齒輪工藝·其他(二)

精車齒輪
精車齒輪加工所用刀具是取與齒輪工件同模數、同壓力角的任意齒數的螺旋齒輪，按其左右齒廓接觸點軌跡線刃磨成具有后角的切削刀具。加工一個齒輪須用兩把刀具，齒輪工件右齒廓的加工必須用按左邊齒廓接觸線刃磨的刀具，作反時針方向旋轉進行切削；左齒廓的加工必須用按右邊齒廓接觸線刃磨的刀具，作順時針方向旋轉進行切削�？稍贓3-13型車齒機床上加工。見圖11-59。

熱精鍛齒輪法
熱精鍛齒輪是在剛度大的鍛造壓力機或高速鍛造機上進行。將由連續加熱爐或感應式電加熱爐加熱的坯件，通過鍛模進行成形和鍛齒的方法稱為熱鍛齒輪法。
此法多用于圓柱齒輪、直齒錐齒輪及曲線齒錐齒輪的制作。優點是精度可控制在模具精度的±0.005mm范圍內；彎曲強度和沖壓強度均比切削齒輪高10%～20%。

沖壓加工齒輪法
在沖壓機床上，利用具有要沖制的齒輪齒形和尺寸完全相同的沖模（包括凸模凹模）見圖11-60，凸模凹模之間有一定間隙。沖壓時，板料置于凸模與凹模之間，凸模壓入凹模，從板料上沖壓成齒輪。凸凹模之間一般取板厚的2%～3%的間隙較合適，間隙過大造成較大喇叭口，過小則造成沖頭卡住沖模。為減少沖壓載荷產生的工件平面翹曲，可采用逆壓頭或壓板。沖壓齒輪多用于玩具和精度、強度較低的儀表用片狀齒輪。

粉末冶金齒輪
粉末冶金齒輪是將鐵、銅、石墨、硬脂酸鋅及少量鎳、鉻等合金元素的粉末，按一定比例均勻混合后，進行冷壓成形，在略低于該金屬熔點以下溫度燒結、整形而成的齒輪。
粉末冶金齒輪具有含油空隙、有浸透潤滑油的作用，既使沒有外部潤滑，也能承載運轉，磨損量小且穩定。但因內部存在空隙，因而齒輪的彎曲強度很低。

殼模精鑄齒輪法
在預先加熱到一定溫度的金屬型板上，覆蓋一層混有酚醛樹脂的石英砂或鋯砂，同時加入少量的潤滑劑及溶劑。覆蓋物受熱后，在型板上形成薄殼砂型，放爐內加溫，殼型硬化后從金屬型板上取出鑄型，再將兩片鑄型用粘結劑或機械夾緊方式裝配后即可進行澆鑄，用這一方法精鑄的齒輪，多用于精度要求不太高的大批量生產中。

壓鑄齒輪法
壓鑄齒輪是將金屬熔液用高壓壓力精密的金屬模內的特種鑄造方法。主要用來制造大量生產的要求強度不太高的合金齒輪，如鋅合金齒輪、鋁合金齒輪和銅合金齒輪等。
壓鑄齒輪具有鑄件尺寸精確、表面光潔的特點。一般壓鑄齒輪不再需要機械加工。

石膏模鑄齒輪法
石膏模鑄齒輪是將燒石膏滲入白硅石、滑石、硅砂及石棉等，加水成漿狀，注入木�；蚪饘倌；蛳鹉z模的內腔。加水后約30～40min即可硬化，再加熱100～250℃烘干成鑄型。
此種鑄造方法多用于熔點較低的如銅合金、鋁合金及鎂合金等鑄造齒輪的中、小批量生產。

蠟模精鑄齒輪法
用石蠟制成形狀與被鑄齒輪相同的模型，在其表面涂上耐火材料，硬化后蠟模表面結一層模殼，加熱使模殼內的蠟模熔化流出，形成鑄模，將金屬澆入鑄模內，凝固后可得到與蠟模同形的齒輪鑄件，稱為蠟模精鑄齒輪法。
此法可得到整體鑄型，可以精確地制造各種形狀復雜的齒輪，如斜齒輪、錐齒輪和蝸桿等，可減少加工余量或勿需切削加工。

旋轉拉齒法
用于加工圓柱齒輪，采用大直徑單圈滾刀在能夠安裝大直徑滾刀的滾齒機上進行滾齒。刀齒為一圈螺旋線的單圈滾刀，可將連續切出的各個切削面很好地連接起來，如同拉刀一樣，此種加工過程稱為旋轉拉齒。
單圈滾刀的螺旋線長度和直徑應能布置足夠多的刀齒，并有一段無刀齒的扇形區域，該區與工件相對時作徑向進給，使工件進入切削。每個工件加工完后，刀具的位置應精確固定。要求機床和刀具有足夠剛性，機床傳動鏈間隙不能過大。見圖11-61。

