齒輪加工工藝介紹

跟著近幾年齒輪加工技能的開展，齒輪資料、齒輪刀具制作和磨齒砂輪的工藝的改進(jìn)、齒輪機(jī)床在精加工齒輪的精度及加工功率方面都有了很大的進(jìn)步，速度之快出乎幻想。

跟著近幾年齒輪加工技能的開展，齒輪資料、齒輪刀具制作和磨齒砂輪的工藝的改進(jìn)、齒輪機(jī)床在精加工齒輪的精度及加工功率方面都有了很大的進(jìn)步，速度之快出乎幻想。而且齒輪制作的開展方向不僅涉及成熟的歐美市場(chǎng)，還包括以我國(guó)為代表的快速開展市場(chǎng)。

傳統(tǒng)高速鋼滾刀及濕切技能還能走多遠(yuǎn)？

硬質(zhì)合金滾刀和干切加工的推進(jìn)作用眾所周知。關(guān)于齒輪流水線大批量出產(chǎn)，高速鋼滾刀能否被硬質(zhì)合金滾刀取替?干切是否已成為滾齒加工的必由之路，仍是依然會(huì)走濕切之路?

硬質(zhì)合金滾刀盡管特別適用于滾削轎車用齒輪。但是，硬質(zhì)合金滾刀在歐洲的運(yùn)用程度依然不高,這是因?yàn)楦率降母咚黉撡Y料及刀具涂層技能的開展，硬質(zhì)合金滾刀與高速鋼滾刀在滾齒時(shí)刻上的距離可被控制在15%左右；硬質(zhì)合金滾刀價(jià)格較高，若齒輪工件數(shù)量缺乏夠多，運(yùn)用硬質(zhì)合金滾刀的本錢會(huì)很高；再者，運(yùn)用硬質(zhì)合金滾刀時(shí)要特別當(dāng)心，而且滾切參數(shù)和相應(yīng)滾齒程序要編制得很詳盡，只要現(xiàn)代滾齒機(jī)才干運(yùn)用硬質(zhì)合金滾刀正確滾齒，而若要更新滾齒設(shè)備,則需求巨大的投資。就 Samputensili而言，每年約出產(chǎn)25000把滾刀，其中硬質(zhì)合金類只占3%左右。這就是說，硬質(zhì)合金滾刀每年的出產(chǎn)量多為750把。

齒輪干切加工則是另外一回事。因?yàn)榄h(huán)保要求及處理冷卻廢液的費(fèi)用很高，歐洲、美國(guó)和日本的用戶在挑選時(shí)一般會(huì)考慮干切滾齒；而在我國(guó)、印度等開展我國(guó)家，控制污染盡管也是一個(gè)火急的要求，但需求時(shí)刻。一旦社會(huì)對(duì)污染問題的控制日益嚴(yán)厲后，齒輪干切加工也將會(huì)敏捷開展起來。

哪一種齒輪精加工更流行

關(guān)于齒輪精加工，剃齒和磨齒之間，哪一種齒輪精加工更流行呢?

這首先要把一種職業(yè)與另一種職業(yè)區(qū)分開來。比方說，轎車工業(yè)運(yùn)用的齒輪絕大多數(shù)還依托剃齒進(jìn)行加工。有些企業(yè)也會(huì)對(duì)后端傳動(dòng)裝置齒輪進(jìn)行磨削加工，這只是是為了消除環(huán)形圓柱齒輪上發(fā)生的任何變形。

上述提到的齒輪加工時(shí)刻削減，首要?dú)w功于新式齒輪刀具、現(xiàn)代齒輪機(jī)床的開展及由此帶來的精加工余量大幅削減和磨前齒輪質(zhì)量的進(jìn)步。另外，與磨齒機(jī)比較，現(xiàn)代數(shù)控剃齒機(jī)常是價(jià)半功倍，可獲得熱處理前的齒輪等級(jí)(高達(dá)DIN5-6等級(jí))；而且與齒輪螺紋磨床磨削比較，加工周期也較短。

