齒輪刨床

齒輪刨床

齒輪刨床是指用刨刀對工件的平面、溝槽或成形表面進行刨削的工具機。使用刨床加工,刀具較簡單,但生產率較低(加工長而窄的平面除外),因而主要用於單件,小批量生產及機修車間,在大批量生產中往往被銑床所代替。

基本介紹

根據結構和性能,刨床主要分為牛頭刨床、龍門刨床、單臂刨床及專門化刨床(如刨削大鋼板邊緣部分的刨邊機、刨削沖頭和複雜形狀工件的刨模機)等。牛頭刨床因滑枕和刀架形似牛頭而得名,刨刀裝在滑枕的刀架上作縱嚮往復運動,多用於切削各種平面和溝槽。龍門刨床因有一個由頂梁和立柱組成的龍門式框架結構而得名,工作檯帶著工件通過龍門框架作直線往復運動,多用於加工大平面(尤其是長而窄的平面),也用來加工溝槽或同時加工數箇中小零件的平面。大型龍門刨床往往附有銑頭和磨頭等部件,這樣就可以使工件在一次安裝後完成刨、銑及磨平面等工作。單臂刨床具有單立柱和懸臂,工作檯沿床身導軌作縱嚮往復運動,多用於加工寬度較大而又不需要在整個寬度上加工的工件。

齒輪加工操作

加工過程

1、鍛造制坯

熱模鍛仍然是汽車齒輪件廣泛使用的毛坯鍛造工藝。近年來,楔橫軋技術在軸類加工上得到了大範圍推廣。這項技術特別適合為比較複雜的階梯軸類制坯,它不僅精度較高、後序加工餘量小,而且生產效率高。

2、正火

這一工藝的目的是獲得適合後序齒輪切削加工的硬度和為最終熱處理做組織準備,以有效減少熱處理變形。所用齒輪鋼的材料通常為20CrMnTi,一般的正火由於受人員、設備和環境的影響比較大,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,直接影響金屬切削加工和最終熱處理,使得熱變形大而無規律,零件質量無法控制。為此,採用等溫正火工藝。實踐證明,採用等溫正火有效改變了一般正火的弊端,產品質量穩定可靠。

3、車削加工

為了滿足高精度齒輪加工的定位要求,齒坯的加工全部採用數控車床,使用機械夾緊不重磨車刀,實現了在一次裝夾下孔徑、端面及外徑加工同步完成,既保證了內孔與端面的垂直度要求,又保證了大批量齒坯生產的尺寸離散小。從而提高了齒坯精度,確保了後序齒輪的加工質量。另外,數控車床加工的高效率還大大減少了設備數量,經濟性好。

4、滾、插齒

加工齒部所用設備仍大量採用普通滾齒機和插齒機,雖然調整維護方便,但生產效率較低,若完成較大產能需要多機同時生產。隨著塗層技術的發展,滾刀、插刀刃磨後的再次塗鍍非常方便地進行,經過塗鍍的刀具能夠明顯地提高使用壽命,一般能提高90%以上,有效地減少了換刀次數和刃磨時間,效益顯著。

5、剃齒

徑向剃齒技術以其效率高,設計齒形、齒向的修形要求易於實現等優勢被廣泛套用於大批量汽車齒輪生產中。

6、熱處理

汽車齒輪要求滲碳淬火,以保證其良好的力學性能。對於熱後不再進行磨齒加工的產品,穩定可靠的熱處理設備是必不可少的。公司引進的是德國勞易公司的連續滲碳淬火生產線,獲得了滿意的熱處理效果。

7、磨削加工

齒輪刨床 齒輪刨床

主要是對經過熱處理的齒輪內孔、端面、軸的外徑等部分進行精加工,以提高尺寸精度和減小形位公差。

加工工藝

工序號 工序內容 定位基準 加工設備
1 毛坯鍛造 外圓及端面
2 正火 中心孔及端面 正火爐
3 粗車外圓及端面鑽鏜花鍵底孔 花鍵孔及端面 鑽床、鏜床
4 拉花鍵孔 花鍵孔及端面 拉床
5 鉗工去毛刺 花鍵孔及端面 毛刷
6 上芯軸,精車外圓端面及槽 花鍵孔及端面 車床
7 滾齒 花鍵孔及端面 數控滾軋機
8 插齒 花鍵孔及端面 插齒機
9 倒角 花鍵孔及端面 齒輪倒角機
10 鉗工去毛刺 毛刷
11 剃齒 剃齒機
12 齒部高頻淬火
13 珩齒 珩齒機
14 總檢入庫

結構和性能

床身和底座

床身為箱型殼體,固定在底座上,經密封處理,使二者連通,油池容積擴大。工具機的其他部件均安裝在床身上。

刀架和滑枕

刀架為安裝刀具、並具有液壓自動抬刀和手動進給的機構。利用液壓傳動源,以實現其刀桿之間自動抬起與復位運動。刀架抬起量為≥1mm.刀架右側的捏手為自動抬刀離合桿開關,推合可實現自動抬刀,拉出則停止自動抬刀。

