試析高效切削在齒輪加工中的應(yīng)用

關(guān)云超

摘 ?要：在工程機(jī)械齒輪加工中的高效切削技術(shù)，需要涉及到許多復(fù)雜且繁多的工藝流程，其中大致包括鍍層工藝以及高速主軸單元等不同的技術(shù)單元，因此該項(xiàng)技術(shù)在使用的過程中需要涉及到的工藝較為復(fù)雜。作為一項(xiàng)比較復(fù)雜的工藝，將這項(xiàng)技術(shù)引入到機(jī)械制造領(lǐng)域過程當(dāng)中，會(huì)對提高工程機(jī)械制造的效率有著很大的影響，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)在加工過程中的降低消耗以及節(jié)約能源等情況?；谶@種情況，文章首先探討了高效切削在工程機(jī)械齒輪加工設(shè)備中的應(yīng)用，進(jìn)而探討了高效切削在工程齒輪加工刀具中的應(yīng)用，以此同行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員進(jìn)行交流。

關(guān)鍵詞：高效切削;齒輪加工;技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TG61 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）32-0111-02

Abstract： The high-efficiency cutting technology in the processing of construction machinery gears needs to involve many complex and numerous process flows， which generally include coating technology and high-speed spindle units and other different technical units， so the process that needs to be involved in the the of use of this technology is more complicated. If introduce into the process of machinery manufacturing， this relatively complicated process will have a great influence upon the enhancement of the efficiency of construction machinery manufacturing， and can further reduce consumption and save energy during processing. Based on this situation， this paper first discusses the application of high-efficiency cutting in engineering machinery gear processing equipment， and then discusses the application of high-efficiency cutting in engineering gear processing tools， so as to provide reference for relevant people.

Keywords： efficient cutting; gear machining; technical application

引言

高效加工的概念在我國當(dāng)前的汽車行業(yè)中已經(jīng)非常廣泛的被使用，然而在工程機(jī)械齒輪加工方面，這項(xiàng)技術(shù)還沒有被完全的普及，處于一個(gè)起步的初級階段。隨著近些年來我國工程機(jī)械行業(yè)飛速向前發(fā)展，越來越多的資金進(jìn)入到市場當(dāng)中，促使同業(yè)之間更加激烈的競爭。同時(shí)隨著成本的增加，由于土地人工等相應(yīng)成本持續(xù)上漲，導(dǎo)致工廠的收益降低，給工廠的發(fā)展帶來了許多不良影響。與此同時(shí)我國國家產(chǎn)業(yè)升級以及制造技術(shù)也處于發(fā)展的過程，當(dāng)中這就要求我國的工程機(jī)械也需要朝著可靠性，高性能以及低能耗等方面發(fā)展，來符合當(dāng)前我國發(fā)展的需求。工程機(jī)械齒輪由于質(zhì)量重，直徑大等獨(dú)特的特點(diǎn)，對其實(shí)施自動(dòng)化依舊存在一定的難度，然而隨著當(dāng)前高效加工技術(shù)的發(fā)展，可以有效的解決工程機(jī)械齒輪生產(chǎn)自動(dòng)化低的情況，該項(xiàng)技術(shù)主要是從先進(jìn)刀具的應(yīng)用以及高效加工設(shè)備兩方面來實(shí)現(xiàn)的。