關(guān)于轎車工業(yè)的齒輪，尤其是那些用在主動(dòng)變速器的小齒輪，咱們可以將剃齒加工后熱處理形成的變形控制在幾個(gè)微米；另外，經(jīng)過齒形和齒向的批改有助于補(bǔ)償變形。因?yàn)楝F(xiàn)代剃刀刃磨機(jī)的出現(xiàn)，如Samputensili公司所產(chǎn)生的S400GS，齒形、齒向兩個(gè)參數(shù)可快速簡(jiǎn)略修形；批量出產(chǎn)的時(shí)分，剃齒加工比磨削的優(yōu)點(diǎn)多許多，比較較而言，剃齒既能保證質(zhì)量，價(jià)格又合理。

Samputensili 是齒輪機(jī)械職業(yè)名列前茅的公司之一，近年來其制作的剃刀還沒顯示出緩慢增產(chǎn)的征兆。與此同時(shí)，齒輪磨削機(jī)床出產(chǎn)數(shù)量也在不斷上升。齒輪加工工藝的飛速開展，齒輪機(jī)床所的操作快速，齒輪磨輪也有了敏捷開展。這首要表現(xiàn)在陶瓷磨具、CBN砂輪、電鍍磨輪等方面。用上述磨具來進(jìn)行齒輪磨削加工，使加工周期縮短。

正因?yàn)榧庸ぶ芷谥鸩娇s小，齒輪磨削加工的本錢也隨之大幅降低。需求指出的是，有些工業(yè)對(duì)齒輪質(zhì)量的要求很高，有的工業(yè)需求實(shí)現(xiàn)特別的齒形，所以必須經(jīng)過磨削來完成。例如，重貨車工業(yè)、航空工程以及用于發(fā)電、變電的減速器工業(yè)，都依托磨削去做齒輪精加工。在這些大功率工業(yè)中，齒輪磨削已處于決對(duì)優(yōu)勢(shì)。

齒輪批量出產(chǎn)的新技能

齒輪的質(zhì)量要求越來越高，變速噪音要求越來越低。要到達(dá)質(zhì)量、噪音的兩層目標(biāo)，這就要求進(jìn)行精度更高的齒輪加工，實(shí)現(xiàn)極為復(fù)雜的齒輪齒向和齒形，意圖是把變速傳動(dòng)的誤差降到蕞小。這意味著，在今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)，磨削依然是齒輪成批出產(chǎn)的首要辦法，齒輪磨削這項(xiàng)加工工藝或許會(huì)愈加廣泛運(yùn)用。但要特別注意齒輪加工的單位本錢。至今，本錢低、收效大的剃齒帶來的優(yōu)點(diǎn)是很明顯的。磨削在齒輪精加工中取得圓滿成功時(shí)，剃齒才或許大規(guī)模地被它替代?？倸w，不管挑選哪一種齒輪加工辦法，都要多注意實(shí)際運(yùn)用情況。

鑒于滾齒加工現(xiàn)在取得了相當(dāng)大的開展，很有或許滾齒后所獲的也不再需求進(jìn)行剃齒。齒輪燒結(jié)技能的進(jìn)一步開展對(duì)齒輪制作也做出較大的貢獻(xiàn)，但是此辦法現(xiàn)在正在處于萌芽狀況，很難經(jīng)確預(yù)測(cè)未來開展趨勢(shì)。

正如上面所說，盡管齒輪加工技能開展變化很大，但是齒輪的單位加工本錢肯定不會(huì)改動(dòng)。在大批量流水出產(chǎn)線上，齒輪加工結(jié)構(gòu)調(diào)整應(yīng)該以這個(gè)參數(shù)為導(dǎo)向。新工藝的開展關(guān)于質(zhì)量、精度的進(jìn)步大有裨益。跟著齒輪產(chǎn)品技能的精細(xì)化，對(duì)這兩個(gè)關(guān)鍵要素的要求越來越嚴(yán)厲。盡管滿意這么高的要求非常難，咱們也必須要追求高規(guī)范。但是，光著眼于高指標(biāo)還不夠，咱們更要重視的是到達(dá)價(jià)廉物美的規(guī)范，不然再好的齒輪新工藝、新功能也不會(huì)遭到市場(chǎng)的歡迎，齒輪技能開展水平也不會(huì)進(jìn)而改進(jìn)。在技能含量高的職業(yè)上，應(yīng)該同時(shí)并存工藝精密和價(jià)格合理的趨勢(shì)。

