工件裝夾問題
裝夾精度:
內齒磨齒加工時,工件的裝夾精度至關重要。由于內齒輪的齒形在內部,裝夾不當很容易導致齒輪軸線與磨齒機床的旋轉軸線不重合,從而產生齒形誤差和齒向誤差。因此,需要使用高精度的夾具,如心軸裝夾或的內齒夾具,并且在裝夾過程中要通過千分表等測量工具進行找正,確保工件的定位精度在允許的誤差范圍內,一般要求徑向跳動不超過0.01-0.02mm。
裝夾力控制:裝夾力的大小也需要合理控制。如果裝夾力過大,可能會使內齒輪發生變形,尤其是薄壁內齒輪,在加工完成后,當裝夾力釋放,內齒輪會恢復部分變形,導致齒形精度下降。而裝夾力過小,在磨齒過程中工件可能會出現松動,影響加工精度和性。通常需要根據工件的材質、尺寸和形狀等因素,通過實驗或計算來確定合適的裝夾力。
砂輪選擇與修整問題
砂輪特性選擇:砂輪的特性包括磨料、粒度、硬度和結合劑等,對于內齒磨齒的質量和效率有很大影響。磨料的選擇要根據內齒輪的材質來確定,例如,磨削硬度較高的合金鋼內齒輪,一般選用立方氮化硼(CBN)磨料,它具有較高的硬度和性;對于硬度較低的材料,可選用剛玉磨料。砂輪的粒度會影響齒面的粗糙度,一般精磨時選擇較細的粒度,如120-240目,以獲得較低的齒面粗糙度。
砂輪修整:在磨齒過程中,砂輪會逐漸磨損,導致砂輪的形狀和精度發生變化,因此需要定期對砂輪進行修整。砂輪修整的精度直接影響內齒輪的齒形精度。使用金剛石修整工具對砂輪進行修整時,要注意修整的進給量和速度,修整進給量一般在0.01-0.05mm/次,速度控制在10-30mm/min左右,以確保砂輪的形狀精度和表面質量,使砂輪在磨削過程中能夠保持良好的切削性能。
磨齒參數設置問題
磨削速度:磨削速度包括砂輪的圓周速度和工件的旋轉速度。砂輪圓周速度一般根據砂輪的材質和直徑來設定,對于CBN砂輪,圓周速度可在30-60m/s之間,速度過高可能會導致砂輪磨損加劇,甚至出現破裂等隱患;速度過低則會影響磨削效率。工件旋轉速度要與砂輪速度相匹配,以保證合適的磨削進給量和齒面質量。
進給量:進給量包括徑向進給量和軸向進給量。徑向進給量是指砂輪每次向工件徑向切入的深度,它直接影響磨削力和齒面質量。精磨時,徑向進給量一般較小,在0.005-0.02mm之間,以獲得較好的齒形精度和較低的齒面粗糙度。軸向進給量則影響齒向精度,要根據內齒輪的寬度和精度要求合理設置,通常在0.5-2mm/r之間。
加工過程中的精度控制與檢測問題
在線精度檢測:在磨齒過程中,要進行實時的精度檢測。可以使用在線測量系統,如激光干涉儀、電感式測頭或電容式測頭,對齒形、齒向和齒距等參數進行動態監測。一旦發現精度偏差超過設定值,能夠及時調整磨齒參數,如砂輪修整、進給量調整等,確保加工精度的穩定性。
溫度控制:磨齒過程中會產生熱量,導致工件和機床的熱變形,影響加工精度。因此,需要采取的溫度控制措施。例如,采用冷卻液對砂輪和工件進行冷卻,冷卻液的流量一般在10-20L/min左右,并且要確保冷卻液能夠均勻地噴灑在磨削區域。同時,機床本身也要有良好的熱穩定性,一些高精度磨齒機床配備有恒溫控制系統,將機床的工作溫度控制在±1-±2℃范圍內。