1 高效切削在工程機(jī)械齒輪加工設(shè)備中的應(yīng)用

1.1 高效數(shù)控滾齒機(jī)的應(yīng)用

在高效切削工程齒輪加工的過程中，解決自動(dòng)化生產(chǎn)效率低的一個(gè)重要解決方案，則是在生產(chǎn)過程中對高效加工設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用。這種辦法可以十分有效地提高加工工程齒輪的工作效率，實(shí)現(xiàn)更高的收益及效率。在這一工作的進(jìn)行過程當(dāng)中，主要運(yùn)用的加工設(shè)備包括高效數(shù)控滾齒機(jī)，數(shù)控成形磨齒機(jī)以及數(shù)控插齒機(jī)等。在工程數(shù)控滾齒機(jī)的使用過程中，由于該類設(shè)備剛性較高，具有復(fù)雜的伺服功能，滾刀頭的驅(qū)動(dòng)也比較大，鑒于上述特征，當(dāng)該設(shè)備工程齒輪加工的使用時(shí)，可以對數(shù)控伺服功能以及高滾速刀頭的優(yōu)勢進(jìn)行充分的發(fā)揮，以此來實(shí)現(xiàn)滾切過程當(dāng)中的溫度補(bǔ)償，這也是齒輪加工中一項(xiàng)十分高效率的設(shè)備。高效數(shù)控滾齒機(jī)在實(shí)際工程的應(yīng)用當(dāng)中，由于其特性使用范圍較大，相較于常規(guī)的滾齒機(jī)滾塑范圍來講這種工程有更高旋轉(zhuǎn)速度，速度的大幅度提升，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)滾刀在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的高速旋轉(zhuǎn)。與此同時(shí)，由于高效數(shù)控滾齒機(jī)在操作的過程中，大多采用基軸四聯(lián)動(dòng)，這種技術(shù)使主軸與分齒之間展出運(yùn)動(dòng)無需掛輪，只是通過單純的機(jī)械鏈接來作為載體則可以對這項(xiàng)工程進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。從而使運(yùn)用數(shù)控軸驅(qū)動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)，可以更好的實(shí)現(xiàn)軸向和徑向的自動(dòng)變速。與此同時(shí)這種機(jī)床技術(shù)還擁有更高的智能化，可以根據(jù)自動(dòng)找正數(shù)據(jù)來對數(shù)據(jù)進(jìn)行更加精準(zhǔn)的計(jì)算，讓加工中的自動(dòng)串刀技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)。這種技術(shù)可以更好的解決在齒輪生產(chǎn)加工的過程中，由于齒輪加工的特性而導(dǎo)致的在工程中自動(dòng)化水平較低的問題[1]。與此同時(shí)，高效數(shù)控滾齒計(jì)算應(yīng)用過程當(dāng)中具有操作技術(shù)簡潔的特點(diǎn)，系統(tǒng)利用電動(dòng)機(jī)的數(shù)控軸驅(qū)動(dòng)以及主軸和分軸通過機(jī)械量來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，不再依賴于掛齒技術(shù)，這樣可以更好的實(shí)現(xiàn)軸向多次方框循環(huán)以及走向l型循環(huán)，對自動(dòng)變速控制有了更好的完善。在工程齒輪加工的實(shí)踐當(dāng)中，滾刀的切削力度以及相應(yīng)的滾刀磨損狀況，都可以應(yīng)用于自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。而根據(jù)面板進(jìn)行準(zhǔn)確的觀察加工完成以后的自動(dòng)化技術(shù)，還可以更好地實(shí)現(xiàn)在齒輪的誤差檢測基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升齒輪的加工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工廠的高效率生產(chǎn)，提高工廠的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 在齒輪磨齒工程中的應(yīng)用

在工程機(jī)械齒輪加工過程當(dāng)中另一個(gè)重要的環(huán)節(jié)則是對齒輪進(jìn)行磨齒，在磨齒的過程中需要運(yùn)用展成法來進(jìn)行齒輪的磨削。然而這種傳統(tǒng)的齒輪加工技術(shù)，在實(shí)際的運(yùn)用過程當(dāng)中，由于存在加工設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜且加工效率低的情況，這些問題對提高工程齒輪生產(chǎn)效率是十分不利的。因此在工程中引入高效切削，應(yīng)用成型磨齒技術(shù)取代傳統(tǒng)的磨齒方法，可以對齒輪的消磨技術(shù)進(jìn)行大幅度的提高，這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用的過程當(dāng)中，效率約為傳統(tǒng)齒輪消磨技術(shù)的兩倍。然而由于成型磨齒技術(shù)的缺陷會(huì)導(dǎo)致齒輪在初期被燒傷或者是磨削中裂紋產(chǎn)生這些問題，在長時(shí)間內(nèi)很難得到更加有效的解決[2]?，F(xiàn)如今隨著數(shù)控技術(shù)在磨齒機(jī)當(dāng)中的應(yīng)用，同時(shí)將大流量冷卻裝置應(yīng)用到齒輪的加工過程當(dāng)中，可以有效的解決在工程機(jī)械成型模式當(dāng)中出現(xiàn)的問題。與此同時(shí)對數(shù)控成型磨齒技術(shù)的有效運(yùn)用，也可以在工程機(jī)械齒輪的加工過程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)齒形和齒向的進(jìn)一步修整，這種修整可以對齒輪中的平衡性以及消磨精度大幅度提升，提高齒輪最終的生產(chǎn)質(zhì)量。

1.3 車銑復(fù)合中心的應(yīng)用

隨著當(dāng)前我國科學(xué)技術(shù)在不斷向前發(fā)展的過程當(dāng)中，車銑復(fù)合中心在利用科技的發(fā)展將各種技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合。與此同時(shí)這一技術(shù)的推廣也可以更好地實(shí)現(xiàn)齒輪軸類工件中的工序完美結(jié)合統(tǒng)一，使切削效率達(dá)到了更快更好的效果。與此同時(shí)在指紋進(jìn)行加工的過程中，其轉(zhuǎn)速已經(jīng)達(dá)到了每分鐘1200轉(zhuǎn)左右，這一切削速度的提升可以更好的提高齒輪加工的效率，也大大減小原材料的消耗，這對時(shí)間以及資源的利用效率有著很大的進(jìn)步影響，也可以對齒輪的加工質(zhì)量有著質(zhì)的提升。