離合桿開關下方為放油孔,在連續工作四小時後,應旋開油塞放油一次。旋轉刀架手輪、絲桿,帶動滑板移動,可作垂向手動進刀,其進給量,由每格0.05的刻度環計出。無需手動進給時,可用迴轉盤右端面的銷塊,將滑板卡緊。刀架左右旋轉一定角度,可刨削有角度的工件,其旋轉的角度值,由迴轉盤上的刻度和滑枕右側的指示線確定。

滑枕燕尾導軌布置於橫截面中部,設定在滑枕內的弧形筋條和導軌下面的縱向筋板,使其剛度高,熱變形小,工具機精度穩定。滑枕首尾的膠管和內腔中的銅管將主油路與抬刀油缸連通,用以實現其液壓自動抬刀。

工作檯和橫樑

工作檯為箱型構件,與溜板緊固連線,由上下壓板懸掛於橫樑上。橫樑前面沿橫向上下設定的矩形和V型導軌,通過進刀機構,工作檯在橫樑導軌上可作橫向左右進給和快速移動。為安裝機用平口鉗、工裝卡具和裝卡工件,工作檯上平面和左兩側面縱向各設有三條T型槽;右側面垂向設有四條T型槽,其槽寬均為22mm,槽距均為120mm。

溜板下方的三角形壓板,可調整溜板與橫樑V型導軌間的配合間隙,以保證二者的正確配合。

橫樑後面垂向設定有兩條導軌,藉助壓板和鑲條與床身前面的兩條矩形導軌結合。通過變速機構和蝸輪副、螺母及其絲槓傳動可實現橫樑、溜板、工作檯的垂向進給和快速運動。

為增加工作檯的支撐剛性,在床身與橫樑結合的垂嚮導軌上端,設定有兩個短壓板,在工作檯前面設定有前支架。當進行無垂向進給的重切削時,先將橫樑工作檯升降至所需位置後,分別擰緊短壓板螺母,卡緊橫樑;並在前支架相應孔中插入前銷軸,頂緊其緊定螺釘,備緊螺母,以支撐工作檯。

設備維修

主要部件拆卸順序

(1)切斷電源,拆下電氣箱,卸下電動機及有關電氣元件。

(2)擰出轉盤壓緊螺母,卸下刀架。

(3)拆下滑枕左、右壓板,卸下滑枕絲槓前、後支架,鬆開壓緊螺母,吊下滑枕。

(4)卸下上支點軸承,擰出絲槓。

(5)卸下工作檯支架。

(6)卸下工作檯與溜板連線螺母,拆下工作檯。

(7)拆下棘輪機構,旋出橫向進刀絲槓,拆去橫樑上下壓板,卸下工作檯溜板。

(8)吊住橫樑,拆下左右壓板及橫樑鑲條,擰出升降絲槓,吊下橫樑。

(9)卸下方滑塊,擰出緊固床身上大齒輪蓋的五個螺栓,吊出大齒輪。

(10)卸下搖桿。

(11)拆下變速機構各檔齒輪。

齒輪刨床 齒輪刨床

(12)拆下床身。

修理所需工具及儀器

序號 名 稱 規 格 /mm 數 量 用 途
1 檢驗橋板 280×300 300×480 各1 檢驗滑枕、橫樑、床身平行度
2 角度平尺 80×120×1000 1 刮研滑枕直線度
3 專用平板 1 刮研平面
4 角度規 130×70×200 1 檢驗垂直度
5 V槽檢驗心軸 Φ25×400 1 檢驗平行度
6 角度塊 150×50×30 1 檢驗平行度
7 角度直尺 32×50×400 1 刮研轉盤平面
8 中心沖 2 找正兩孔同心
9 等高墊塊 3 測量平行度
10 矩形刮研工具 50×300 1 刮研活折板支架凹槽
11 調整支座 3 調整搖桿
12 平行面刮研工具 70×70×300 1 刮研搖桿凹槽導軌
13 研具 1 刮研搖桿傳動齒輪端面用
14 檢驗心軸 各1 測量各孔與各面的相對位置

修理工藝方法

(1)若導軌面上有啃痕,劃道深度在0.3mm以上,就應該經過精刨以後再進行刮研,也可用鑄鐵冷焊或釺焊修補。

(2)滑枕表面是緊固接合面,一般是不會磨損的,可以不必修刮。但在修刮表面時,必須注意對表面的平行度,在全長上;縱向允差為0.05mm,橫向允差為0.02mm。若表面由於某種情況而引起變形或損傷,或表面對表面的平行度誤差很大,也可先修刮表面,再以表面為基準修整表面。

(3)滑枕表面各面可採用以磨代刮,其表面粗糙度要求達到Ra1.6μm。

(4)用專用平板以孔為基準刮研表面。

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