齒輪

齒輪加工技術與裝備的發(fā)展趨勢分析

為適應齒輪加工行業(yè)對制造精度、生產效率、清潔生產、提高質量的要求，制齒機床及制齒技術出現(xiàn)了以下發(fā)展趨勢。

1.數控化

   由于通過將機床的各運動軸進行CNC控制及部分軸間進行聯(lián)動后，具有以下優(yōu)點：

   （1）增加了機床的功能，如滾削小錐度及鼓形齒輪等變得極為簡單。

   （2）縮短了傳動鏈，同時采用半閉環(huán)或全閉環(huán)控制后，通過數控補償可以提高各軸的定位精度和重復定位精度，從而提高了機床的加工精度及Cp值，增加了機床的可靠性。

   （3）換品種時由于省去了計算及換分齒掛輪及差動掛輪、進給及主軸換擋的時間，插齒機還省去了換斜導軌的時間，從而減少了輔助加工時間，增加了機床的柔性。

   （4）由于機械結構變得簡單了，可以設計得更有利于提高機床的剛性及把熱變形降到底。

   （5）各軸間沒有機械聯(lián)系，結構設計變得典型化，更利于實施模塊化設計及制造。

2.高速

   齒輪加工機床如滾齒機、插齒機及磨齒機的高速化主要是指機床擁有高的刀具主軸轉速和高的工作臺轉速，它們是提高切削效率的主要指標。

   傳統(tǒng)機械滾齒機的滾刀主軸速度通常高為500r/min,工作臺轉速高為32r/min.隨著齒輪加工刀具性能的提高，齒輪加工機床的高速、切削得到了飛速發(fā)展和成熟，齒輪滾齒切削速度由100m/min,發(fā)展到可達500~600m/min,切削進給速度由3~4mm/r發(fā)展到20mm/r,這使?jié)L齒機主軸的高轉速可達5500r/min,工作臺高轉速可達800r/min,機床部件移動速度也高達10m/min;大功率主軸系統(tǒng)使機床可運用直徑和長度均較大的砂輪進行磨削，有利于增加砂輪壽命，也有利于操作者選擇優(yōu)的磨削參數來完成磨削加工。以修整過的基準面定位進行齒形精加工，可以使定位準確可靠，余量分布也比較均勻，以便達到精加工的目的。

   加工是機床從各個方面采用了技術來得以保證：具有佳吸振效果的鑄造床身；使機床具有佳熱穩(wěn)定性的集成冷卻介質循環(huán)系統(tǒng)；切削區(qū)保護隔板大傾角及光滑設計使干式切削產生的切屑迅速有效排出；具有用預載的、無隙滾珠絲桿驅動的進給系統(tǒng)；具有耐磨損直線導軌或采用PLC控制的定量潤滑鑄鐵導軌等。電主軸的應用使刀具主軸得到提高，而工作臺轉速的提高則是采用了斜齒輪副或力矩電動機。齒輪磨齒加工過程中所用的材料比較常見的是鋼，而鋼有調質鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼等類型。電主軸及力矩電動機具有回轉精度高、無反向間隙和不用維修等優(yōu)點。

　　我們通常所說的調質指的是淬火和高溫回火的綜合熱處理工藝，調質可以使鋼的性能，材質得到很大程度的調整，具有良好的綜合機械性能，調質處理后得到回火索氏體。展成法磨齒展成法磨齒的切削運動與滾齒相似，是一種齒形精加工方法，特別是對于淬硬齒輪，往往是的精加工方法。我們在調質大齒輪的時候容易產生心部組織不良及淬裂的現(xiàn)象，調質大齒輪時有些問題我們需要格外注意。

　　1.淬火時，加熱溫度依鋼的成分而定，淬火介質則根據鋼淬透性和鋼件尺寸選擇。鋼淬火后內應力大，很脆，要進行回火，以便消除應力，增加韌性，調整強度。為了防止淬裂，我們應該采取減小淬火應力的措施。淬火介質盡量選用水淬。

　　2.對某些合金調質鋼的高溫回火，要注意防止出現(xiàn)回火脆性，以保證鋼的使用性能。特點：由于齒面的滑動速度不均勻，研磨量也不均勻，在齒頂及齒根部分的滑動速度大，研磨量也大?；鼗鹗鞘拐{質鋼力學性能定型化的重要工序。各種鋼力學性能隨回火溫度變化的曲線，又稱為鋼的回火曲線，可以作為選擇回火溫度的依據。對回火脆性min感的齒輪材質，回火時要油冷并且增加一次消除應力的回火。

　　齒輪之間的潤滑原理是怎樣的？

　　齒輪傳動是常見的機械傳動形式之一，在各種齒輪傳動形式中，輪齒從開始進入嚙合至脫開的過程中存在著摩擦?；邶X輪相對速度的變化，常見的齒輪摩擦分為滑動摩擦和滾動摩擦。

　　在任何齒輪傳動中，齒面如果直接嚙合，那么就可能發(fā)生兩齒面黏附，齒面磨損發(fā)熱、，甚至焊合，造成齒輪即時失效。經一段時間后，研磨輪和被研磨輪作反向旋轉，使齒的兩個側面被均勻研磨。因此齒輪潤滑的基本要求就是潤滑劑必須進入齒輪的嚙合面，形成有效的潤滑膜隔開齒面，阻止嚙合齒面的材料直接接觸，并將由于磨擦產生的熱很快帶走，保證齒輪的正常運轉。