齒輪是工業(yè)出產(chǎn)中的重要根底零件，其加工技師和加工能力反映一個(gè)國(guó)家的工業(yè)水平。實(shí)現(xiàn)齒輪加工數(shù)控傾和主動(dòng)化、加工和檢測(cè)的一體化是現(xiàn)在齒輪加工的開展趨勢(shì)。而且，齒輪被廣泛地運(yùn)用于機(jī)械設(shè)備的傳動(dòng)體系中，滾齒是運(yùn)用廣的切齒辦法，傳統(tǒng)的機(jī)械滾齒機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，一臺(tái)主電機(jī)不僅要驅(qū)動(dòng)展成分度傳動(dòng)鏈，還要驅(qū)動(dòng)差動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)鏈，各傳動(dòng)鏈中的每一個(gè)傳動(dòng)元件自身的加工誤差都會(huì)影響被加工齒輪的加工精度，同時(shí)為加工不同齒輪，還需求更換各種掛輪調(diào)整起來復(fù)雜費(fèi)時(shí)，大大降低了勞動(dòng)出產(chǎn)率。

以國(guó)外數(shù)控體系為干流的數(shù)控滾齒機(jī)的出現(xiàn)，大大進(jìn)步了齒輪加工能力和加工功率。我國(guó)現(xiàn)在真正能夠出產(chǎn)數(shù)控滾齒機(jī)的廠家較少，且運(yùn)用的多是德國(guó)西門子數(shù)控體系，加工中模數(shù)齒輪，沒有自主產(chǎn)權(quán)的核心技能，缺少國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。在這樣的布景下，海德盟數(shù)控專心于滾齒機(jī)體系的研發(fā)，為齒輪加工職業(yè)規(guī)劃出專業(yè)的解決方案，真正的做到了讓我國(guó)人用上自己高擋數(shù)控體系!

德國(guó)轎車齒輪加工技能，震撼解讀！

現(xiàn)在，我國(guó)已成為世界地一轎車制作與銷售大國(guó)，轎車制作業(yè)已成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)不可或缺的支柱產(chǎn)業(yè)。轎車齒輪制作與運(yùn)用量（主機(jī)及配件運(yùn)用）無疑成為世界地一。

轎車齒輪作為轎車上要害零件，首要用于傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，并通過它們來改動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸和主軸齒輪的速比。因?yàn)檗I車行進(jìn)狀況隨路況隨機(jī)改變，因而轎車齒輪的工作狀況非常復(fù)雜，這就要求轎車齒輪具有杰出的內(nèi)質(zhì)量。

轎車齒輪熱處理工藝、特點(diǎn)與效果

轎車齒輪的內(nèi)涵質(zhì)量首要是指齒輪的顯微安排、力學(xué)功能等目標(biāo)滿意技能要求，一起其他缺陷必須操控在規(guī)則的技能范圍之內(nèi)。

轎車齒輪內(nèi)涵質(zhì)量的好壞是決定齒輪質(zhì)量的要害，其徹底取決于熱處理質(zhì)量，是齒輪完成低噪聲、，長(zhǎng)壽命的要害因素。

轎車齒輪熱處理（工藝）包括：一是普通熱處理，如退火、正火、淬火、回火、調(diào)質(zhì)；二是外表熱處理，其包括外表淬火（如感應(yīng)淬火、激光淬火等）和化學(xué)熱處理（如滲碳、碳氮共滲、滲氮、氮碳共滲等）。

1調(diào)質(zhì)

調(diào)質(zhì)是將齒輪等零件淬火后進(jìn)行高溫（500~650℃）回火的操作。調(diào)質(zhì)處理常用于含碳量0.3%~0.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的碳素鋼或合金鋼制作的齒輪。

調(diào)質(zhì)能夠細(xì)化晶粒，并獲得均勻、具有必定彌散度、尤秀力學(xué)功能的回火索氏體安排。一般經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，齒輪硬度可達(dá)220~285HBW。調(diào)質(zhì)齒輪的歸納功能優(yōu)于正火。

調(diào)質(zhì)常用于齒輪的準(zhǔn)備熱處理（如滲氮、感應(yīng)淬火前的調(diào)質(zhì)處理）和終究熱處理。

2外表淬火

齒輪齒面淬火硬度一般為45~55HRC。外表淬火齒輪承載才能高，并能夠承受沖擊載荷。通常外表淬火齒輪的毛坯經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理，以便使齒輪心部有必定的強(qiáng)度和韌度。

