硬質(zhì)合金刀具-昂邁工具-硬質(zhì)合金刀具修磨

圓柱齒輪加工工藝進程常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀、精度等級、出產(chǎn)批量及出產(chǎn)條件不同而選用不同的工藝計劃。下面列出兩個精度要求不同的齒輪典型工藝進程供剖析比較。

一、普通精度齒輪加工工藝剖析

（一）工藝進程剖析

 圖9－17所示為一雙聯(lián)齒輪，資料為40cr，精度為7－6－6級，其加工工藝進程見表9－6。

 從表中可見，齒輪加工工藝進程大致要通過如下幾個階段：毛坯熱處理、齒坯加工、齒形加工、齒端加工、齒面熱處理、精基準批改及齒形精加工等。

粗車外圓及端面，留余量1.5～2mm，鉆鏜花鍵底孔至尺度φ30h12

拉花鍵孔

鉗工去毛刺

上芯軸，精車外圓，端面及槽至要求

查驗

滾齒（z＝42），留剃余量0.07～0.10 mm

插齒（z＝28），留剃余量0.0，4～0.06 mm

倒角（ⅰ、ⅱ齒12°牙角）

鉗工去毛刺

剃齒（z＝42），公法線長度至尺度上限

剃齒（z＝28），選用螺旋視點為5°的剃齒刀，剃齒后公法線長度至尺度上限

齒部高頻淬火：g52

推孔

珩齒

總檢入庫

外圓及端面

φ30h12孔及a面

花鍵孔及a面

花鍵孔及b面

花鍵孔及a面

花鍵孔及端面

花鍵孔及a面

花鍵孔及a面

花鍵孔及a面

花鍵孔及a面

 加工的地一階段是齒坯初進入機械加工的階段。因為齒輪的傳動精度主要決定于齒形精度和齒距散布均勻性，而這與切齒時選用的定位基準（孔和端面）的精度有著直接的聯(lián)系，所以，這個階段主要是為下一階段加工齒形準備精基準，使齒的內(nèi)孔和端面的精度-到達規(guī)則的技術(shù)要求。在這個階段中除了加工出基準外，關(guān)于齒形以外的次要表面的加工，也應(yīng)盡量在這一階段的后期加以完成。

 第二階段是齒形的加工。關(guān)于不需要淬火的齒輪，一般來說這個階段也就是齒輪的終加工階段，通過這個階段就應(yīng)當(dāng)加工出完全契合圖樣要求的齒輪來。關(guān)于需要淬硬的齒輪，有-在這個階段中加工出能滿意齒形的終精加工所要求的齒形精度，所以這個階段的加工是-齒輪加工精度的要害階段。-以-注意。

 加工的第三階段是熱處理階段。在這個階段中主要對齒面的淬火處理，使齒面到達規(guī)則的硬度要求。

 加工的終階段是齒形的精加工階段。這個階段的意圖，在于批改齒輪通過淬火后所引起的齒形變形，進一步進步齒形精度和降低表面粗糙度，使之到達終的精度要求。在這個階段中首先應(yīng)對定位基準面（孔和端面）進行修整，因淬火以后齒輪的內(nèi)孔和端面均會發(fā)生變形，如果在淬火后直接選用這樣的孔和端面作為基準進行齒形精加工，是很難到達齒輪精度的要求的。以修整過的基準面定位進行齒形精加工，可以使定位經(jīng)確-，余量散布也比較均勻，以便到達精加工的意圖。

（二）定位基準的斷定

 定位基準的精度對齒形加工精度有直接的影響。軸類齒輪的齒形加工一般挑選鼎尖孔定位，某些大模數(shù)的軸類齒輪多挑選齒輪軸頸和一端面定位。盤套類齒輪的齒形加工常選用兩種定位基準。

 1）內(nèi)孔和端面定位 挑選既是規(guī)劃基準又是丈量和安裝基準的內(nèi)孔作為定位基準，既契合“基準重合”原則，又能使齒形加工等工序基準一致，只要嚴格操控內(nèi)孔精度，在-芯軸上定位時不需要找正。故出產(chǎn)率高，廣泛用于成批出產(chǎn)中。

 2）外圓和端面定位 齒坯內(nèi)孔在通用芯軸上安裝，用找正外圓來決定孔中心方位，故要求齒坯外圓對內(nèi)孔的徑向跳動要小。因找正功率低，一般用于單件小批出產(chǎn)。

