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齒輪加工方案的選擇,主要取決于齒輪的精度等級、生產(chǎn)批量和熱處理方法等。齒輪加工過程主要由以下幾部分組成:毛坯加工、熱處理、齒坯加工、齒形加工、齒形粗加工、齒端加工、齒面熱處理、修正精基準及齒形精加工等。因此我國齒輪及齒輪箱的制造已經(jīng)成為制約我國一系列重大裝備研制的瓶頸問題。在齒輪加工中需用到Y(jié)T30外圓車刀、拉刀、滾刀、插齒刀、剃齒刀等刀具,加工中的切削參數(shù)(切削速度、進給量等)可根據(jù)所選用的機床型號進行靈活調(diào)整。
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齒輪的加工可以采用從銑削、滾齒、插齒到磨齒的多種工藝技術(shù)。因此,我們從工藝角度便可以分析目前我國齒輪加工技術(shù)及裝備的現(xiàn)狀,以及與國外的差距。成型磨和蝸桿砂輪磨是中模數(shù)齒輪精加工的主要方式;成型磨齒是大型圓柱齒輪精加工的主要形式,雖然1.2米的蝸桿砂輪磨齒機已經(jīng)出現(xiàn)。但在熱處理中,齒輪不可避免地會產(chǎn)生變形,因此在熱處理之后須進行磨削、研磨或精切,以消除因變形產(chǎn)生的誤差,提高齒輪的精度。現(xiàn)代數(shù)控磨齒機能實現(xiàn)齒面的任意三維拓撲修形。目前國產(chǎn)中模數(shù)磨齒機與國外的差距不大,但大型磨齒機的水平與國外的差距甚大。
人類對齒輪的使用源遠流長,亞里士多德可認為是頭個系統(tǒng)論述這一機構(gòu)的人。而阿基米德不僅對齒輪和蝸輪有詳盡的論述,Pappus更記載了阿基米德通過一個蝸輪和九個齒輪的機構(gòu),使少數(shù)幾個奴隸就將大船Syrakusia推下海中。
古印度的棉核剔除機構(gòu)(現(xiàn)收藏于柏林博物館)都含有齒輪機構(gòu)。齒輪的具體發(fā)明人無史可考,而早期齒輪并沒有齒形和齒距的規(guī)格要求,因此連續(xù)轉(zhuǎn)動的主動輪往往不能使被動輪連續(xù)轉(zhuǎn)動。漸開線齒輪比較容易制造,因此現(xiàn)代使用的齒輪中,漸開線齒輪占較多數(shù),而擺線齒輪和圓弧齒輪應(yīng)用較少。為了解決這一問題,齒形發(fā)展為弧形,并通過減小齒距使被動輪獲得連續(xù)轉(zhuǎn)動,這使得齒輪機構(gòu)的汲水裝置十分普及。
2011年,齒輪行業(yè)總體銷售額達到1780億元,同比增長23%;進口額雖還遠遠高于出口額,但出口增速則明顯強于進口。2012年齒輪行業(yè)發(fā)展可能呈現(xiàn)“前低后高、中速增長”的態(tài)勢。根據(jù)齒輪的工藝檢驗要求,常用的檢具有齒輪綜合檢查儀,利用雙面嚙合法或單面嚙合法,測量齒輪精度的長度測量工具。去年四季度出現(xiàn)的行業(yè)增長放緩的趨勢將延續(xù)到今年上半年。下半年,隨著國家擴大內(nèi)需政策的逐步到位,戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及國家“三基規(guī)劃”的開始實施,必將提升現(xiàn)代裝備制造業(yè),從而帶動整個齒輪行業(yè)新一輪的上升。預(yù)計齒輪行業(yè)銷售收入將增長10%以上,出口增幅或?qū)⑦_15%。
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