摘 要：齒輪作為各類大型機(jī)械中最為常見的一種傳動(dòng)裝置，其具有傳遞速率快、制動(dòng)性能好、使用年限長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。但在齒輪加工過程中，其精度易受到多方面因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致存在一定的誤差，最終降低了其使用性能。基于此，結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)齒輪加工精度的影響因素進(jìn)行了分析，并有針對(duì)性地提出了一些提高加工精度的策略，以供參考。
關(guān)鍵詞：齒輪;加工精度;齒坯;機(jī)床
近年來，隨著機(jī)械精密化、智能化的推進(jìn)，人們對(duì)機(jī)械制造的精良程度和使用性能有了更高層次的要求。因此，零件加工業(yè)也要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和轉(zhuǎn)變。齒輪加工作為機(jī)械制造中的重要環(huán)節(jié)，其加工精度是諸多業(yè)內(nèi)人士共同關(guān)注的焦點(diǎn)，也是專業(yè)人士一直探索與研究的重要方向。因此，在這種大環(huán)境下，對(duì)齒輪加工加工精度展開了探討是非常有必要和有意義的。
1 、齒輪加工精度的主要影響因素分析
在齒輪實(shí)際加工過程中，可以對(duì)其加工精度造成影響的主要因素有以下 6 種：①齒輪鑄造時(shí)齒坯的誤差，其對(duì)齒輪加工精度的影響是根本性的;②制造過程中加工道具的制造誤差;③刃磨誤差;④刀具安裝時(shí)產(chǎn)生的誤差;⑤齒輪在加工過程中產(chǎn)生的安裝誤差;⑥加工機(jī)床自身存在的誤差。以上任何一種誤差超過規(guī)定值都會(huì)對(duì)齒輪加工精度造成影響，且多種誤差疊加的影響會(huì)導(dǎo)致精度進(jìn)一步下降。而根據(jù) GB/T 10095 中的相關(guān)規(guī)定，齒輪標(biāo)準(zhǔn)誤差通常可以細(xì)分為 5 個(gè)方面，即周節(jié)累積誤差、基節(jié)誤差、齒形誤差、齒圈徑向誤差以及齒向誤差。因此，為了確保齒輪加工精度，我們?cè)谄浼庸み^程中，應(yīng)對(duì)上述 5 個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)誤差實(shí)施全面、嚴(yán)格、規(guī)范的檢驗(yàn)。
2 、提高齒輪加工精度的有效策略
2.1 提高齒坯件的加工質(zhì)量
在齒輪加工過程中，齒坯件的加工質(zhì)量對(duì)其精度有著根本性的影響，因?yàn)槠鋵?shí)齒輪后續(xù)加工的基礎(chǔ)直接關(guān)系著齒輪加工的安裝和定位精度。比如，在齒輪滾齒過程中，如果齒坯安裝縫隙比較大，則易導(dǎo)致齒坯加工偏心問題的發(fā)生。這不僅會(huì)導(dǎo)致齒圈出現(xiàn)圈徑跳動(dòng)偏差過大的情況，還會(huì)直接影響齒輪后續(xù)加工，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成齒輪加工失敗。
