CN1029390C - 磨料流加工齿轮鼓形齿的方法 - Google Patents
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Abstract
一种磨料流加工齿轮鼓形齿的方法，是对掺有磨料的可变形高分子化学物进行挤压，使之流过待加工工件表面，包括选用磨料流加工机床，配制磨料介质，以及选用未用夹具等步骤。其中磨料介质由基本介质，添加剂，磨料混合制成；夹具呈圆柱形，由对称的上下端盖及中间夹具体组成。
Description
磨料流加工齿轮鼓形齿的方法，属于磨料流加工和齿轮加工技术，具体来讲，就是用磨料流加工技术进行齿轮齿向修形的一种方法。
实际工作的齿轮由于齿轮的轴向误差，轴与轴承和各种配合间隙，机构的扭曲和变形、工作条件（如温度）的影响，导致齿轮的齿宽方向的实际齿形相对于理论齿形产生偏离造成载荷集中，即使是这种偏离为零，但是由于一对啮合的齿轮宽不等产生棱边效应，也直接影响齿轮承载能力的提高和使用寿命，为此，人们在想办法设计和制造出这样一种齿形，在任何情况下它的载荷集中程度是最小的，鼓形齿就是其中的一种，但是这种齿形修整难度大，一般采用剃齿修形、磨刀修形、电化学修形等，使用这些方法，设备昂贵，而且难以设计制造，生产率也很低，所以在生产实践中难以推广使用。目前国内外公开了一些，采用掺有磨料的可变形高分子化合物进行挤压，使之流过待加工工件表面的方法，CN85204025中就公开了一种采用该方法的设备，属于一种磨料流对工件表面进行精密加工的研磨设备。
本发明的目的在于提供一种相对低廉设备化费，而高效加工
出齿轮鼓形齿的方法。
本发明的方法是：一种磨料流加工齿轮鼓形齿的方法，是对掺有磨料的可变形高分子化合物进行挤压，使之流过待加工工件表面，其特征为包括以下步骤：
（Ⅰ）选用磨料流加工机床，
（Ⅱ）配制磨料介质其磨料介质由基本介质、添加剂、磨料三种成分均匀混合而成，基本介质为粘弹性高分子化合物，磨料使用氧化铝、碳化硼、碳化硅，其种类、粒度、含量根据所加工对象而定，添加剂成分选用硅油、松香等，
（Ⅲ）选用专用夹具，该专用夹具为，整体呈圆柱形，由上端盖（1）、下端盖（2）、夹具体（3）组成，上、下端盖完全对称，夹具体（3）形状近似于被加工齿轮（4）的内齿轮，其模数、压力角、齿数、变位系数与被加工齿轮相同，在齿的端面齿厚要均匀减薄0.7～0.9mm，在轴线方向减去的量由小到大，再由大到小对称减薄，使得夹具体（3）和被加工齿轮（4）在齿两端面形成的间隙为0.7～0.9mm，在齿的轴线方向间隙要逐渐增大，到中部为最大，然后再对称地由大到小，在被加工齿轮的法向截面内通道与齿向夹角为8°～24°，两端面距上、下端盖内表面的距离为30～50mm，这样即可完成齿轮鼓形齿的加工。
图1为磨料流加工工齿轮鼓形齿示意图，
图2为专用夹具主视剖面图，
图3为专用夹具俯视图，
图4为专用夹具3的内齿法向局部剖面图，
图5为磨料流加工鼓形齿齿向误差曲线对比图。
图中所示的实例中，被加工件为一种直齿轮，材质45＃钢，齿面经高频淬火硬度G52，齿轮经磨削，齿形误差6μm达到GB179～83，7-6-6D4精度，模数m＝2.5，齿数48，宽度B＝11，流体压力70kgf/cm2。
Ⅰ为磨料流加工机床选用MB9211型半自动磨料流加工机床。Ⅱ为配制磨料介质，选用中粘度介质与80目碳化硅，按4∶6重量比混合搅匀后使用。Ⅲ为夹具体，整体呈圆柱形，主要由上端盖（1），下端盖（2），夹具体（3）组成，上、下端盖完全对称，夹具体（3）的形状近似于被加工齿轮（4）的内齿轮，其内齿轮变位系数0.6，使被加工齿轮与夹具体（3）间隙0.8mm，在被加工齿轮法向截面内通道与齿向夹角为15°，加工时间为90秒。具体操作步骤：
①将MB9011型半自动磨料流机床油压调到700MP。
②将流体磨料装入MB9211半自动磨料机床的下料缸中。
③把被加工齿轮装入夹具内，将夹具放在磨料流机床的下料缸的中间位置。
④机床的动梁下落，压在夹具上，并开始往复推料20次，到予调计数器予定次数后动梁自动抬起。
⑤打开夹具取出齿轮即可完成。
由测试结果（如图5所示）可知经鼓形齿加工后法线长度平均减少2μm，鼓形量大约为100μm，齿端面切削量为70～80μm，齿中部切削量6～7μm，端部切削量为中部切削量的10～11倍，齿
中部形成0.07mm的中凸，齿面粗糙度由Ra0.8降到Ra0.3，齿端面形成约R0.1的小圆弧，全部去除了磨削留下的尖角毛刺，手感光滑。经对研，磨料流加工鼓形齿的压痕全部集中在中部齿宽60%的范围内。总之本发明不仅改善了齿面的啮向状态，而且去掉了毛刺，齿面光洁度得到了提高，轮齿接触面间摩擦力和相对滑动速度的变化而产生的节线冲力减小，因而降低了声压，改善了音质，提高了传动效率和承载能力。
Claims (1)
- 一种磨料流加工齿轮鼓形齿的方法，是对掺有磨料的可变形高分子化合物进行挤压，使之流过待加工工件表面，其特征为包括以下步骤：(Ⅰ)选用磨料流加工机床，(Ⅱ)配制磨料介质，其磨料介质由基本介质、添加剂、磨料三种成分均匀混合而成，基本介质为粘弹性高分子化合物，磨料使用氧化铝、碳化硼、碳化硅，其种类、粒度、含量根据所加工对象而定，添加剂成分选用硅油、松香等，(Ⅲ)选用专用夹具，该专用夹具为，整体呈圆柱形，由上端盖(1)、下端盖(2)、夹具体(3)组成，上、下端盖完全对称，夹具体(3)形状近似于被加工齿轮(4)的内齿轮，其模数、压力角、齿数、变位系数与被加工齿轮相同，在齿的端面齿厚要均匀减薄0.7～0.9mm，在轴线方向减去的量由小到大，再由大到小对称减薄，使得夹具体(3)和被加工齿轮(4)在齿两端面形成的间隙为0.7～0.9mm，在齿的轴线方向间隙要逐渐增大，到中部为最大，然后再对称地由大到小，在被加工齿轮的法向截面内通道与齿向夹角为8°～24°，两端面距上、下端盖内表面的距离为30～50mm，这样即可完成齿轮鼓形齿的加工。
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