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内齿磨齿加工过程中需要注意哪些问题?

时间:2025-1-15 点击:61次

 工件装夹问题

装夹精度:内齿磨齿加工时,工件的装夹精度至关重要。由于内齿轮的齿形在内部,装夹不当很容易导致齿轮轴线与磨齿机床的旋转轴线不重合,从而产生齿形误差和齿向误差。因此,需要使用高精度的夹具,如心轴装夹或的内齿夹具,并且在装夹过程中要通过千分表等测量工具进行找正,确保工件的定位精度在允许的误差范围内,一般要求径向跳动不超过0.01-0.02mm。
装夹力控制:装夹力的大小也需要合理控制。如果装夹力过大,可能会使内齿轮发生变形,尤其是薄壁内齿轮,在加工完成后,当装夹力释放,内齿轮会恢复部分变形,导致齿形精度下降。而装夹力过小,在磨齿过程中工件可能会出现松动,影响加工精度和性。通常需要根据工件的材质、尺寸和形状等因素,通过实验或计算来确定合适的装夹力。
砂轮选择与修整问题
砂轮特性选择:砂轮的特性包括磨料、粒度、硬度和结合剂等,对于内齿磨齿的质量和效率有很大影响。磨料的选择要根据内齿轮的材质来确定,例如,磨削硬度较高的合金钢内齿轮,一般选用立方氮化硼(CBN)磨料,它具有较高的硬度和性;对于硬度较低的材料,可选用刚玉磨料。砂轮的粒度会影响齿面的粗糙度,一般精磨时选择较细的粒度,如120-240目,以获得较低的齿面粗糙度。
砂轮修整:在磨齿过程中,砂轮会逐渐磨损,导致砂轮的形状和精度发生变化,因此需要定期对砂轮进行修整。砂轮修整的精度直接影响内齿轮的齿形精度。使用金刚石修整工具对砂轮进行修整时,要注意修整的进给量和速度,修整进给量一般在0.01-0.05mm/次,速度控制在10-30mm/min左右,以确保砂轮的形状精度和表面质量,使砂轮在磨削过程中能够保持良好的切削性能。
磨齿参数设置问题
磨削速度:磨削速度包括砂轮的圆周速度和工件的旋转速度。砂轮圆周速度一般根据砂轮的材质和直径来设定,对于CBN砂轮,圆周速度可在30-60m/s之间,速度过高可能会导致砂轮磨损加剧,甚至出现破裂等隐患;速度过低则会影响磨削效率。工件旋转速度要与砂轮速度相匹配,以保证合适的磨削进给量和齿面质量。
进给量:进给量包括径向进给量和轴向进给量。径向进给量是指砂轮每次向工件径向切入的深度,它直接影响磨削力和齿面质量。精磨时,径向进给量一般较小,在0.005-0.02mm之间,以获得较好的齿形精度和较低的齿面粗糙度。轴向进给量则影响齿向精度,要根据内齿轮的宽度和精度要求合理设置,通常在0.5-2mm/r之间。
加工过程中的精度控制与检测问题
在线精度检测:在磨齿过程中,要进行实时的精度检测。可以使用在线测量系统,如激光干涉仪、电感式测头或电容式测头,对齿形、齿向和齿距等参数进行动态监测。一旦发现精度偏差超过设定值,能够及时调整磨齿参数,如砂轮修整、进给量调整等,确保加工精度的稳定性。
温度控制:磨齿过程中会产生热量,导致工件和机床的热变形,影响加工精度。因此,需要采取的温度控制措施。例如,采用冷却液对砂轮和工件进行冷却,冷却液的流量一般在10-20L/min左右,并且要确保冷却液能够均匀地喷洒在磨削区域。同时,机床本身也要有良好的热稳定性,一些高精度磨齿机床配备有恒温控制系统,将机床的工作温度控制在±1-±2℃范围内。
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