外表淬火首要有感應(yīng)淬火、激光淬火與火焰淬火等。與滲碳淬火比較，外表淬火變形小、成本低、。

轎車齒輪外表淬火首要選用感應(yīng)淬火工藝。因?yàn)楦袘?yīng)加熱速度快，幾乎沒有氧化、脫碳，齒輪變形很小，還易于完成局部加熱及主動(dòng)化生產(chǎn)，熱處理成本低。因而，在現(xiàn)代化轎車行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。

3滲碳與碳氮共滲

滲碳淬火

滲碳淬火是先將齒輪等零件放入滲碳介質(zhì)中，在880~950℃下加熱、保溫，使齒輪外表增碳，然后進(jìn)行淬火。

轎車齒輪常用氣體滲碳工藝。滲碳淬火、回火后齒輪外表硬度一般在58~63HRC?，F(xiàn)在，滲碳淬火已經(jīng)成為重要轎車齒輪（如差速器齒輪、驅(qū)動(dòng)橋主從動(dòng)弧齒錐齒輪、變速器齒輪等）的主導(dǎo)熱處理工藝。

碳氮共滲

近幾年轎車用主動(dòng)變速器AIT滲碳齒輪的齒面在工作中的實(shí)踐溫度約達(dá)300℃，遠(yuǎn)高于正常的回火溫度（150~200℃）。這種外表的溫度將導(dǎo)致硬度下降，引發(fā)點(diǎn)蝕的產(chǎn)生。選用碳氮共滲后噴丸硬化可進(jìn)步疲憊強(qiáng)度。在碳氮共滲時(shí)，隨著含氮量的添加ΔHV（硬度降）進(jìn)步，抗回火功能進(jìn)步，抗回火溫度到達(dá)300℃。

4滲氮與氮碳共滲

滲氮

滲氮是向齒輪等零件外表進(jìn)入氮原子形成氮化層的化學(xué)熱處理工藝。滲氮能夠進(jìn)步齒輪外表硬度、耐磨性、疲憊強(qiáng)度及抗蝕才能。滲氮處理溫度低，因而齒輪變形小，無需磨削或只需精磨即可。

日本在轎車變速器齒輪熱處理時(shí)選用滲氮工藝，德國(guó)Clocker-離子公司將離子滲氮應(yīng)用于轎車齒輪，均進(jìn)步了齒輪精度和運(yùn)用壽命。

氮碳共滲

氮碳共滲是以滲氮為主一起進(jìn)入碳的化學(xué)熱處理工藝。氮碳共滲能夠顯著進(jìn)步齒輪的耐磨性、抗膠合和抗擦傷才能、耐疲憊功能及耐腐蝕功能。現(xiàn)在，氣體氮碳共滲應(yīng)用于轎車、輕型客車變速器齒輪等零件。

轎車齒輪熱處理的開展趨勢(shì)

未來轎車齒輪正向重載、高速、和率等方向開展，并力求尺寸小、重量輕、壽命長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)可靠。

（1）高品質(zhì)

首要表現(xiàn)在：資料的均勻性，即要求資料具有杰出的成分和安排的均勻性；溫度場(chǎng)和流體場(chǎng)，即不斷改進(jìn)溫度場(chǎng)和各種流體場(chǎng)，如滲碳、滲氮、碳氮共滲的流體場(chǎng)和淬火的液體場(chǎng)的改進(jìn)，進(jìn)一步進(jìn)步齒輪內(nèi)涵質(zhì)量。

（2）低能耗

齒輪熱處理先進(jìn)配備的研制和開展，如開發(fā)更好的爐襯耐熱和保溫節(jié)能資料，盡可能下降爐壁溫升，削減爐壁熱損耗；廢熱歸納使用，如鑄造余熱的使用，進(jìn)行鑄造余熱正火等，下降齒輪成本。

（3）環(huán)保

研究開發(fā)齒輪的新工藝，這些新工藝少（無）污染、環(huán)保，如低壓真空滲碳、離子滲氮、雙頻感應(yīng)淬火、激光淬火、稀土及BH催滲等技能的開展。

（4）智能化

智能化是齒輪熱處理操控技能開展的必然趨勢(shì)，計(jì)算機(jī)、傳感器、智能庫將構(gòu)成智能熱處理的中心，首要表現(xiàn)在：依據(jù)齒輪等零件的資料、技能要求等，體系主動(dòng)生成工藝；生產(chǎn)過程的徹底閉環(huán)主動(dòng)操控；齒輪等零件的熱處理質(zhì)量的預(yù)測(cè)、預(yù)判；體系故障主動(dòng)診斷與處置；在線的自適應(yīng)及應(yīng)急應(yīng)變才能，如開發(fā)了離子滲氮、碳氮共滲所用的氮?jiǎng)輦鞲衅骱偷蛪簼B碳的碳勢(shì)傳感器等。

