干货 | 插齿加工常见误差产生原因及消除方法

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干货 | 插齿加工常见误差产生原因及消除方法

齿距累积误差较大

1属于机床方面产生的原因

工作台和刀架的蜗杆蜗轮副的蜗杆轴向窜动过大;
工作台和刀架的蜗杆蜗轮副由于长期使用,齿面磨损,导致啮合间隙过大;
径向进给的丝杆、弹簧在切削加工时弹力不够;
工作台和刀架体的蜗杆蜗轮副中,尤其蜗轮的齿面有研损现象和齿面有磕碰毛刺;
工作台主轴与工作台的1:20的圆锥导轨接触过松,工作台主轴在转动时有浮动现象,定心不好;
让刀不稳定;
刀架体齿条套筒的镶条松动;
自动径向进给凸轮的等半径(r79±0.005)部分径向跳动超差;
插齿刀刀轴φ31.743圆柱面上有拉毛现象,插齿刀在禁固后歪斜或定心不正;
机床传动链中的零件尤其是工作台蜗轮和刀架蜗轮的精度已丧失;
机床的几何精度项目中有关项目超差,其中影响较大的有:
工作台的端面跳动
工作台锥孔中心线的径向跳动
刀架体刀具主轴定心轴径的径向跳动 

消除方法: 

重新调整蜗杆的轴向窜动,使窜动量在0.003-0.008范围内;
配磨调整垫片,使蜗杆蜗轮副的啮合间隙在0.02-0.05范围内,必要时修复蜗轮,重配蜗杆;
调整弹簧力;
用油石修磨或用刮刀刮削,如损伤较大,可考虑重新滚齿、研齿,以恢复蜗轮的精度,这时应重新配制蜗杆;
修刮圆锥导轨面,使圆锥导轨面的接触情况硬于平面导轨,且要求接触均匀,修刮时要求以100N左右的力用500mm的撬杠转动工作台时,在旋转一周中应无过轻或过重的感觉;
调整让刀机构,使让刀量在0.3-0.5的范围内,并且每次让刀的复位精度不大于0.01mm;
调整镶条;
重新修磨凸轮使其在0.005范围内;
用油石磨去拉毛毛刺;
重新修复蜗轮严重丧失精度时,应考虑更换蜗轮;
修复工作台和刀架体的相关零件。 

2属于刀具方面产生的原因

插齿刀刀齿刃部已钝或有磕碰;
插齿刀刀齿本身精度不合格;
插齿刀的基准孔及端面精度超差。 

消除方法: 

重新刃磨插齿刀;
更换插齿刀。 

3属于安装产生的原因

插齿刀安装后的径向与端面跳动大;安装时要检查刀轴、刀垫和刀具内孔端面精度,有无磕碰,并且安装时要保持清洁度。
齿坯安装不好:
齿坯制造精度未达到工艺要求
工装精度丧失或设计刚性不够
齿坯、工装安装时清洁度差或有磕碰毛刺;

解决措施:保证齿坯精度,安装时保证清洁度和无磕碰毛刺,重新设计工装或更换工装。 

齿距极限偏差或齿形误差较大

在注意产生齿距累积误差的问题外,还要检查: 
刀架体的固定导轨和滑动导轨的滑动面磨损不均匀,(由于经常插削一定宽度的齿轮)而出现平面度与φ165外母线平行度超差,致使插齿刀的运动轨迹不正确;
切削用量选择不当。

解决措施:

对固定导轨与滑动导轨的镶条进行修刮或更换;
选择合理的切削用量。 

齿向误差较大

1属于机床方面的原因

机床刀具主轴轴线对工作台主轴轴线的平行度超差,产生原因有以下几个方面:
刀架体的固定导轨与滑动导轨时用镶条来调整,如配合不好或间隙过大,对齿向均有影响;
刀架体内蜗轮上的环与刀具主轴轴线不重合;
刀架体支承蜗轮端面或支承环的端面与刀具主轴轴线不垂直。
插齿机的让刀不稳定。 

解决措施: 

严格控制机床刀具主轴轴线对工作台主轴轴线平行度,具体措施是:
调整镶条位置使滑动导轨与蜗轮孔的间隙不大于0.005;
找正后紧固螺钉,并重新配上定位销;
修刮两个端面,使其垂直度在0.01范围内。
调整让刀机构,使其复位精度达到0.01以内。 

2属于操作、齿坯精度和安装方面的原因

插齿夹具安装不正,端跳不合格;
齿坯误差大;
清洁度或有磕碰伤;
插齿刀行程的超越量选择过小,插齿时在齿宽上尚未切削完毕,工作台带动工件即已让刀。

解决措施: 

校检工装、坯件的精度;
选择合理的超越量,重新调整。 

齿面粗糙度不好

1属于机床方面的原因

机床传动链中零件如刀具主轴、工作台主轴等精度已丧失或磨损,传动件之间的间隙变大,在切削时产生松动和冲击;
工作台主轴与工作台圆锥导轨面接触过硬,工作台带动沉重,因而在旋转时摩擦发热,产生振动;或接触过松,运转时工作台产生晃动;
刀架体及工作台两分度蜗杆在运转时轴向窜动过大,或蜗杆与蜗轮的啮合间隙过大,运转时引起跳动;
机床的让刀机构工作不正常,插齿刀回程时将工件的已加工表面擦伤。 

解决措施: 

找出精度丧失的零件予以修复校正或更换;
修刮圆锥导轨面,保持接触均匀,旋转一周内无轻重感;
修磨调整垫片并更换轴承后,保证其轴向窜动在0.005,且保持蜗杆蜗轮副之间的合理啮合间隙;
重新调整让刀机构,尤其应注意当加工模数大于4或较小模数时,这种现象出现较多。 

2属于刀具方面的原因

插齿刀刃部已磨钝,使被插齿轮的齿面出现撕裂等情况;
插齿刀在插削过程中,产生积屑瘤并粘结在刀刃上,刃磨时未将粘刀部分磨掉,提高了刀齿表面粗糙度;
插齿刀前角应适应被插齿轮的材料,如插削调质处理后的合金材料时,仍采用前角为5°的插齿刀,则插削时易产生积屑瘤;
插齿刀安装后未紧固好,插削时产生位移和振动。 

解决措施:

重新刃磨插齿刀,使刃部锋利,并在刃磨时充分冷却,以提高前刀面的刃磨质量;
适当提高插齿刀的往复冲程数,以仰制结屑瘤的产生;
适当增大插齿刀的前角;
重新安装并紧固插齿刀。

3属于安装、冷却、工件材料及热处理方面的原因

切削液选择不当或太脏;
齿坯安装不牢固,插削时产生位移和振动;
材料硬度过高,使齿面产生撕裂、鱼鳞等缺陷。 

解决措施: 

合理选择切削液,对于太脏的切削液要及时更换;
检查齿坯是否紧固;
做好齿坯的预先热处理。

本文转自:干货 | 插齿加工常见误差产生原因及消除方法

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