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齒輪

精密齒輪磨齒加工流程

如何調(diào)整精密齒輪（精密齒輪磨齒加工）滾刀的安裝角： 切斜齒輪(包括螺旋齒輪)時(shí)，合理選擇滾刀的螺線方向，對滾切齒輪精度有一定的影響。

切齒時(shí)希望滾刀的安裝角小些(滾刀螺線與被切齒輪螺線同向，其安裝角就小)，因?yàn)檫@樣，滾刀沿被切齒輪切線方向分力與機(jī)床工作臺轉(zhuǎn)向相反，也就是滾齒機(jī)分度蝸桿對蝸輪的軸向力方向相反，這樣可消除蝸輪副的間隙，不易引起振動，從而提高切齒精度.

降低表面粗糙度，同時(shí)可使?jié)L刀參加切削的刀齒較多，切削條件較好，被切齒輪質(zhì)量較高：如滾刀的安裝角大，參加切削的齒數(shù)減少，切削負(fù)荷集中，刀齒容易磨損，容易產(chǎn)生振動，被切齒輪質(zhì)量就差。

磨齒加工的齒輪具有低傳動噪音、高傳動效率和長使用壽命的優(yōu)點(diǎn)。磨齒加工曾被認(rèn)為是一種用于航空或其它高技術(shù)領(lǐng)域的昂貴齒輪加工手段。但現(xiàn)在，觀念已經(jīng)改變：磨齒機(jī)的效率提高了，砂輪性能也更好，高額成本得以大幅下降。

由此，磨齒加工已開始大規(guī)模應(yīng)用于齒輪加工中，如汽車、摩托車齒輪的制造，而且已達(dá)到普遍應(yīng)用的程度。事實(shí)上，所有一級汽車齒輪供應(yīng)商為保持競爭力，已普遍擁有磨齒機(jī)。汽車工業(yè)在未來2～5年內(nèi)將逐漸成為硬齒面加工大的增長市場。

由于磨齒加工能去掉熱處理畸變，因此許多齒輪箱均使用磨削齒輪，以更好地控制傳動空程和噪音。磨齒加工工藝在整個(gè)齒輪行業(yè)中已基本成熟并在快速增長。

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(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼、滲碳淬火鋼和滲氮鋼等類型。。

磨齒是有效的齒形精加工方法，一般用于加工已淬火齒面，對磨前工序誤差的糾正能力強(qiáng)，能達(dá)到很高的精度，齒面粗糙度可小至Rα0.63～0.16微米。

齒輪制造工藝的發(fā)展將是進(jìn)一步研究輪齒損傷的機(jī)理，是提高齒輪承載能力，延長齒輪壽命的理論基礎(chǔ);

研究新型的齒輪生產(chǎn)材料和加工新工藝；摩擦、潤滑理論和潤滑技術(shù)是齒輪研究中的基礎(chǔ)性工作，研究彈性流體動壓潤滑理論.

未來齒輪生產(chǎn)正向重載、高速、和率等方向發(fā)展，并力求尺寸小、重量輕、壽命長和經(jīng)濟(jì)可靠。

     近年來，齒輪磨削加工的周期逐步縮小，齒輪磨削加工的成本也隨之大幅降。有些產(chǎn)業(yè)對齒輪質(zhì)量的要求很高，而有的產(chǎn)業(yè)需要實(shí)現(xiàn)特殊的齒形，所以要經(jīng)過磨削來完成。齒輪加工技術(shù)與裝備的發(fā)展趨勢分析為適應(yīng)齒輪加工行業(yè)對制造精度、生產(chǎn)效率、清潔生產(chǎn)、提高質(zhì)量的要求，制齒機(jī)床及制齒技術(shù)出現(xiàn)了以下發(fā)展趨勢。例如，重卡車工業(yè)、航空工程以及用于發(fā)電、變電的減速器工業(yè)，都依靠磨削去做精齒輪加工。所以，齒輪磨削占據(jù)很大優(yōu)勢。

     對于汽車工業(yè)的齒輪，我們可以將剃齒加工后熱處理造成的變形控制在幾個(gè)微米；另外，通過齒形和齒向的修正有助于補(bǔ)償變形。由于現(xiàn)代剃刀刃磨機(jī)的出現(xiàn)，如齒形、齒向兩個(gè)參數(shù)可快速簡單修形；批量生產(chǎn)的時(shí)候，剃齒加工比磨削的好處多許多，相比較而言，剃齒既能保證品質(zhì)，價(jià)格又合理。齒輪加工廠家的機(jī)床的種類標(biāo)準(zhǔn)繁復(fù)，包括加工幾毫米直徑齒輪的小型機(jī)床，也有加工十幾米直徑齒輪的大型機(jī)床，還有大量生產(chǎn)用的高效機(jī)床和加工精細(xì)齒輪的高精度機(jī)床。

