一般硬齒麵齒輪加工製造有（yǒu）兩種工藝，一種是剃齒工藝；另一種磨齒工藝。比較兩種方法，磨齒工藝加工設備投入大，磨齒機價格昂貴，機床結構和操作均較複雜，生產效率低，且要預留一定的（de）磨削餘量供磨齒磨削加工用，加（jiā）大了能（néng）源和材料消耗，不適於大批量（liàng）低成本高質量齒輪製造的需（xū）求。剃齒工藝具有加工過程靈活、迅速、生產效率（lǜ）高、自動化程度高（gāo）、所用機床結構簡單、調整方便等優點，所以（yǐ）實際加工中常用該工藝生產。但齒輪經熱處理（lǐ）滲碳淬火形成（chéng）硬齒麵後，將產生熱（rè）變形，使齒輪精度大大（dà）降低，一般都降低1～2 級左右。另一（yī）方麵在剃齒過（guò）程中產生中凹現象。實踐（jiàn）證明采用剃齒工藝方法（fǎ）製造中高級齒輪，關鍵要解決熱處理變形降低精度和剃齒過程中產生凹（āo）齒形的難題。

      1 改（gǎi）進熱處理工藝流程

      硬齒麵齒輪剃齒加工生產的工藝路線為：齒坯→滾齒→剃齒（chǐ）刀凸形齒修形和抗（kàng）熱變形修形→剃齒→滲碳、淬火、回（huí）火→檢測（cè）→成品。解決熱處理變形、降低精度的問題采用生（shēng）產能力大、性能和質量好、熱處理變形量小及質量穩（wěn）定的熱處理工藝流程，該工藝流程具有連續碳氮共滲的特點，工藝路線為：上料→脫脂、預（yù）氧化→加熱→碳氮共滲→降溫擴散→油淬→清洗→回火→空冷→卸料。整個流程的電氣控（kòng）製部分分為程序控製係統、溫度控製係統、碳勢控製係統和計算機（jī）控製係（xì）統。程序控製係統（tǒng）控（kòng）製整個流程動作，使（shǐ）零（líng）件實現清洗（xǐ）、加熱、碳氮共滲、淬火（huǒ）、清洗和回火等過程，可以對溫度、碳勢進（jìn）行設定和查詢，也（yě）可（kě）以對各種工作狀態、記錄曲線進行監視等，從而確（què）保對整個流程可靠的控製。溫度控製係統分（fèn）別控（kòng）製加熱爐、回火爐、預處理爐、淬火油和清（qīng）洗機的溫度，滲碳爐在840℃和930℃時控製溫差範（fàn）圍為±5℃，回（huí）火爐在200℃的爐溫均勻性也較好，溫度範圍（wéi）為±5℃。碳勢控製係統控製加熱爐內的碳（tàn）勢, 碳勢控製範圍為：≤±0.05%C，輪齒表麵（miàn）滲碳層深度為0.6～1.8mm，當（dāng）層深波（bō）動範圍為同批材（cái）料同一盤同一工件時的數值是：層深≤1mm 時，偏差≤±0.1mm；層深>1mm 時，偏差≤±10%（層深），滲碳層表麵硬度也均勻，其值為同（tóng）一工件≤±1HRC，同一批次工件≤±1.5 HRC，碳氮共滲時間節約（yuē）2 min 左右（yòu）。計算機控製（zhì）係統用來對以上各個係統進行集中監控，並對各種（zhǒng）數據進行記錄，以便查（chá）詢整個流程（chéng）的（de）各種工（gōng）藝參數，從而總覽全部設備的運行狀態。

      該工藝流程的熱處理齒輪連續進（jìn）入由四個（gè）加熱室組成的加熱爐區，進行加熱和碳氮共滲（shèn），碳勢和溫度控製係統（tǒng）控製精確，無井式爐人為的操（cāo）作誤差，零件的熱處理質量和批量（liàng）的同（tóng）一性得到保證。顯微硬度測試曲線（xiàn）呈遞減拋物（wù）線（xiàn），如圖（tú）1 所示；滲碳層硬度非常理（lǐ）想，如圖2 所示；由表（biǎo）1 可知（實測齒輪的分度圓直徑20～50mm、模（mó）數（shù）2～5 mm），剃齒齒輪（lún）經滲碳淬（cuì）火熱處理後誤差均小於齒（chǐ）輪允許公差值，精度達6～7 級（GB/T10095-2001）。

      實踐證（zhèng）明：用該工藝（yì）熱處理（lǐ）的齒輪齒麵耐磨，不易產生點蝕，使用壽命長，與井式爐變形量（liàng）相比減小20%～40%，金（jīn）相組織提高1～2 級。另一方麵一條（tiáo）連（lián）續滲碳工藝流程的（de）產量相當於12 台井式爐，共（gòng）滲介質天然氣（甲烷）和（hé）氮氣價格低（dī），原（yuán）材料成本低，連續爐熱效率高，能耗大大（dà）降低（dī），由於操作人員減少，與井式爐相比年增效（xiào）50 萬（wàn）元（yuán），同時生產環境（jìng）得到極大改善。

      2 合適的剃（tì）齒加工方式

      剃（tì）齒作（zuò）為齒形加工的最後工（gōng）序能修正齒形誤差、齒距誤差、齒圈徑向跳動誤差和齒向誤差等，所以經過（guò）剃齒加工的齒輪副無周期性變化的傳動誤差，傳動中不（bú）產生激振（zhèn）頻率，傳動噪（zào）聲較為柔和，甚至優於同等精（jīng）度的磨齒，齒輪工（gōng）作平穩性好、接觸精度較高。

      該工藝放棄傳統的軸向剃齒法，改用徑向法剃齒加（jiā）工。徑向剃齒法在（zài）剃削過程中，徑向剃齒齒形齒向修形均是通過在剃齒刀齒部修磨時實現（xiàn）的，比較容易控製修形量，剃（tì）齒（chǐ）刀（dāo）與齒（chǐ）輪（lún）為線接觸，剃齒過程又比較穩定，因（yīn）此具有生產效率高、刀具（jù）耐用度高、齒形精度高和加工表麵粗糙度值低（dī）等優點，有強製性的齒向修正能力（lì），剃（tì）後零件修形的穩定性比較好。

      結束語

      以上硬齒麵齒輪的加工技術和工藝方法的改進，成（chéng）功用於7級以上硬齒麵（miàn）齒輪大批量低成本的生產。由於不需要留有磨削餘（yú）量，滲碳層可減少，縮短了滲碳時間（jiān），提高了工效，節省材料和能耗；另一方麵由於采取徑向法剃齒加工，省略了（le）軸（zhóu）向剃齒法時的（de）軸向往複走刀行程，又可縮短剃齒時間，大大提高生（shēng）產效率。同時也（yě）不靠多投磨齒機來（lái）實現，具有（yǒu）少投入多產出等特點，因此帶來明顯的經濟效（xiào）益，僅此工藝技術的改進估計可以降低生（shēng）產成本3%。所以該種加工技術是使用先進技術改造傳統產業的有效方法。