機(jī)械加工進(jìn)程中，孔的加工一向都是整個(gè)加工工程中的要點(diǎn)和難點(diǎn)，通常會(huì)用到鉆頭、鉆夾頭、鉸刀，珩磨棒等加工刀具，起浮夾具一般業(yè)界說的比較少，但常常聽工人師傅說起浮夾頭，那么什么是起浮夾具呢？

起浮夾具（Floating holder)是指東西可以沿平行于東西軸線的軸向起浮或沿筆直空間內(nèi)角度搖擺或一起具有這2種起浮。

為什么要運(yùn)用起浮夾具？

在機(jī)械零部件制造進(jìn)程中經(jīng)常有很多的、高外表質(zhì)量的孔加工需求，而孔加工一向都是機(jī)械加工中的難點(diǎn)和要點(diǎn)，鉆孔，鉸孔后運(yùn)用高精密珩磨加工無疑是一種重要和常見的加工辦法。

在單沖程珩磨工藝中，對(duì)精度保持高水準(zhǔn)加工的一起，還要在單次往復(fù)中完成包括外表粗糙度，圓柱度等一系列精度的加工，其本身對(duì)主軸和工件的直線度要求也較為高。如果是采用珩磨專用機(jī)，由于專用機(jī)特殊的起浮主軸和追隨馬達(dá)的裝配，所以一般情況下運(yùn)用高品質(zhì)的萬向節(jié)即可實(shí)現(xiàn)率單沖程珩磨。

加工中心的功能提升

雖然國(guó)產(chǎn)機(jī)床的制造商們?cè)诓粩嗯M(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量和精度以滿意各種精度的需求，但機(jī)床的主軸和待珩磨的孔之間的直線性仍是很難到達(dá)，由于這涉及到廠商幾十年的研發(fā)水準(zhǔn)，以及機(jī)床中任何一個(gè)零件的上下游供應(yīng)鏈水準(zhǔn)問題。我們不行能要求一臺(tái)國(guó)產(chǎn)十幾萬的機(jī)床或加工中心，到達(dá)它們?nèi)妒蹆r(jià)的進(jìn)口機(jī)床相同水準(zhǔn)；所以要使內(nèi)孔到達(dá)很高的圓心度、圓柱度仍然是個(gè)非常扎手的問題。

另外，導(dǎo)致主軸與工件直線性差的另一個(gè)重要的也是難處理的原因是機(jī)床軸承的發(fā)熱導(dǎo)致主軸的同心度誤差，這幾乎是個(gè)不行消除的要素。要獲得孔和機(jī)床主軸的的同心度，就要使珩磨棒很的伸進(jìn)孔中而且保證不受任何徑向力，起浮夾具正是為此類情況規(guī)劃的，一起起浮夾具還補(bǔ)償工件裝置、珩磨棒等在水平軸向或在筆直空間內(nèi)的差錯(cuò)。所以無論是國(guó)產(chǎn)機(jī)床仍是進(jìn)口高精密數(shù)控機(jī)床，起浮夾具對(duì)孔的直線度和圓柱度的進(jìn)步都是決定性的。

起浮夾具的特點(diǎn)

? 徑向振幅按捺在5μm以下；

? 出資少卻能進(jìn)行比曾經(jīng)更的加工；

? 東西替換時(shí)刻減少，進(jìn)步出產(chǎn)效率；

? 消除因切削抵抗發(fā)生的誤差；

? 按捺品質(zhì)不穩(wěn)定，減少不良品和修正工件；

? 糾正前工序的孔加工誤差。起浮夾具的使用

起浮夾具使用加工機(jī)械：鉆床、立式加工中心、珩磨機(jī)等。

使用東西：金剛石珩磨棒、鉸刀、絲錐、滾光刀等。

使用領(lǐng)域包括：轎車發(fā)動(dòng)機(jī)、船只發(fā)動(dòng)機(jī)以及液壓、衣療、動(dòng)力、航空等各個(gè)領(lǐng)域的機(jī)械零部件制造中。