出的齿轮齿面,这种加工方法称为“剃齿”。剃齿机按螺旋齿轮啮合原理由刀具带动工件(或工件带动刀具)自由旋转对圆柱齿轮进行精加工,在齿面上剃下发丝状的细屑,以修正齿形和提高表面光洁度。
剃齿机适用于精加工未经淬火的齿轮,通常用于对预先经过滚齿或插齿的硬度不大于 HRC48的直齿或斜齿轮进行剃齿,加附件后还可加工内齿轮。被加工齿轮最大直径可达5米﹐但以500毫米以下的中等规格剃齿机使用最广。剃齿精度为 7~6级(JB179-83)﹐表面粗糙度为0.63~0.32微米。
剃齿机有卧式和立式两种。卧式剃齿机有两种结构﹕一种刀具位于工件上面,机床结构紧凑﹐占地面积小﹐广泛应用于成批大量生产中小型齿轮的汽车﹑拖拉机和机床等行业﹔另一种刀具位于工件后面﹐工件装卸方便﹐主要用于加工大中型齿轮和轴齿轮。大型剃齿机多为立式﹐主要用于机车﹑矿山机械和船舶制造部门。在卧式剃齿机上﹐剃齿刀安装在主轴上﹐由主电动机驱动作交替的正反向旋转。工件安装在心轴上﹐并顶在工作台的前后顶尖间﹐与刀具呈交叉轴啮合状态﹐由刀具带动工件自由旋转。工件沿轴向或与轴线构成一夹角方向往复移动﹐工件每次往复行程后作一次径向进给运动。剃鼓形齿时﹐在工作台往复轴向移动的同时﹐工件轴线反复摆动一个很小的角度。大型剃齿机由工件带动剃齿刀旋转﹐刀具作轴向移动。双面剃齿时﹐刀具作径向进给﹔单面剃齿时﹐须在刀具主轴上加一制动扭矩。
2 机床的用途及性能特征
本机床为齿轮精加工机床,用于直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和连轴齿轮的精加工,可以加工鼓形齿和小锥度齿。机床除工件夹紧和径向进给速度由液压控制外,其他各种运动均为机械传动。其中工作台进给和刀具头架的径向进给采用无间隙加予紧力的滚珠连杆机构,刀架及尾架采用高刚度轴承结构,主电机及纵向、径向进给电机均选用锥转子制动电机,电气采用“PC”可编程序控制器,机床的刚性好,效率高,工作可靠,性能齐全。操作调整方便,可以适合各种类型、各种批量生产的机械制造行业使用,特别使用于大批量生产的汽车、拖拉机、内燃机、机床等行业使用。
本机床为卧式立面布局,由刀架滑板实现径向进给,采用圆盘形剃齿刀。按交叉轴啮合原理进行剃削加工。 2.1 机床的主要性能特征:
1、YW4232型万能剃齿机具有轴向,对角,切向三种剃削方式。YW4232型万能剃齿机除具有这三种剃削方式外,还具有径向剃削方式。
2、机床的工作循环为半自动,只要将工件放上托架,关闭防护门,液压顶尖便自动顶紧工件,按压循环启动按钮,机床便协调地进行切削所需要的各种运动。直到加工完毕机床自动停车。而后打开防护门取出工件。便完成了一个工件的加工循环过程。
3、由于本机床采用某些特殊的新型结构,使其结构简化调整方便。当对角剃齿时,对角角度的调整与改变,对于刀具加工工件的轴交角不需要作任何补充调整。
4、可以剃削鼓形齿和小锥度齿。
5、工作台可以选择固定的停车位置,即定点停车,同时工作台的行程次数和光整次数可以预选。
6、工件夹紧和径向进给速度的交换由液压控制实现。
7、机床具有粗精剃齿性能,工作台的移动速度在一次加工循环中可以自动变速,实现粗精剃齿。
8、机床刀具有微量返回性能,工件在最后一次光整前刀具可按予调量微量返回,以提高加工精度,消除停车痕迹。
9、采用径向剃齿,不仅加工效率高,精度比较稳定,而且特别适合加工间隙小的台阶齿轮。
10、冷却液采用自动磁性过滤。
11、配备上下料结构后,机床可以实现全自动或纳入自动线。
2.2 机床的技术规格 工件
最大外径?????????????????????320mm 最大模数?????????????????????8mm
?????????????????(径向剃齿)4mm
机床工作范围
工件顶针间最大距离①?????????????500mm 工作台最大行程长度0°????????????100mm 90°??????????????20mm
工件与剃刀中心距:最大????????????270mm 最小????????????115mm
刀架回转角度②????????????????±30° 工作台行程的调整范围??????????-45°~+90° 剃齿机转速?????????????55~270r/min(8级) 工作台轴向进给速度范围??????12~300mm/min(15级) ???????8~190mm/min(15级)
径向进给量??????????????????不等量 径向进给速度范围?????????0.2~1.85 mm/min(12) 剃齿刀
最大外径??????????????????240mm 刀具孔径??????????????????63.5mm 电动机
主电动机:锥转子制动电动机??????N=3kw,1380r/min 纵
向
进
给
电
机
:
锥
转
子
制
动
机????????????????N=0.8/0.5kw,1300/830r/min
径向进给电机:锥转子制动电动机???N=0.4kw, 1380r/min 液压电动机:三相异步电动机????N=0.55kw,1500 r/min 冷却电动机:三相异步电动机????N=0.55kw,1500 r/min 磁性排削器电机:三相异步电动机??N=0.25kw,1410 r/min
动
电
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