慢走絲機床加工精密齒輪

徐福來

（天津中德職業技術學院，中國 天津 300350）

0 引言

齒輪的加工有很多方法，一種典型齒輪加工方法是利用齒輪的嚙合原理來加工齒輪齒形的叫范成法，滾齒和剃齒是比較典型的齒輪加工方法，另一種方法是在齒坯上適用于齒輪齒槽法向截面相一致的刀具加工出齒形的方法。

滾齒加工一般可以加工出8 級精度的齒輪，如果利用精密滾齒機和精密滾刀可以加工出4-5 級精度的齒輪。在滾齒加工中常出現誤差幼齒圓和徑向跳動誤差、公法線長度誤差、齒形誤差、齒向誤差、齒面粗糙度，只要我們找到誤差來源，再生產和加工過程中加以控制，就可以提高齒輪的精度。

剃齒加工是齒輪一種常用加工方法，工作原理如同螺旋齒輪副嚙合原理，被加工齒輪可以看成是有齒圓柱齒輪，加工刀具可以看成是螺旋齒輪，剃齒刀與被加工齒輪嚙合，回轉軸線構成一個角度，剃齒刀可以分解成兩個運動，一種運動帶動工件旋轉，另一種運動是剃削的切削運動，剃齒刀可以在工件表面上切0.01-0.05mm 切屑，因此切削加工廣泛運用在齒輪精加工。

對齒輪進行精加工可采用磨削、珩磨、研磨、拋光等精加工工藝，其中磨齒工藝最為廣泛應用。

1 齒輪加工工藝方案

在齒輪泵中，最關鍵的部件是一對相互嚙合的齒輪，齒輪加工精度基本決定了齒輪泵性能。國外許多著名的齒輪的齒輪泵生產廠家，都是伴隨著齒輪泵加工成精密級不斷發展壯大的，齒輪泵越精密銷售量猛增市場占有率越高。制造精密齒輪泵一直是齒輪泵研究的一個重要方向。本文考慮到材料的熱處理，還考慮到本單位的設備狀況，提出里齒輪加工兩種工藝方案如下：

方案一：下料——粗車——調質——精車——粗磨——線切割——磨齒——氧化

方案二：下料——正活——粗車——精車——滲碳淬火——粗磨——精磨——線切割——磨齒

2 齒輪坯制作

本單位有數控慢走絲線切割機床，由于本文齒輪的模數較小，必然為最后工序磨齒做出高精度齒輪坯，所以利用數控慢走絲線切割加工齒輪坯，這樣加工出齒輪坯為磨齒提供了高精度齒形和定位精度。

數控滿走絲線切割加工齒形應在齒坯外形留5-10mm 裝夾余量，還必須考慮到鋼絲的入絲點和出絲點，由于齒輪外形不能有痕跡，所以本文入絲點和出絲點選在齒根處。

慢走絲線切割在加工過程中使用多次切割的先進工藝，采用多次切割工藝時第一次切割主要進行高速穩定切割，可選用高峰值電流，第二次切割主要是修光，選擇較小的脈沖電流和脈沖寬度，第三次切割主要是精修。

數控慢走絲線切割機床采用編程方式是交互式圖形編程，以Pre/E 軟件畫出一件齒形圖，然后利用數控慢走絲的切割機床進行編程，編制程序如圖1。

圖1

利用數控慢走絲線切割加工高精度齒輪坯，齒輪的精度見表1。

表1 齒輪檢測報告

［1］徐茂功,主編.公差配合與技術測量[M].機械工業出版社，2003.

［2］齒輪手冊編委會,主編.齒輪手冊[M].機械工業出版社，2002.

［3］成大先,主編.機械設計手冊[M].化學工業出版社，2004.