特殊内齿轮加工的另一种选择

内齿轮加工普遍采用插齿或拉削,但对于一些特殊齿廓的内齿轮来说,插齿可能会有一定的困难,或者成本较高。在这种情况下,线切割加工不失为一种不错的选择。那么什么样的零件需要选择这种加工方式呢?一起来看看:

如下图所示,零件的壁厚很薄,因其安装在封闭壳体内不会产生变形,所以使用没什么问题,但是在加工时却难度较大。
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主要存在的问题有:

  1. 齿根与外壁相距太小,如果选择插齿加工,装夹非常困难。

  2. 齿轮模数较大,整个工件刚度差,插齿时余量去除又很大,在切削力作用下工件很容易变形。

  3. 该齿轮既有径向变位,又有切向变位,插齿时需要两次加工,先完成径向变位加工,作特殊处理后再完成切向变位加工,工艺难度和风险增加。

再来看看另外一种零件,下图齿圈的轮齿齿高很浅,模数m=1.5,齿顶高系数ha*=0.2,齿根高系数hf*=0.45,顶隙系数c*=0.25。对于这样的齿轮,插齿刀寿命较低。
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再如下图所示,齿轮的齿顶和齿根都有圆弧要并且要求较为严格时,就要求插齿刀的齿顶和齿根设计成对应的特殊曲线才能满足,这必然导致成体的提高,另外对着刀具的磨损,形状也将随之变化。在这里插入图片描述

再来看看下面所示的环板零件,其内齿轮部分的加工若在插齿机上进行,则需要环板在插齿及工作台上回转,当环板尺寸较大时,加工无法进行。
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遇到类似上面的情况时,就可以考虑采用线切割来加工,当然首要任务是要得到需要生成齿轮的齿形,有一些线切割的机床会内嵌一些参数化的齿轮齿廓生成模块,但大多数是不具备此功能的,需要导入CAD齿形。前面介绍过下面的这个工具,用它可以绘制常见的一些齿轮的齿形,一起来看看:
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界面比较简单,只要输入相关参数就可以在CAD中绘制出齿形了,渐开线齿轮可以绘制外齿及内齿,齿轮的齿厚可以输入1.跨棒距 2.公法线 3.变位系数 4.分度圆弧齿厚。齿顶和齿根可以设置圆弧大小,并且可以自动计算出最大圆弧大小。渐开线的绘制点数可自由设置,绘制的线型可以选择样条曲线或者是多段线。

除了渐开线,还可以绘制矩形花键、三角花键和摆线轮齿形,下面是摆线轮的界面:
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绘制出的摆线轮齿形:
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我是woodykissme,定期分享有关,机械传动及齿轮加工方面的内容,对这方面感兴趣的小伙伴,可以关注我。希望能够与大家讨论一下:

齿轮的设计及加工方法,加工齿轮所用的刀具设计、制造及使用方面的相关问题。

齿轮刀具设计计算方法,相关应用程序的开发,CAD二次开发自动绘图等的相关技术问题。

刀具应用方面,刀具的切削参数、涂层和使用寿命,加工中遇到的问题和解决办法等问题。

今天就分享到这,感谢您抽出宝贵的时间阅读!

往期精彩内容:

《一个齿轮刀具设计综合实例》

《齿轮绘图工具,效率提升不是一点点!》

《从标准查询到齿形绘制再到三维建模过程分享》

《齿轮检测报告怎么看?这有详细的讲解!》

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