2 高效切削在工程齒輪加工刀具中的應(yīng)用

2.1 利用涂層技術(shù)

在工程機(jī)械齒輪的加工過程當(dāng)中，涂層技術(shù)有著十分重要的應(yīng)用，并且70%的制造已經(jīng)對該工藝進(jìn)行了使用。傳統(tǒng)的加工工藝主要是利用高速滾刀頭進(jìn)行切削加工，但在切削的過程中，刀具會(huì)遇到較為常見的問題，即是滾刀的磨損，而且較容易出現(xiàn)磨損嚴(yán)重的情況。而如今隨著我國科學(xué)以及技術(shù)的發(fā)展，涂層技術(shù)也隨之不斷的改進(jìn)，越來越多的涂層高效處理方法也越來越廣泛地被應(yīng)用到工程機(jī)械齒輪加工的過程當(dāng)中，并且有著長足的發(fā)展。這一技術(shù)的應(yīng)用可以使涂層的抗熱性更強(qiáng)，同時(shí)也可以在加工的過程中承受更多的磨損度。在這一技術(shù)的使用當(dāng)中，可以有效的防止崩刃的情況出現(xiàn)，并且更好地降低磨損[3]。滾刀的轉(zhuǎn)速越快，則表示滾刀的效率也越高。因此提升切削效率的最重要方法之一則是提高滾刀的轉(zhuǎn)速，并且在加工過程中對進(jìn)量進(jìn)行加大，該技術(shù)的應(yīng)用能夠更好的滿足當(dāng)前機(jī)械齒輪加工中的要求，提高生產(chǎn)效率。

2.2 利用可更換刀片

在工程齒輪加工的過程當(dāng)中，這種技術(shù)的應(yīng)用可以起到防止加工變形的效果。如果采用傳統(tǒng)的滾刀片，其是選擇堅(jiān)硬的合金材料作為刀具基體，使用焊接的方法來進(jìn)行硬質(zhì)合金刀片的鑲嵌，所加工的工程齒輪的模數(shù)在10～15毫米之間。但是這種刀片在使用過程當(dāng)中依舊會(huì)暴露一個(gè)較大的缺陷，則是在通常情況下，硬質(zhì)合金刀片很難更好地滿足高效切削的要求，價(jià)格相較于其他工藝來講也更加昂貴。因此在齒輪加工的過程，當(dāng)中合金刀片的應(yīng)用范圍較窄，同時(shí)一旦這種刀片出現(xiàn)磨損度較高的情況時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致切割精度的下降，對刀片的正常使用有很大的不良影響。齒輪切割精度的下降，導(dǎo)致智能加工的水平以及機(jī)構(gòu)質(zhì)量的降低，是不利于工廠提高自己的生產(chǎn)質(zhì)量的，因此利用可更換刀片組成滾刀則可以更好地滿足高速切削的要求。相較于傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金刀片相比，可更換的刀片組合在加工過程當(dāng)中可以單獨(dú)進(jìn)行替換。利用可更換的刀片進(jìn)行切割，即使再出現(xiàn)磨損的情況之后，也可以單獨(dú)對磨損的刀片進(jìn)行更換，使得整體的結(jié)構(gòu)質(zhì)量有了保障，同時(shí)也降低了整體更換刀片組的成本，提高了加工質(zhì)量，使加工質(zhì)量越發(fā)的趨于穩(wěn)定。與此同時(shí)可更換刀片組在使用的過程當(dāng)中，如果某個(gè)刀片單獨(dú)達(dá)到了較高的磨損度時(shí)，則可以自動(dòng)進(jìn)行下一個(gè)刀片投入使用，完成了自動(dòng)化更新的要求。這種技術(shù)的進(jìn)步也使齒輪的加工質(zhì)量得到了更加高效的保障，不僅可以降低在施工過程當(dāng)中的施工操作步驟，也減少了拆卸的麻煩，使一把刀片可以使用很長的時(shí)間，大大降低了原材料的消耗情況[4]。節(jié)約了工程的時(shí)間成本，提高了資源的利用效率。

3 結(jié)束語

綜上所述，高效的齒輪加工中的應(yīng)用，主要是通過提高加工設(shè)備的先進(jìn)性以及更換更加先進(jìn)的刀具來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的，這些技術(shù)在工程機(jī)械齒輪加工中的投入使用可以更好的降低勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也提高加工效率。高效切削齒輪的技術(shù)已經(jīng)在我國當(dāng)前的工程機(jī)械齒輪加工過程當(dāng)中產(chǎn)生了很大的影響，因此利用這一技術(shù)來提升當(dāng)前我國的工程機(jī)械齒輪加工情況已經(jīng)成為了大勢所趨。這種升級可以更好的提高工廠的加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，符合當(dāng)前時(shí)代對于機(jī)械制造業(yè)的要求，促進(jìn)制造業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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