冷軋齒輪法
冷軋齒輪是一種滾軋加工法，它是借助齒輪形的滾軋工具與齒坯之間產生的展成運動，將滾軋工具緊壓旋轉的齒坯，使齒坯外圓產生塑性變形，形成凹凸形狀，在滾軋工具與齒坯接觸的相互轉動時，凸起部分即被加工成所需的齒形。
滾軋工具有齒條、內齒輪和外齒輪。在實際生產中以內齒輪為滾軋工具應用較廣。
冷軋齒輪法可軋制各種齒輪如圓柱齒輪、錐齒輪等。見圖11-62。

自由分度式冷軋齒輪法
是使滾軋工具和齒坯兩者間一個作強制轉動，一個作自由轉動，將軋輪壓向齒坯進行滾軋的方法。
自由分度式冷軋法不具備直接分度裝置。為了軋制出規定齒數的齒輪，所選軋輪必須與齒坯直徑有特定的尺寸關系，以保證分度齒數的精確。軋輪齒頂圈直徑可近似地取。

強制分度式冷軋齒輪法
是對滾軋工具和齒坯兩者均作強制性的轉動，使齒坯和滾軋工具之間保持一定轉速比的轉動進行滾軋。
采用強制分度式冷軋時，不要求軋輪必須具有分度齒數的尺寸關系，也就是軋輪的齒頂圈直徑同齒坯直徑無關。

拉拔齒輪法
是在拉拔機上將大于齒輪外徑的長棒料，通過有陰齒輪形孔的模具進行拉拔加工。在拉拔過程中材料逐漸變成齒輪狀，然后再用機械加工方法對拉坯車削、鉆孔及切斷或拉拔成盤狀。
拉拔齒輪多用于鐘表、儀器等齒輪。對鋼材、不銹鋼、高速鋼、鋁、黃銅及青銅等材料均可進行拉拔加工。

冷擠齒輪法
冷擠工藝是標準擠輪與齒坯之間，在一定壓力下，按照圓柱齒輪作無側隙嚙合的展成原理。冷擠齒輪的工藝方法，是一種無切屑的精加工方法。
冷擠齒輪可在擠齒機上加工，擠輪采用高速鋼或鉻錳鋼經過熱處理進行磨齒加工，成為漸開線修形齒形。
冷擠齒輪的特點是生產率比剃齒高3～4倍；齒面粗糙度可達Rα1.25；齒輪強度高；擠輪易于制造。冷擠有孔齒輪時，必須先擠齒后再加工孔。擠斜齒輪要用與工件對應螺旋角的擠輪。擠齒加工的齒坯熱處理硬度要均勻，以保證穩定的擠齒質量。

非圓齒輪冷軋法
是按照展成原理進行的一種冷軋齒輪方法。軋具由兩個軋輪和其它附件組成。如圖11-63所示，軋輪之間以一定的中心距安裝在叉形支架上，支架通過銷軸與支座聯接，以銷軸為支點進行左右擺動。軋制時，從一個方向以一定的進給壓力，通過彈簧壓在支座上，再分別傳遞給兩個軋輪。另外在齒坯上加裝具有與非圓齒輪的周節相同形狀的樣板和在一個軋板軸上安裝非圓軸環，可以實現恒定的軋入量。在另一個軋輪軸上安裝分度軋輪，可以完成齒數分度。見圖11-63。

沖裁齒輪
按仿形法原理利用齒形和尺寸與所要沖制的齒輪齒形和尺寸相同的沖模，將板料夾在凹模和凸模之間，以凸模壓入凹模，按照齒形輪廓在板料厚度方向作剪切變形，從板料上沖出齒輪，該齒輪稱為沖裁齒輪。見圖11-64。
沖裁齒輪精度取決于沖模的加工精度。沖裁齒輪斷面形狀和質量取決于沖模的間隙，其間隙一般可取板料厚度的3%～5%。沖裁齒輪在較大載荷作用下，齒的局部變形大于機械加工齒輪。
該齒輪多用于玩具和其它對精度要求不太高的片狀齒輪。目前，模具的加工應用電火花工藝，可沖裁出精密齒輪。

精密沖裁齒輪
精密沖裁齒輪是利用金屬材料在高的靜水壓力下，可以提高其延伸性。剪切過程如圖11-65所示，即對材料施以高的靜水壓力，以控制從工具刀口處所引起的開裂，從而獲得完全平滑的齒面。
該加工方法優點是齒輪的沖裁斷面沿板厚方向的錐度很小且平滑。缺點是加工成本高。
精密沖裁齒輪已廣泛用于汽車、鐘表、紡織機、縫紉機及其它精密機器用的齒輪。

熱軋齒輪法
熱軋齒輪是由熱軋裝置（由齒坯加熱器和軋機組成）利用高瀕感應加熱，使齒坯達到1000℃左右，形成熱塑狀態，并按漸開線展成原理，軋機在齒坯和軋輪間加壓，使齒坯一次軋制成形的一種無切屑加工方法。
熱軋齒輪法與一般切齒加工法相比其優點是：可提高生產率15%～30%，提高齒輪強度10%～30%，節約原材料5%～15%，降低成本15%～20%。但熱軋齒輪一般僅能軋制出8～9級精度的齒輪，若要求高精度齒輪，還應在軋制后采用冷擠，或剃齒或磨齒等精加工工藝。熱軋齒輪多用于汽車、農業機械、礦山機械中。