此外，齒圈齒坯的斷面跳動(dòng)精度還會(huì)對(duì)剃齒加工工序造成不良影響，這是因?yàn)樘挲X時(shí)的定位面是齒輪端面，通常在齒輪齒坯最大圓跳動(dòng)位置進(jìn)行錐齒而最終加工成型的。因此，在齒輪加工過程中，要嚴(yán)格控制齒坯的加工質(zhì)量，具體要求為：在加工孔類齒輪的過程中，齒輪孔精度應(yīng)當(dāng)控制在 H6 級(jí)別，且在齒坯外圓不大于 80 直徑的端面跳動(dòng)量必須控制在 0.017，大于 80 的則應(yīng)控制在 0.022 1 之內(nèi);在加工軸類齒輪齒坯時(shí)，外圓尺寸精度定位時(shí)應(yīng)按照 H5 級(jí)別進(jìn)行，外圓跳動(dòng)應(yīng)當(dāng)控制在 0.015 之內(nèi)。
2.2 提高機(jī)床自身的精度
齒輪加工離不開機(jī)床，所以，機(jī)床的工作性能和精度也會(huì)直接影響齒輪的加工精度。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，大部分齒輪加工精度下降的原因是機(jī)床自身存在問題。因此，想要提升齒輪加工精度，還需要從提高機(jī)床精度和工作性能做起。具體措施有以下 2 個(gè)：①加工前應(yīng)仔細(xì)檢查機(jī)床零配件等各方面的細(xì)節(jié)，科學(xué)、仔細(xì)地調(diào)節(jié)切削用量、材料安裝等，尤其要注重刀具的選擇、幾何參數(shù)的設(shè)置和機(jī)器潤(rùn)滑冷卻等。②在齒輪加工前，應(yīng)提升刀具的剛度，并及時(shí)養(yǎng)護(hù)設(shè)備;在加工過程中一旦發(fā)生問題，應(yīng)通知維修人員，爭(zhēng)取在第一時(shí)間解決問題，防止影響到齒輪加工的精度。
2.3 減小齒輪與工裝裝夾的誤差
在提高機(jī)床自身精度的同時(shí)，我們還應(yīng)減小齒輪與工裝裝夾之間的誤差，這也是提升齒輪加工精度的一項(xiàng)重要舉措。此外，改良加工工藝、提高夾具中心軸和胎具中心的精確度，也能達(dá)到提升齒輪加工精度的目的。
2.4 完善齒輪加工工藝
除了齒坯件、機(jī)床及夾具等基礎(chǔ)設(shè)施外，加工工藝也是影響齒輪加工精度的重要因素。想要提高加工精確度，應(yīng)不斷完善加工工藝。具體措施有以下 4 個(gè)：
①保證工作臺(tái)與夾具中心軸軸心能完全重合。通常情況下，我們?cè)跁?huì)在夾具底層安裝止口，雖然該止口與工作臺(tái)之間的縫隙較小，但還是會(huì)產(chǎn)生誤差，所以，安裝時(shí)我們應(yīng)盡量避免存在縫隙。
②安裝刀具前應(yīng)充分檢查，確保刀具端面與內(nèi)孔等部位清潔，并將刀刃輕輕推入刀柄中，嚴(yán)禁使用重物錘擊刀柄。
③提升滾齒的精度。滾齒是我們?cè)诩庸X輪時(shí)常用的處理方式，要想提升滾齒精度，必須使用精良的滾刀在精密的滾齒機(jī)上操作。此外，還應(yīng)確保機(jī)床回轉(zhuǎn)中心與齒輪中心完美重合，以有效減小徑向誤差;提升工作臺(tái)蝸輪副回轉(zhuǎn)的精度;將刀架與機(jī)床等垂直放至既定區(qū)域，并科學(xué)調(diào)整其與各零件軸線的偏移，控制好打磨量，嚴(yán)禁產(chǎn)生較多的余量。
④提升齒輪自身的熱處理能力。一般在進(jìn)行熱處理的過程中，齒輪精確度、硬度和使用年限等都會(huì)受到一定程度的影響，且在熱處理之后還要進(jìn)行磨齒處理，這一工序也會(huì)對(duì)齒輪精度造成影響，因此，嚴(yán)控齒輪加工中的各個(gè)環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)才是確保齒輪精度的最有力措施。