（三）齒端加工

 如圖9－18所示，齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱，和去毛刺等。倒圓、倒尖后的齒輪，沿軸向滑動時容易進入嚙合。倒棱可去除齒端的銳邊，這些銳邊經(jīng)滲碳淬火后很脆，在齒輪傳動中易崩裂。

   用銑刀進行齒端倒圓，硬質(zhì)合金刀具修磨，如圖9－19所示。倒圓時，銑刀在高速旋轉(zhuǎn)的一起沿圓弧作往復(fù)搖擺（每加工一齒往復(fù)搖擺一次）。加工完一個齒后工件沿徑向退出，分度后再送進加工下一個齒端。

 齒端加工有-安排在齒輪淬火之前，通常多在滾（插）齒之后。

（四）精基準批改

 齒輪淬火后基準孔發(fā)生變形，為-齒形精加工，對基準孔有-給予批改。

 對外徑定心的花鍵孔齒輪，通常用花鍵推刀批改。推孔時要避免歪斜，有的工廠選用加長推刀前引導(dǎo)來避免歪斜，已獲得較好作用。

 對圓柱孔齒輪的批改，可選用推孔或磨孔，推孔出產(chǎn)率高，常用于未淬硬齒輪；磨孔精度高，但出產(chǎn)率低，關(guān)于整體淬火后內(nèi)孔變形大硬度高的齒輪，或內(nèi)孔較大、厚度較薄的齒輪，則以磨孔為宜。

 磨孔時一般以齒輪分度圓定心，如圖9－20所示，這樣可使磨孔后的齒圈徑向跳動較小，對以后磨齒或珩齒有利。為進步出產(chǎn)率，有的工廠以金剛鏜替代磨孔也獲得了較好的作用。

二、齒輪加工工藝特色（二）齒輪加工工藝特色

（1）定位基準的精度要求較高  

    由圖9－21可見，作為定位基準的內(nèi)孔其尺度精度標(biāo)示為φ85h5，基準端面的粗糙度較細，為ra1.6μm，它對基準孔的跳動為0.014mm，這幾項均比一般精度的齒輪要求為高，因此，在齒坯加工中，除了要注意操控端面與內(nèi)孔的筆直度外，需要留-的余量進行精加工。精加工孔和端面選用磨削，先以齒輪分度圓和端面作為定位基準磨孔，再以孔為定位基準磨端面，操控端面跳動要求，以-齒形精加工用的精基準的經(jīng)確度。  （2）齒形精度要求高  圖上標(biāo)示6－5－5級。為滿意齒形精度要求，其加工計劃應(yīng)挑選磨齒計劃，即滾（插）齒－齒端加工－高頻淬火－批改基準－磨齒。磨齒精度可達4級，但出產(chǎn)率低。本例齒面熱處理選用高頻淬火，變形較小，故留磨余量可縮小到0.1 mm左右，以進步磨齒功率。

刀具刃口鈍化是一個不被普遍重視，而又十分重要的問題。它之所以重要就在于：經(jīng)鈍化后的刀具能有用進步刃口強度、進步刀具壽數(shù)和切削進程的穩(wěn)定性。

大家知道刀具是機床的“牙齒”，影響刀具切削功能和刀具壽數(shù)的首要因素，除了刀具資料、刀具幾許參數(shù)、刀具結(jié)構(gòu)、切削用量優(yōu)化等，通過很多的刀具刃口鈍化試驗顯現(xiàn)：一個好的刃口型式和刃口鈍化也是刀具能否多快好省進行切削加工的條件。

何謂刀具刃口鈍化？

刀具鈍化是指刀具或刀片在精磨之后，涂層之前的一道工序，通過對刀具進行去毛刺、平整、拋光的處理，從而進步刀具和延伸使用壽數(shù)。其名稱現(xiàn)在-外尚不一致，有稱“刃口鈍化”、“刃口強化”、“刃口珩磨”、“刃口準備”或“er（edge

radiusing）處理”等。

為什么要進行刀具刃口鈍化？

經(jīng)一般砂輪或金剛石砂輪刃磨后的刀具刃口，存在程度不同的微觀缺口(即細小崩刃與鋸口)。前者可用肉眼和一般放大鏡觀察到，后者用100倍(帶0.010mm刻線)顯微鏡能夠觀察到，其微觀缺口一般在0.01-0.05mm，-者-0.1mm以上。在切削進程中刀具刃口微觀缺口極易擴展，加快刀具磨損和損壞。

