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航空高精度鼓形齒輪加工及齒面修形方法研究

關鍵詞 航空 , 齒輪 , 砂輪|2018-05-02 11:04:52|應用技術|來源 數控機床市場網
摘要  在航空領域使用的鼓形齒輪,具有尺寸精度高、結構復雜且集成化程度高的特點,導致該類零件的加工格外困難。文章主要介紹了基于多用途、高精度新型數控磨齒機和不可修整CBN砂輪加工鼓形齒輪...

 在航空領域使用的鼓形齒輪,具有尺寸精度高、結構復雜且集成化程度高的特點,導致該類零件的加工格外困難。文章主要介紹了基于多用途、高精度新型數控磨齒機和不可修整CBN砂輪加工鼓形齒輪的方法,研究加工過程中的齒形齒向誤差分析和修正方法,填補了公司在加工小模數鼓形齒方面的技術空白。

  1、概述

  鼓形齒輪與直齒輪相比,以其承載能力強、角位移補償量大、齒面嚙合良好、噪聲小等優點,在聯軸器等民用產品廣泛使用。航空用鼓形齒輪,一般用于具有彈性要求的軸類齒輪傳扭結構件上,屬于關鍵零部件。見圖1,由于航空用鼓形齒輪的齒形輪廓特殊和尺寸精度要求高,只能用高精度數控磨齒機進行加工。

050202.png

圖1 鼓形齒示意圖

  2、齒輪加工參數設定

  所使用的數控磨齒機具備四軸聯動功能,具備多位置主軸和多種自動找正功能,配置西門子SINUMERIK840D系統,具備良好的人及交互界面和強大的模擬功能。

 ?。?)基本參數設定。輸入齒數、法向模數、法向壓力角、跨棒距尺寸、量棒直徑、跨齒數、齒形點頻率等參數。

 ?。?)確定漸進磨削方式。

  為了避免在砂輪過于鋒利等原因而導致的過切現象出現,數控系統設置了特殊的漸進磨齒方式。15個齒磨削完成后,再重新把初始

  3個留有余量的齒進行最終尺寸的磨削,保證磨削精度。

050203.png

圖2 鼓形測量位置

  3、齒形磨削及調整

  在工件第一個齒槽試磨完成后,必須在齒輪測量機上對齒形進行檢測,依據檢測結果對機床進行調整,對于CBN磨輪來說,齒形上的余量是否均勻、余量過多或過少不是“齒形調整”的主要內容。

  4、齒向磨削及調整

  齒向磨削主要是齒面的鼓形量分布及調整,也是該零件加工的關鍵。鼓形分布的調整是鼓形調整的依據,首先需要必須確保檢驗狀態與標準的一致性。如圖2所示,在齒向的(零件軸線方向)鼓形曲線上測量所取的曲線段不同,測量結果也將不同。

  若測量中取了左側鼓形線中的A1-A2-A3線段,右側鼓形線中的B1-B2-B3線段,測量結果就會顯示鼓形有角度誤差,上端齒形小,下端齒形大。相反,測量結果也會顯示鼓形有角度誤差。

  經過多次試磨削和測量,最終完成了鼓形齒磨削并保證了嚴格的尺寸要求,最終測量結果見圖3。

050204.png

圖3 零件最終測量結果

  5、結束語

  通過具體零件的加工實驗,掌握了特殊結構高精度鼓形齒磨削過程中參數調整、齒形齒向調整、鼓形量分布辨別方法和調整原理;探索了新型高性能機床的新功能、新操作方法,填補了公司關于特殊結構小模數鼓形齒輪磨削的技術空白。

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