3、 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，在齒輪加工過程中，能對(duì)其精確度造成影響的因素眾多，既包括加工環(huán)境因素，又包括其自身因素。因此，想要做好這項(xiàng)工作，應(yīng)增強(qiáng)工作人員的質(zhì)量意識(shí)，從齒輪加工的機(jī)床、夾具、刀具、各生產(chǎn)工序等著手，嚴(yán)把各道質(zhì)量管卡，并有效提升整個(gè)生產(chǎn)加工團(tuán)隊(duì)的技術(shù)水平，確保齒輪加工的科學(xué)性、規(guī)范性，從而保證齒輪精確度的提升。
關(guān)鍵詞：齒輪;加工精度;齒坯;機(jī)床
近年來，隨著機(jī)械精密化、智能化的推進(jìn)，人們對(duì)機(jī)械制造的精良程度和使用性能有了更高層次的要求。因此，零件加工業(yè)也要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和轉(zhuǎn)變。齒輪加工作為機(jī)械制造中的重要環(huán)節(jié)，其加工精度是諸多業(yè)內(nèi)人士共同關(guān)注的焦點(diǎn)，也是專業(yè)人士一直探索與研究的重要方向。因此，在這種大環(huán)境下，對(duì)齒輪加工加工精度展開了探討是非常有必要和有意義的。
1 、齒輪加工精度的主要影響因素分析
在齒輪實(shí)際加工過程中，可以對(duì)其加工精度造成影響的主要因素有以下 6 種：①齒輪鑄造時(shí)齒坯的誤差，其對(duì)齒輪加工精度的影響是根本性的;②制造過程中加工道具的制造誤差;③刃磨誤差;④刀具安裝時(shí)產(chǎn)生的誤差;⑤齒輪在加工過程中產(chǎn)生的安裝誤差;⑥加工機(jī)床自身存在的誤差。以上任何一種誤差超過規(guī)定值都會(huì)對(duì)齒輪加工精度造成影響，且多種誤差疊加的影響會(huì)導(dǎo)致精度進(jìn)一步下降。而根據(jù) GB/T 10095 中的相關(guān)規(guī)定，齒輪標(biāo)準(zhǔn)誤差通常可以細(xì)分為 5 個(gè)方面，即周節(jié)累積誤差、基節(jié)誤差、齒形誤差、齒圈徑向誤差以及齒向誤差。因此，為了確保齒輪加工精度，我們?cè)谄浼庸み^程中，應(yīng)對(duì)上述 5 個(gè)方面的標(biāo)準(zhǔn)誤差實(shí)施全面、嚴(yán)格、規(guī)范的檢驗(yàn)。
2 、提高齒輪加工精度的有效策略
2.1 提高齒坯件的加工質(zhì)量
在齒輪加工過程中，齒坯件的加工質(zhì)量對(duì)其精度有著根本性的影響，因?yàn)槠鋵?shí)齒輪后續(xù)加工的基礎(chǔ)直接關(guān)系著齒輪加工的安裝和定位精度。比如，在齒輪滾齒過程中，如果齒坯安裝縫隙比較大，則易導(dǎo)致齒坯加工偏心問題的發(fā)生。這不僅會(huì)導(dǎo)致齒圈出現(xiàn)圈徑跳動(dòng)偏差過大的情況，還會(huì)直接影響齒輪后續(xù)加工，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成齒輪加工失敗。
此外，齒圈齒坯的斷面跳動(dòng)精度還會(huì)對(duì)剃齒加工工序造成不良影響，這是因?yàn)樘挲X時(shí)的定位面是齒輪端面，通常在齒輪齒坯最大圓跳動(dòng)位置進(jìn)行錐齒而最終加工成型的。因此，在齒輪加工過程中，要嚴(yán)格控制齒坯的加工質(zhì)量，具體要求為：在加工孔類齒輪的過程中，齒輪孔精度應(yīng)當(dāng)控制在 H6 級(jí)別，且在齒坯外圓不大于 80 直徑的端面跳動(dòng)量必須控制在 0.017，大于 80 的則應(yīng)控制在 0.022 1 之內(nèi);在加工軸類齒輪齒坯時(shí)，外圓尺寸精度定位時(shí)應(yīng)按照 H5 級(jí)別進(jìn)行，外圓跳動(dòng)應(yīng)當(dāng)控制在 0.015 之內(nèi)。
