磨齒加工的發(fā)法與修復(fù)焊接

近年來，利用具有流動性的壓力傳遞介質(zhì)，致使薄壁套產(chǎn)生彈性變形對工件進(jìn)行定位夾緊的液壓脹套式夾具，在機(jī)加工及測量方面的應(yīng)用正在日益增多。在齒輪磨削過程中，蝸桿與齒輪之間的接觸條件是復(fù)雜的，一方面是侵徹的不斷變化，另一方面是接觸次數(shù)的變化。這是因?yàn)檫@種根據(jù)液體靜壓力傳遞原理設(shè)計(jì)的夾具具有結(jié)構(gòu)簡單，定心準(zhǔn)確，夾緊濕度均勻，使用方便以及節(jié)省輔助時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)。

一液脹夾具類型

磨齒加工夾頭結(jié)構(gòu)式夾具薄壁套內(nèi)表面對工件進(jìn)行定位與夾緊，適用于或軟性金屬薄壁零件環(huán)的加工。

在對薄壁形軸套磨削時(shí)，常用的彈簧脹套式心軸往往由于自身誤差很大而滿足不了加工要求。而通過夾具薄壁套外表面對工件定位夾緊的心軸式液壓脹套卻可以達(dá)到很高的定心精度。

二運(yùn)用案例

液脹夾具廣泛應(yīng)用在齒輪行業(yè)（磨齒、剃齒、插齒等齒輪加工及檢測）與刀具行業(yè)（滾刀、剃齒刀、銑刀等刀具加工及檢測）。

1.齒輪加工工藝流程

根據(jù)不同結(jié)構(gòu)要求，齒輪零件加工主要工藝流程采用的是鍛造制坯→正火→精車加工→插齒→倒尖角→滾齒→剃齒→（焊接）→熱處理→磨加工→對嚙修整。

熱后齒部一般不再加工，除了主減從齒或顧客要求磨齒的零件。

2.軸類工藝流程

輸入軸：鍛造制坯→正火→精車加工→搓齒→鉆孔→插齒→倒尖角→滾齒→剃齒→熱處理→磨加工→對嚙修整。

輸出軸：鍛造制坯→正火→精車加工→搓齒滾齒→剃齒→熱處理→磨加工→對嚙修整。

3.具體工藝流程

(1)鍛造制坯：熱模鍛是汽車齒輪件廣泛使用的毛坯鍛造工藝。以前較廣泛采用的是熱鍛和冷擠壓的毛坯，近年來，楔橫軋技術(shù)在軸類加工上得到了大量推廣。這項(xiàng)技術(shù)特別適合為比較復(fù)雜的階梯軸類制坯，它不僅精度較高、后序加工余量小而且生產(chǎn)。

(2)正火：這一工藝的目的是獲得適合后序齒輪切削加工的硬度和為終熱處理做組織準(zhǔn)備，以有效地減少熱處理變形。技術(shù)變革應(yīng)采取有效措施，用信息技術(shù)改造提升齒輪行業(yè)，改變我國齒輪產(chǎn)品檔次低和經(jīng)濟(jì)效益不高的狀況。一般的正火由于受人員、設(shè)備和環(huán)境的影響比較大，使得工件冷卻速度和冷卻的均勻性難以控制，造成硬度散差大，金相組織不均勻，直接影響機(jī)加工和終熱處理；使得熱變形大而無規(guī)律，零件質(zhì)量無法控制，對刀具的磨損也較大，尤其對搓齒這種受力大的工序更是明顯。為此，采用等溫正火工藝。實(shí)踐證明，采用這種等溫正火有效地改變了一般正火的弊端，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

隨著工業(yè)發(fā)展水平不斷提高，定制的大批量生產(chǎn)齒輪很多都使用非標(biāo)的模數(shù)，使其意義被弱化。

如果齒輪的齒數(shù)一定，模、端面模數(shù)ms與軸向模數(shù)mx的區(qū)別，它們都是以各自的齒距(法向齒距、端面齒距與軸向齒距)與圓周率的比值，也都以毫米為單位。對於錐齒輪，模數(shù)有大端模數(shù)me、平均模數(shù)mm和小端模數(shù)m1之分。對于刀具，則有相應(yīng)的刀具模數(shù)mo等。標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的應(yīng)用很廣。3）、定位端面與定位孔或外圓應(yīng)在一次裝夾中加工出來，以保證直度要求。在公制的數(shù)越大則輪的徑向尺寸也越大。模數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)等要求制訂的。對於具有非直齒的齒輪，模數(shù)有法向模數(shù)mn齒輪傳動、蝸桿傳動、同步齒形帶傳動和棘輪、齒輪聯(lián)軸器、花鍵等零件中，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)都是一項(xiàng)基本的參數(shù)。它對上述零件的設(shè)計(jì)、制造、維修等都起著基本參數(shù)的作用(見圓柱齒輪傳動、蝸桿傳動等)。

齒輪的齒部加工質(zhì)量直接影響到齒輪傳動的有效性及齒輪自身壽命，然而齒部精度的評定一直受到諸多因素的影響。隨著齒輪檢測儀器的進(jìn)步，檢測數(shù)據(jù)越來越清晰地反映出齒部的微觀情況，齒輪精度理論也從齒輪誤差幾何學(xué)理論、運(yùn)動學(xué)理論一路發(fā)展到現(xiàn)今的動力學(xué)理論。加工時(shí)，先由機(jī)載測量系統(tǒng)初步分析齒輪，再將實(shí)測參數(shù)與理論設(shè)計(jì)參數(shù)對比，求出所需修正量，控制系統(tǒng)采集到這些修正數(shù)據(jù)后自動調(diào)整磨齒加工狀態(tài)，然后再進(jìn)行磨齒和測量。齒輪誤差動力學(xué)理論考慮到齒輪在傳動過程中的彈性形變對齒廓進(jìn)行修形，有意地引入誤差，從而補(bǔ)償齒輪承載后的彈性形變來獲得動態(tài)性能。

由于齒輪設(shè)計(jì)時(shí)普遍引入齒輪修形，在此情況下沿用傳統(tǒng)齒輪精度評定中的主要項(xiàng)目對齒輪加工情況進(jìn)行評定，已經(jīng)不能夠真實(shí)反映齒輪質(zhì)量，對齒輪精度的測量及評定都提出了新的要求。

為了使齒輪嚙合接觸位置居于齒面中部，齒輪設(shè)計(jì)中經(jīng)常對齒輪螺旋線進(jìn)行修形，即螺旋線兩端縮進(jìn)，中部鼓起，也就是常說的螺旋線有鼓形。通過增加法向截面的數(shù)目，可以得到近似連續(xù)磨削蝸桿通過比較模擬的關(guān)鍵數(shù)值和解析的計(jì)算值，通過所需的截面數(shù)，可以確定其他參數(shù)的為模擬磨削數(shù)值。對于有鼓形的齒輪，齒部精度評定項(xiàng)目中的螺旋線總偏差不能用來決定齒輪質(zhì)量，而是需要設(shè)計(jì)者給出鼓形量的螺旋線在此范圍內(nèi)即為合格。

與齒廓的評定方式相同，對于有螺旋線修形的齒輪，螺旋線精度的評定也同樣必須結(jié)合螺旋線形狀偏差及傾斜偏差，即此三項(xiàng)皆合格則視為齒輪螺旋線精度合格。