齿轮:人类最早使用材料之一,制造精良且需满足多样性能要求

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可能是人类最早使用的材料之一的是齿轮,它们几乎存在于所有现代机械当中,为了抵御恶劣的操作环境,齿轮必须制造得精良、可靠、高效且耐用,齿轮必须降低应力和应变以避免失效,而失效可能导致状况,为了满足所有这些需求,齿轮制造已演变成一个高度专业化的行业。

按照参数各异的情况,则能够运用不同的材料开展齿轮的制造工作。虽说于某些应用当中用到了诸如塑料以及复合材料这种类型的有色金属材料,然而钢材乃是在除那些应用之外的其他多种应用里最为经常被使用的材料。

齿轮常常是由钢啊(这可是最为常见的那种材料),还有包含塑料以及复合材料等在内的各种各样的有色金属材料给制成的。按照设计所提出的要求,齿轮材料应当具备下面这些性能:在处于静载荷的状况下抗拉的强度超级高,在承受动载荷的时候持久的强度特别强,摩擦力的系数很低很低,具备能够制造的良好性能。

能够用来制造齿轮的方法多种多样,有铸造成型的方式,有锻造成型的方式,存在挤压成型的方式,还有通过粉末冶金来制造的方法以及冲压成型的方法。其中,在众多生产方法里,机械加工这种生产办法属于人们最常运用的 。

切削加工

常见的切削加工包括:

1滚齿 2插齿 3齿条式刨削 4用盘铣刀切齿 5拉削

齿轮材料选择_齿轮制造工艺_冲压机床原理

之前文章里曾有过详细介绍,便是关于详细的加工方式介绍,大家能够去看看《齿轮切削(齿轮制造)》,如此一来,针对几种切齿的方法的原理以及过程,便会拥有一个基础认识了。

电火花加工 (EDM)

EDM属于一种制造工艺,这种工艺是,在两个电极之间施加一系列电流放电,而这两个电极是由电介质浴液隔开的,通过这样的方式,从工件上去除材料 。

EDM 具备切割各种尺寸多种复杂几何形状的能力,然而它存在着一定的局限性。要是您缺乏良好的控制以及合适的程序,零部件表面极易被损坏,特别是针对 CNC 程序而言,齿廓的执行极富挑战性。但诸如 Feature CAM、Autodesk Fusion、Master CAM 等具备高质量且直观特点的 3D 建模和 CAM 软件,能够生成切割螺旋齿所需的那种平滑运动。

近些年来,EDM机器出现了改进,早期的EDM机器,在此过程的使用方面存在着局限性,然而它们始终处于发展状态,这种演变,将表面光洁度提升到最大限度,还提高了切割精度,以及解决了产生的材料性能(微观结构、机械性能等)的问题,该工艺能够达成精确到千分之一英寸的公差,并且制造出小齿轮(直径不到一2mm)以及大齿轮(直径超过600mm),该工艺既能够应用于钟表里的精密之处,又能够用于切割更为坚固的齿轮,比如赛车中所使用的齿轮。

轧制

成型工艺里,轧制属于极为古老的那种,它借助两个或者三个模具,针对一个毛坯工件,实施热轧或者冷轧的操作,以此形成齿轮,情况就如同下面所展示的图片那样。