2.2 提高機(jī)床自身的精度
齒輪加工離不開機(jī)床，所以，機(jī)床的工作性能和精度也會(huì)直接影響齒輪的加工精度。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，大部分齒輪加工精度下降的原因是機(jī)床自身存在問題。因此，想要提升齒輪加工精度，還需要從提高機(jī)床精度和工作性能做起。具體措施有以下 2 個(gè)：①加工前應(yīng)仔細(xì)檢查機(jī)床零配件等各方面的細(xì)節(jié)，科學(xué)、仔細(xì)地調(diào)節(jié)切削用量、材料安裝等，尤其要注重刀具的選擇、幾何參數(shù)的設(shè)置和機(jī)器潤(rùn)滑冷卻等。②在齒輪加工前，應(yīng)提升刀具的剛度，并及時(shí)養(yǎng)護(hù)設(shè)備;在加工過程中一旦發(fā)生問題，應(yīng)通知維修人員，爭(zhēng)取在第一時(shí)間解決問題，防止影響到齒輪加工的精度。
2.3 減小齒輪與工裝裝夾的誤差
在提高機(jī)床自身精度的同時(shí)，我們還應(yīng)減小齒輪與工裝裝夾之間的誤差，這也是提升齒輪加工精度的一項(xiàng)重要舉措。此外，改良加工工藝、提高夾具中心軸和胎具中心的精確度，也能達(dá)到提升齒輪加工精度的目的。
2.4 完善齒輪加工工藝
除了齒坯件、機(jī)床及夾具等基礎(chǔ)設(shè)施外，加工工藝也是影響齒輪加工精度的重要因素。想要提高加工精確度，應(yīng)不斷完善加工工藝。具體措施有以下 4 個(gè)：
①保證工作臺(tái)與夾具中心軸軸心能完全重合。通常情況下，我們?cè)跁?huì)在夾具底層安裝止口，雖然該止口與工作臺(tái)之間的縫隙較小，但還是會(huì)產(chǎn)生誤差，所以，安裝時(shí)我們應(yīng)盡量避免存在縫隙。
②安裝刀具前應(yīng)充分檢查，確保刀具端面與內(nèi)孔等部位清潔，并將刀刃輕輕推入刀柄中，嚴(yán)禁使用重物錘擊刀柄。
③提升滾齒的精度。滾齒是我們?cè)诩庸X輪時(shí)常用的處理方式，要想提升滾齒精度，必須使用精良的滾刀在精密的滾齒機(jī)上操作。此外，還應(yīng)確保機(jī)床回轉(zhuǎn)中心與齒輪中心完美重合，以有效減小徑向誤差;提升工作臺(tái)蝸輪副回轉(zhuǎn)的精度;將刀架與機(jī)床等垂直放至既定區(qū)域，并科學(xué)調(diào)整其與各零件軸線的偏移，控制好打磨量，嚴(yán)禁產(chǎn)生較多的余量。
④提升齒輪自身的熱處理能力。一般在進(jìn)行熱處理的過程中，齒輪精確度、硬度和使用年限等都會(huì)受到一定程度的影響，且在熱處理之后還要進(jìn)行磨齒處理，這一工序也會(huì)對(duì)齒輪精度造成影響，因此，嚴(yán)控齒輪加工中的各個(gè)環(huán)節(jié)和細(xì)節(jié)才是確保齒輪精度的最有力措施。
3、 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，在齒輪加工過程中，能對(duì)其精確度造成影響的因素眾多，既包括加工環(huán)境因素，又包括其自身因素。因此，想要做好這項(xiàng)工作，應(yīng)增強(qiáng)工作人員的質(zhì)量意識(shí)，從齒輪加工的機(jī)床、夾具、刀具、各生產(chǎn)工序等著手，嚴(yán)把各道質(zhì)量管卡，并有效提升整個(gè)生產(chǎn)加工團(tuán)隊(duì)的技術(shù)水平，確保齒輪加工的科學(xué)性、規(guī)范性，從而保證齒輪精確度的提升。