摘 要:齒輪在機械轉(zhuǎn)動的過程中起到了至關重(chóng)要的作用,目前我國的齒輪製造工藝技術在生產製造過程、工藝方法、產品精度等方麵(miàn)都發生(shēng)了不同程(chéng)度的變化。本文係統地介紹了齒輪(lún)製造的加(jiā)工工藝方法,找出存在的不足並探索解決辦法,最後對齒輪的(de)加工應用新動向做了總結。
關鍵詞:齒輪 ; 加(jiā)工工藝 ; 工藝要(yào)求 ; 應用研究
1 、前(qián)言
盡管齒輪曆史由來已久(jiǔ),最早記錄是在三千多年前。由(yóu)於齒輪具有效率高、結構(gòu)緊湊(còu)、壽命長等一係列有點,所以它仍舊是目(mù)前人類應用最為廣泛的(de)傳動裝置(zhì),是各類機電產品的核心部件。近年來由於科學技術水平的不斷提高,很(hěn)多學科湧現出大量的新方法、新技術,這些因(yīn)素給齒輪的加工製造研究帶來了(le)新的活(huó)力,使得(dé)新理論、新結構、新工藝等都得到了(le)發展(zhǎn)和應用,推進了齒輪加工製造業的大力發展。
2 、齒輪加工工藝概述(shù)
毛坯鍛造:廣泛(fàn)使用的方(fāng)法是鍛熱(rè)壓印,近幾年,生產機械軸開始大規模使用橫軋技術,尤其在(zài)加工複雜的階梯(tī)軸類工件上應(yīng)用普遍,應用這(zhè)種技術不僅(jǐn)能提高精度和加工效(xiào)率,還能減少資源浪費,節約成本。
正火:一般由於人工操作、設備誤差(chà)、環境影響等因素,使得工件冷卻速度難以控製,容易(yì)使組織結構不均勻,最終導(dǎo)致金屬切(qiē)削的熱處理。所以必須使(shǐ)用等溫正火來處理,此過程是通過齒輪切削硬(yìng)度和熱處理加工後(hòu),達到合適的溫度來減少齒輪鋼材料(liào)的熱(rè)變形,實踐也證明(míng)此方法效果明顯。
車削加工:為滿足高精度(dù)加工的(de)齒輪定位要求,齒坯加工現在均采用(yòng)數控車床,而且為了滿足端麵與內控的垂直度要(yào)求,提高(gāo)齒坯的精度,確保齒輪的加工質量,要機械夾緊不反複磨車刀,同步完(wán)成孔徑、外徑和端麵(miàn)的(de)加工。數控車床的加工高效率有助於(yú)設備數量(liàng)的(de)減少,經濟效益明顯。
滾、插齒:目前滾刀、插(chā)刀刃磨後采用再次塗層技(jì)術(shù),非(fēi)常明顯的提高了刀具的(de)壽命,減少更換刀(dāo)具的次數,保證加工的穩定進行,帶來了較(jiào)大的經濟效益。
剃齒:是齒輪精(jīng)加工最(zuì)常用的(de)方法,因其高效、易於實現(xiàn)齒形和齒向要求的(de)優勢而被廣(guǎng)泛應用於齒輪(lún)生產中。
熱處理:常見的有淬火(huǒ)熱處理、滲氮(dàn)、滲碳等方法(fǎ),經過處(chù)理後表麵硬度高(gāo),中心塑韌性強,能有效提高齒輪(lún)的(de)耐磨性、抗疲勞、延長(zhǎng)壽命等。
磨削加工:主要是通過對齒輪(lún)的內襯、外徑及斷麵的精加工來提高裝配安裝的精度。
檢驗:本過程非常重要,主要是在齒輪裝配前對齒部進行的檢查清理過程,避免裝配後出現噪聲,此過程利用綜合檢查儀觀察齧合偏差來完成。
3 、目前齒輪加工工藝常見問題及解決(jué)對策
(1)常見問題。受到技術水平和人工(gōng)操作等因素的影(yǐng)響,齒輪加工製造過(guò)程仍存在一些問(wèn)題。比如齒數(shù)不(bú)準、齒形不對稱(chēng)等。造成齒數不準的原因主要是滾刀選用不合適、毛坯尺寸誤差大等。造成齒(chǐ)形不對稱的主要原因安裝滾刀時(shí)沒有對準、螺旋角引起的誤差等。
(2)解決對策(cè)。針對(duì)齒數不準的問題(tí),首先要(yào)合理選擇滾刀,保證滾刀的模數及壓力角相同,螺旋角相近,這樣才可以保證齒形誤差在允許範圍內。如果齒形誤(wù)差已經偏大,可以將滾刀的安(ān)裝角度微微調整一下,符(fú)合要求的規格(gé)參數即可。其次要注意齒輪毛坯尺寸的確定,毛坯加工在齒(chǐ)輪的製造中占有非常(cháng)重要的地位,技術人員應高度重視,最後(hòu)還要注意附加運動方向的準確性。
針對齒形不對稱的問題,要(yào)做到提(tí)高滾刀(dāo)的安裝精度和提高滾刀刃磨質量,建(jiàn)議采用具有高精度、低價格、易操作特點(diǎn)的滾刀刃(rèn)磨床。此外要經常對交換齒輪的安裝和運轉狀況做全方位檢查,保證車(chē)床的穩定運轉。
4 、齒輪加工(gōng)應用新動向
現在齒(chǐ)輪加工行業對齒輪的製造(zào)精(jīng)度,高效生產、綠色生產等方麵的要求越來越(yuè)高,所以齒輪製造研究(jiū)技術出現新的動(dòng)向:
(1)高效自動化。隨著(zhe)計算機技術的(de)不斷發展,數控技術已經大範圍應用在齒輪加工業,利用數字化控製和網絡控製技術,可以讓設備(bèi)自動識(shí)別工件正確與否、刀具磨損情況等,真正實現無人操(cāo)作、高效自動化(huà)生產的目的(de)。
(2)綠色環保生產。在切削時為延長刀具的(de)壽命,常常會使用切削液(yè),但飛濺的切削液和形成的油霧會對環境和工作(zuò)人員的身體造成傷害。為解決這種問題,出(chū)現了高速幹(gàn)切技術,不僅大(dà)幅度(dù)提高了加工效率,也延長(zhǎng)了刀具的(de)使用壽命(mìng),所以未來幹切切齒技術將成為滾齒加(jiā)工的發展趨勢。
(3)硬齒麵加工技(jì)術。隨著砂輪材料的性能提高和磨齒機向自動化發展程度越來越高,磨齒(chǐ)機的工作效率得(dé)到了大幅(fú)度提高,現在被廣泛的應用在齒(chǐ)輪加工(gōng)中,尤其是汽車齒輪的(de)加工。此外目前國內正在試用滾齒 - 熱處理(lǐ) - 強(qiáng)力珩齒這種新工藝,相信不久之後也會得到普遍應用。
5 、結語
綜上所(suǒ)述,齒輪的加工製造過程中包括了很多的環節(jiē),若想製造出較高(gāo)精度的齒輪,就要做好每一個環節的工(gōng)作,嚴格執行齒輪加工工藝流(liú)程。對於加工過程中存在的問題要及時發現並努力找(zhǎo)到解決辦法。而且齒輪加工現在正逐漸朝著(zhe)高效自動化、全程數控化、信息智能化方向發展(zhǎn),相關工作(zuò)者應懂得抓住這一趨勢,大力促進齒輪加工的發展及其應用(yòng)的廣泛(fàn)推廣。
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