    近年來制造的剃刀還沒顯示出緩慢增產(chǎn)的兆頭。與此同時(shí)，齒輪磨削機(jī)床生產(chǎn)數(shù)量也在不斷上升。齒輪加工工藝的飛速發(fā)展，齒輪機(jī)床所的操作快速，齒輪磨輪也有了迅速發(fā)展。齒條加工的方式主要是有兩種，針對一些精度比較高的、硬度非常大的齒條進(jìn)行加工，包括對材料進(jìn)行熱處理、加工齒形等，采用的是兩次線切割齒形以及兩次齒形熱處理的方式。這主要表現(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，所以齒輪磨削就發(fā)展起來。

    大齒輪的毛坯件主要是鍛件、棒料或鑄件，其中鍛件使用較多。對毛坯件首先進(jìn)行正火處理，改善其切削加工型，便于切削；然后進(jìn)行粗加工，按照大齒輪設(shè)計(jì)要求，先將毛坯加工成大致形狀，保留較多余量。再進(jìn)行半精加工，車、滾、插齒，使大齒輪基本成型；之后對大齒輪進(jìn)行熱處理，改善大齒輪的力學(xué)性能，按照使用要求和所用材料的不同，有調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、齒面高頻感應(yīng)加熱淬火等；然后對齒輪進(jìn)行精加工，精修基準(zhǔn)、精加工齒形。展成法磨齒可以采用蝸桿砂輪磨削，也可以采用錐形砂輪或碟形砂輪磨削。

    1、正火：鍛造毛坯之后部分工廠會選擇正火，也有公司選擇退火，正火和退火的目的都是為了使晶粒細(xì)化和碳化物分布均勻化，去除材料的內(nèi)應(yīng)力，但由于正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快，因而正火組織要比退火組織更細(xì)一些，其機(jī)械性能也有所提高。另外，正火爐外冷卻不占用設(shè)備，生產(chǎn)率較高，因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來代替退火。滾齒和切齒前，應(yīng)注意先將限位擋塊調(diào)整到適當(dāng)位置，禁止在切齒中移動限位擋塊，滾切傘齒輪時(shí)，應(yīng)配平衡鐵。采用等溫正火使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

    2、粗車加工：粗加工齒輪外圓，端面，可選擇普通車床和數(shù)控車床，由于粗車之后還有對工件進(jìn)行熱處理，所以一般會留有3-5毫米的余量，方便之后的精車加工到zhi定尺寸。

    3、精車加工：精加工齒輪外圓，端面，將尺寸加工到圖紙規(guī)定的尺寸要求，如后續(xù)還需要磨削，那么需留0.2-0.3毫米的余量，以方便磨削獲得更高的精度要求。

    4、調(diào)質(zhì)熱處理：由于大齒輪的工作條件不同，熱處理出來的表面硬度也不同，但大齒輪經(jīng)過淬火后的硬度一般都在HRC45以上，例如：汽車齒輪由于受力較大,受沖擊較頻繁的原因常采用20CrMnTi鋼作為齒輪材料，20CrMnTi鋼具有較高的力學(xué)性能，經(jīng)過淬火后表面硬度可達(dá)HRC58～62,心部硬度HRC30～45，以提高耐磨性和疲勞抗力。大功率主軸系統(tǒng)使機(jī)床可運(yùn)用直徑和長度均較大的砂輪進(jìn)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(shù)來完成磨削加工。

    5、制齒：常采用插齒機(jī)或者滾齒機(jī)加工齒面，雖然調(diào)整維護(hù)方便，但如果大批量生產(chǎn)就會出現(xiàn)效率低的問題，之后隨著涂層技術(shù)的發(fā)展，滾刀、插刀刃磨后的再次涂鍍非常方便地進(jìn)行，經(jīng)過涂鍍的刀具能夠明顯地提高使用壽命，一般能提高百分之九十以上，有效地減少了換刀次數(shù)和刃磨時(shí)間，效益顯著。另外，齒輪還可按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪。