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齿轮精加工技术分析:磨齿和研齿

来源: 2011-4-21 10:03:26

    

一:齿轮精加工技术分析:

齿轮的品质要求越来越高,变速噪音要求越来越低。要达到品质、噪音的双重目标,这就要求进行精度更高的齿轮加工,实现极为复杂的齿轮齿向和齿形,目的是把变速传动的误差降到最小。这意味着,在今后一个时期内,磨削仍然是齿轮成批生产的主要方法,齿轮磨削这项加工工艺可能会更加广泛应用。但要特别注意齿轮加工的单位成本。至今,成本低、收效大的剃齿带来的好处是很明显的。磨削在齿轮精加工中取得圆满成功时,剃齿才可能大规模地被它代替。总之,无论选择哪一种齿轮加工方法,都要多注意实际使用情况。

鉴于滚齿加工目前取得了相当大的发展,很有可能滚齿后所获的高精度也不再需要进行剃齿。齿轮烧结技术的进一步发展对齿轮制造也做出较大的贡献,但是此方法目前正在处于萌芽状态,很难准确预测未来发展趋势。

硬质合金滚刀和干切加工的推动作用有目共睹。对于齿轮流水线大批量生产,高速钢滚刀能否被硬质合金滚刀取替?干切是否已成为滚齿加工的必由之路,还是依然会走湿切之路?

硬质合金滚刀虽然特别适用于滚削汽车用齿轮。但是,硬质合金滚刀在欧洲的应用程度仍然不高,这是由于随着新型的高速钢材料及高性能刀具涂层技术的发展,硬质合金滚刀与高速钢滚刀在滚齿时间上的差距可被控制在15%左右;硬质合金滚刀价格较高,若齿轮工件数量不足够多,使用硬质合金滚刀的成本会很高;再者,使用硬质合金滚刀时要特别小心,而且滚切参数和相应滚齿程序要编制得很细致,只有现代滚齿机才能使用硬质合金滚刀正确滚齿,而若要更新滚齿设备,则需要巨大的投资。就Samputensili而言,每年约生产25000把滚刀,其中硬质合金类只占3%左右。这就是说,硬质合金滚刀每年的生产量最多为750把。

齿轮干切加工则是另外一回事。由于环保要求及处理冷却废液的费用很高,欧洲、美国和日本的用户在选择时一般会考虑干切滚齿;而在中国、印度等发展中国家,控制污染虽然也是一个迫切的要求,但需要时间。一旦社会对污染问题的控制日益严格后,齿轮干切加工也将会迅速发展起来。

二:齿轮技术改造:

技术改造是实现企业发展战略、企业升级和产品结构调整的重大措施。由于涉及大宗资金投入,技改是有风险的。成功,会进一步提升企业的技术水平和市场竞争力;一旦失败,企业可能会陷入非常被动的局面,甚至会从市场上消失。

对于中小企业,应提高技术创新能力,实现专业化、规模化发展,与龙头企业协作配套,成为供应链中的一个环节。特色定位的中小型企业也可能成为世界级的企业。如日本一小型机床公司,定位于超精密加工机床生产,产品出口70多个国家。英国的Renishaw公司,专做超精密的检测仪,也是世界级的公司。还要研究国内外先进齿轮企业的技术发展思路,研究现代齿轮企业的经营模式与生产模式的变革方向。要关注外资企业在中国投资的市场目标、投资力度、区域分布及对目标市场的影响;要关注整机(如工程机械)、整车(如轿车、重型卡车)和相关的钢铁材料、能源产业的对目标市场的影响。只有这样,才能制定先进技改方案,实现发展战略与技改方案的一致性,可操作性。工艺路线应先进装备要升级换代。

技术改造要站在全球市场竞争的高度,充分体现齿轮技术发展方向,体现用信息化提升齿轮制造业的思想,避免低水平的重复,低水平能力扩张。

现代在先进制造技术潮流是:数控化、信息化、智能化,技术创新的方法是机械技术与高新技术的融合创新,对齿轮制造技术来说,表现为工艺与装置一体化,加工与检测一体化,机械与控制一体化,软件与硬件一体化。要用信息化带动工业化,发展后发优势,实现跨越式发展。当然,技术改造一定要因地制宜,切合实际,但关键技术环节必须上档次、上水平。

齿形精加工的磨齿和研齿:

一、磨齿:IT6~IT4→IT3,Ra:0.8~0.2μm原理:成形法和展成法。

(1)成形法磨齿IT6~IT5,Ra:0.8~0.4μm,用成形砂轮磨削,生产率较高,加工精度较低,应用较少。

(2)展成法磨齿

锥面砂轮磨齿:砂轮截面齿形为假想齿条的齿形,工件向右滚动,利用砂轮右侧面磨削第1齿槽的右侧面,从根部磨至顶部;然后工件向左滚动,以砂轮左侧面磨削第l齿槽的左侧面,也从根部磨至顶部,当第l齿槽两侧面全部磨削完毕时,砂轮自动退离工件,工件作分度转动,然后再向右滚动,磨削第2齿槽,这样反复循环,直至磨完全部轮齿。

二、研齿:

IT7~IT6,Ra:1.6~0.2μm设备:研齿机。研具:精密的铸铁齿轮。研磨剂:磨粒:220#~240#,活性润滑油特点:与珩齿相同,只能降低表面粗糙度,不能提高齿形精度。

平行轴线研磨法:

1、过程:研磨轮与被研齿轮的轴线平行,研磨时被研齿轮带动研磨轮作无侧隙的自由啮合运动,被研齿轮还作轴向往复运动,研磨轮被轻微制动。经一段时间后,研磨轮和被研磨轮作反向旋转,使齿的两个侧面被均匀研磨。

2、特点:由于齿面的滑动速度不均匀,研磨量也不均匀,在齿顶及齿根部分的滑动速度大,研磨量也大。



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