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对于齿轮和花键加工,成形件滚轧机可以采用创成法和成形法两种加工方式。与机械加工类似,创成滚轧法是利用齿轮形工具,按照齿轮啮合原理进行滚轧加上。成形滚轧法则是采用成形工具逐个齿进行加工,然后再对全部齿形进行修整。
从工具和坯料的运动方式来划分,成形件滚轧机有坯料自由驱动和强制驱动两种驱动方式。坯料自由驱动是指坯料在工具的作用下自由运动,而强制驱动是将坯料的装卡轴与工具的驱动轴连接,使坯料强制运动。为了保证坯料与工具接触表面的线速度相同,应保证两者主轴的转速比相同。
根据滚轧丁具的不同,可以将成形件滚轧机分为齿条形工具的滚轧机、蜗杆形工具的滚轧机、冕状齿轮形工具的滚轧机、小齿轮形工具的滚轧机和单轮滚轧机等几种,其具体结构及性能如下:
(1)齿条形工具的滚轧机。该机采用齿条形工具用创成法生产齿轮。上下对称的齿条形工具由液压缸推动做平行交错运动。坯料自由驱动,在上下齿条工具之间一面滚动一面产生塑性变形。该滚轧机适用于小型的蜗杆、渐开线花键及三角花键等小直径零件的生产,产品质量好,生产效率高,使用方便。最大滚轧直径为50mm,模数为4。
(2)蜗杆形工具的滚扎机。蜗杆形工具的滚轧机采用可以回转的蜗杆形工具,坯料做轴向往复运动,这样就可以滚轧直径较大的齿轮。Maag公司的Rollamatic RK-12型滚轧机,可以滚轧直径为15~120 mm、模数m=0.5~4、螺旋角β= 45°以内的齿轮。
(3)冕状齿轮彤工具的滚轧机。滚轧时冕状齿轮形工具相当于齿条,端面齿轮也做回转运动。该设备的主轴垂直设置,主传动在机床的下面,坯料与下同步齿轮一起装卡在主轴上部,冕状齿轮形工具与上同步齿轮起安装在上方的工具台上,利用同步齿轮来保证主轴和安装工具的动力头同步步。工具台进给时,首先上部和下部的同步齿轮啮合,使工件轴和工具轴按规定速比转动,工具台继续进给,滚轧工具咬入工件实现滚轧加工。
在机床的下部设置有感应加热器,工件经过高频感应加热后进行滚轧。由于热轧时工件加热后软化,其整体性下降,所以需要对工件做强制驱动。该设备可以生产模数m=5~10的大模数齿轮。
(4)小齿轮形工具的滚轧机。利用小齿轮形工具滚轧齿轮更为方便,生产设备可以使用螺纹滚轧机,也可以使用专用的齿轮滚轧机。小齿轮形工具和普通齿轮的形状大体相同,加工制作容易,生产成本较低。通过左右两个进给丝杠,移动安装小齿轮形工具的左右滑座,实现进给。两个工具相对于工件同时接近或分开,进给机构由电机、蜗轮减速器组成。工件安装在主轴上,按照工具与上件之间规定的转速比转动。 |
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