現(xiàn)代高速切削加工和自動化機床對刀具功能和穩(wěn)定性提出了更高的要求，-是涂層刀具在涂層前必須通過刀口的鈍化處理，才干-涂層的牢固性和使用壽數(shù)。  

刀具鈍化的意圖

刃口鈍化技術(shù)，其意圖就是處理刃磨后的刀具刃口微觀缺口的缺點，使其鋒值削減或消除，到達圓滑平整，既尖利堅固又經(jīng)用的意圖。

常見刃口方式

銳刃

銳刃刃磨前、后刀-交而自然構(gòu)成的稅刃，其刃口尖利、強度差、易磨損。一般用于精加工刀具。  

倒棱刃

倒棱刃在刃口鄰近前刀面上，刃磨出很窄的負前角棱邊，-進步了刃口的強度。用于粗加工和半精加工等刀具。

消振棱刃

消振棱刃在刃口鄰近的后刀面上磨出一條很窄的負后角棱邊，切削時增大刀具與工件的觸摸面積，消除切削進程振蕩。用于工藝體系剛性不足時所用的-刀具。

百刃

百刃在刃口鄰近的后刀面上磨有一條后角為0°的窄邊或刃帶，可起到支撐導(dǎo)向和擠壓光整作用，用于鉸刀、拉刀等多刃刀具。

倒圓刃

倒圓刃在對口上刃磨或鈍化成-參數(shù)的圓角，添加刃口強度，進步刀具壽數(shù)，用于各種粗加工和半精加工的可轉(zhuǎn)位刀具。

刃口鈍化形狀

刃口鈍化幾許形狀，硬質(zhì)合金刀具材料，對刀具壽數(shù)有很大影響：一種為圓弧刃，一種為瀑布型刃。

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圓弧形刃口

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瀑布型刃口

圓弧型刃口在刃口轉(zhuǎn)角處構(gòu)成對稱圓弧，占80%以上的刀具所采用，適用于粗精加工。

瀑布型刃口在刃口轉(zhuǎn)角處的頂面與側(cè)面比率一般為2:1，硬質(zhì)合金刀具，為不對稱圓弧，適用于-的沖擊性加工。

刀具鈍化的首要效果

刃口的圓化：去除刃口毛刺、到達準確一致的倒圓加工。

刃口毛刺導(dǎo)致刀具磨損，加工工件的表面也會變得粗糙，經(jīng)鈍化處理后，刃口變得很潤滑，-削減崩刃，工件表面光潔度也會進步。

對刀具凹槽均勻的拋光，進步表面和排削功能。

槽表面越平整潤滑，排屑就越好，就可完成更高速度的切削。一起表面進步后，也減小了刀具與加工資料咬死的危險性。并可削減40%的切削力，切削更流通。

鈍化參數(shù)的選擇

通過刀片刃口鈍化機的研制和生產(chǎn)使用實踐，開始掌握了一些規(guī)則。針對不同加工條件，選擇刃口型式和鈍化參數(shù)十分重要。由于刀片材質(zhì)不同，加工條件不同，所選用的刃口型式和刃口鈍化形狀的參數(shù)也不同，否則達不到延伸刀具壽數(shù)的預(yù)期效果。見如下參數(shù)-表：

與國外刃口鈍化參數(shù)相對照，占70%刀具鈍化值是在0.0254-0.0762之間。蕞大值：0.127-0.2032mm。蕞小值： 0.0127mm。即使鈍化那么小，也明顯地強化了刀具刃口。

從很多的刃口鈍化實踐經(jīng)驗證實：

1）刃口不-越尖利越好，涂層硬質(zhì)合金刀具，也不-是越鈍越好。針對不同加工條件確定不同鈍化值才是蕞好。

2）刃口鈍化與刃口型式相結(jié)合，是普遍有用進步刃口強度和進步刀具壽數(shù)下降刀具費用的辦法。

3）用微粉砂輪刃磨負倒棱，其微觀缺口小(可達0.005-0.010mm)，加上小鈍化參數(shù)(0.010-0.030mm)，使刃口即尖利堅固又經(jīng)用。

涂層的拋光

去除刀具涂層后發(fā)生的杰出小滴，進步表面光潔度、添加潤滑油的吸附。

涂層后的刀具表面會發(fā)生一些細小的杰出小滴，進步了表面粗糙度，使得刀具在切削進程簡單發(fā)生較大的摩擦熱，下降切削速度。通過鈍化拋光后，小滴被去除，一起留下了許多小孔，在加工時可以吸附更多的切削液，使得切削時發(fā)生的熱量-削減，可以-得進步切削加工的速度。