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精密チタン合金歯車の加工技術

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精密基準補正と歯形仕上げ
図9-17は精度7-6-6のTC4 Ti-6Al-4Vで作られたデュアルギアを示しています加工プロセスは表9-6に示されています。
表からわかるように、歯車加工プロセスは通常以下の段階を経ます。ビレット熱処理、歯ブランク加工、歯形加工、歯端加工、歯表面熱処理、細かい基準修正および歯表面仕上げ。
 チタン合金ダブルギア
図9-17チタン合金ダブルギア
 
歯数 歯数
モジュラス 2 2 基礎偏差 ±0.016 ±0.016
歯数 28 42 歯の公差 0.017 0.018
精度レベル 7GK 7JL 歯の方向公差 0.017 0.017
公法の長さの変更 0.039 0.024 一般的な法線の平均長 21.36 0-0.05 27.6 0-0.05
リングギヤラジアル振れ 0.050 0.042 クロス歯数 4 5

チタン合金歯車部品



第二。 歯車の主加工面

歯車の主加工面は、歯面と歯車基準面とを有する。 後者は、穴の開いた歯車を有する基準穴、切削プロセスのための取り付け端面、およびブランクの位置を測定するためまたは歯の厚さを測定するための基準として使用するための上部円筒面を含む。
2.ギア材とブランク
一般的に使用される歯車材料は、TC4 Ti − 6Al − 4V、15鋼および45鋼のような炭素構造鋼である。高速、高力、高精度の歯車は、20Cr、40Cr、38CrMoAl、20CrMnTiA、Tiなどの合金構造用鋼に一般的に使用されています。
歯車の素材は、材料、構造形状、サイズ、使用条件、歯車の製造ロットなどの要素によって決まります。 チタン合金、棒材、鍛造ビレット、鋳鋼または鋳鉄ビレットが一般的に使用されている。


平歯車の主な技術的要求事項
   1.ギア精度とすきま

GBl0095「インボリュート円筒歯車精度」は12種類の歯車と歯車ペアの精度グレードを指定します。
その中で、グレード1から2は超精密グレードです。
レベル3〜5は高精度グレードです。
レベル6〜8は中精度グレードです。
グレード9 - 12は低精度グレードです。
レベル7は、歯車の切削や機械加工で最も一般的に使用されています。 ギアの公差と限界偏差は、ギア誤差の特性とトランスミッション性能への主な影響に基づいて3つの公差グループ(表13-4)に分類されます。 ギア使用要件に応じて、各公差グループに異なる公差レベルを使用できます。
歯車対のバックラッシュは、歯車対が係合しているときの2つの非作動歯面間の法線方向の距離(すなわち、通常のバックラッシュ)を指し、歯車の正常な動作を保証するために使用される。 歯車を加工するとき、歯の厚さの限界偏差を使用して、歯車のサイドクリアランスのサイズを制御および確保します。
機械加工ギア部品


2.ギア基準面精度
ギア基準面の寸法誤差および形状位置誤差は、ギアとギアのペアの精度に直接影響します。 したがって、ブランクの許容誤差はGB10095の付録に規定されています。 精度等級6〜8の歯車の場合、穴あき歯車基準穴の寸法公差および形状公差はIT6〜IT7、測定の基準として使用されるトロイダル円の直径はIT8、精度等級6〜8の歯車の場合は穴あき 歯車の基準穴の寸法公差および形状公差はIT6-IT7であり、測定基準として使用される一番上の円の直径公差はIT8です。 基準面の半径方向および端面の円形振れ公差は、11〜22μmです(小および中型ギア、指数円直径は400 mm以下)。


3.表面粗さ
歯車の歯面および歯のブランクの基準面の表面粗さは、歯車の寿命および変速機の騒音に一定の影響を与える。
精度6〜8の歯車の場合、歯面の表面粗さRaは、通常0.8〜3.2μmである。 基準孔は0.8〜1.6μmである。 基準ジャーナルは0.4〜1.6μmである。 基準端面は1.6〜3.2μmである。 歯の円筒形の上面は3.2μmである。

第三に、平歯車加工の主なプロセスの問題
1.位置決め基準
歯車加工位置決め基準の選択は、基準一致の原理と矛盾せず、またアセンブリ基準と測定基準と可能な限り一貫しているべきである。 同時に、ベンチマークの均一性を維持するために、歯車加工プロセス(ホブ切り、シェービング、ホーニングなど)全体を通して同じ位置決めデータを選択する必要があります。

For the ring gear of the perforated gear or the assembled gear, a special mandrel is often used to position the inner bore and the end face of the tooth blank. This method has high positioning accuracy and high productivity, and is suitable for mass production. In the case of single-piece small batch production, the outer circle and the end face are often used as the positioning reference to eliminate the mandrel, but the outer circle is required to have a small radial runout of the hole, and the method has low productivity.
 
歯の加工

2.ギヤブランク加工
歯車ブランクの機械加工は、主に歯車穴と穴を有する端面とを含む。
(1)歯牙ブランク加工の主なスキームは以下の通りである。
1)掘削、リーマ加工、リーマ加工およびキー溝挿入
2)穴あけ、広げ、キー溝を引っ張り、穴をひく
3)回転または退屈のための1つの引きまたは挿入のキー溝の粉砕の穴
(2)旋削加工は主にビレットの外面と端面に使用されます。
大量生産においては、多軸、多ステーション、多ツール半自動機械のような高生産性工作機械がしばしば歯ブランクを機械加工するために使用される。 単発および小ロット生産では、汎用旋盤が一般的に使用されますが、内側および基準端面の仕上げは1つの装置で行われ、基準端面にマーキングされるように注意する必要があります。


歯の表面熱処理3.歯面切削方法の選択
歯車の表面切削方法の選択は、主に歯車の精度等級、製造バッチ、製造条件、および熱処理要件によって異なります。
ホブ切りまたは歯車成形を使用して、7-8精密非硬化歯車の要件を満たすことができます。
ホブ切りを使用して、6〜7精密非硬化歯車の要件を満たすことができます。
製造バッチが小さい場合は、6-7グレードの焼入れ歯車を使用できます。
生産量は少なく、6〜7個の精密硬化歯車です。 のために使用することができます:ホブ切り - (またはピニオン) - 歯の表面熱処理 - 生産バッチサイズが大きい場合、研削液は、ホブ切り - 削り - 歯の表面熱処理 - 粉砕処理方式を使用することができます。

4.円筒歯車加工技術
(1)熱処理のみを必要とする歯車

ビレット製造 - ブランク熱処理(焼ならし) - 歯車ブランクの荒削り - 焼き入れおよび焼き戻し - 歯車ブランクの仕上げ - 歯の表面の荒削り - 歯の表面加工。

(2)表面を焼入れする中炭素鋼およびチタン合金鋼
ブランクの製造 - 標準化 - ブランクの荒削り - 焼き入れおよび焼き戻し - ブランクの半仕上げ - 歯の表面の粗面化(半仕上げ) - 歯の表面の焼き入れ - 歯の表面の仕上げ - 歯の表面の仕上げ。

(3)歯を浸炭または窒化するための歯車
ビレット製造 - 規格化 - ブランクの荒加工 - 規格化または焼入れ - ビレットの半仕上げ - 歯面の粗面化 - 歯面の半仕上げ -   浸炭焼入れまたは窒化 - 歯のブランクの仕上げ - 歯の表面仕上げ。
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