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      插齒加工内齒輪的摩擦分類

      插齒加工内齒輪的摩擦分類
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      編輯時間 : 2021-05-15

      由于插齒切削過程存在各類幹涉,必然産生摩擦。摩擦包括前刀面摩擦、後刀面摩擦和讓刀時的齒廓摩擦等,可分為正常摩擦和非正常摩擦。正常摩擦是插齒加工中刀齒與切屑、刀齒與基體之間所發生的難以避免的摩擦。而非正常摩擦是由各類幹涉引起的可避免摩擦,非正常摩擦加速了插齒刀的磨損過程,使刀具過早失效,降低了刀具的使用壽命,造成不必要的損失。根據幹涉的産生部位,可将幹涉引起的摩擦分為齒頂摩擦、齒根摩擦、粗切側齒面摩擦和精切側齒面摩擦。


      插齒刀齒頂摩擦由内齒輪的齒根過渡曲線幹涉、切入頂切幹涉、展成幹涉和讓刀幹涉引起。齒頂摩擦可造成插齒刀齒角部分過度磨損,使刀具磨損嚴重而提前失效,并造成插齒刀插齒的工件齒形尺寸和精度達不到要求。


      插齒刀的齒根摩擦由過渡曲線幹涉和讓刀幹涉引起。其主要表現為插齒刀的根部漸開線部分或過渡曲線部分在插齒過程中與内齒輪的齒頂發生摩擦,造成插齒刀的齒根磨損加劇。齒根摩擦和齒頂摩擦的避免方法與幹涉現象的避免方法相同。此外,可通過對刀具進行塗層來降低刀具刃部表面粗糙度的方法來改善摩擦狀态。


      粗切側摩擦(即待切側齒面摩擦)主要發生在插齒刀的回程讓刀過程中。在插完一個沖程的讓刀過程中,插齒刀粗切齒側刀齒與工件相應齒廓産生幹涉。若存在讓刀幹涉情況,粗切側齒面摩擦較嚴重,刀具磨損加速,同時在齒輪的跟随側齒頂處會産生毛刺。粗切側摩擦可以通過減小插齒刀的齒數、變位系數、徑向讓刀量或采用側向讓刀的方式來避免和改善。采取側向讓刀時,需選用合适的讓刀角度和讓刀量,通常側向讓刀角度為5°~12°。但是,側向讓刀後将加劇精切側的幹涉,在讓刀量選擇時還要考慮精切側齒面摩擦。


      精切側齒面摩擦(即已切齒面摩擦)是插齒刀在讓刀時刀齒齒廓與内齒輪已切齒廓發生的摩擦。當存在精切側齒面摩擦時,在齒輪的引導側端面和齒頂會産生毛刺,插刀相應側刀齒齒頂會産生嚴重的磨損。精切側摩擦的避免方法與粗切側相同,但通常精切側齒面摩擦難以完全消除。由于在後續的展成加工中基本上不再加工精切側齒廓,因此,要優先避免或改善精切側齒面摩擦。


      在切入進給過程中産生切入摩擦,表現為齒輪的切入側齒面上形成毛刺,其産生的原因類似于精切側齒面摩擦。切入摩擦僅發生在進刀過程并且僅在切入側産生。當插齒刀切入到全齒深後進行展成切削時,會切除切入側齒面毛刺,在加工完成的齒輪上不能觀察到切入側齒面毛刺。插齒刀上的切入摩擦主要表現為切出側刃口出現非正常磨損,僅在幾個刀齒上可觀察到切入摩擦。切入摩擦的解決辦法與精切側摩擦的解決辦法相同。

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