關(guān)于齒輪加工精度提升措施探析

關(guān)云超

摘 ?要：齒輪作為一種非常重要的機(jī)械部件，在人們的日常生產(chǎn)生活當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用。伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，對(duì)于齒輪的加工精度也提出了新的要求。因此，需要在傳統(tǒng)的齒輪加工工藝基礎(chǔ)之上，結(jié)合新型的科學(xué)技術(shù)，對(duì)當(dāng)前的齒輪加工技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的改進(jìn)與優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)齒輪加工精度的進(jìn)一步提升。基于此，文章淺析了齒輪加工精度的主要影響因素，并且針對(duì)性地提出了提升齒輪加工精度的優(yōu)化措施，以便相關(guān)專業(yè)人士進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：齒輪加工;精度提升;措施

中圖分類號(hào)：TG612 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）31-0098-02

Abstract： As a very important mechanical component， gears play an important role in people's daily production and life. With the continuous development and progress of modern science and technology， new requirements have been posed for the machining accuracy of gears. Therefore， on the basis of the traditional gear processing technology， combined with new scientific technology， the current gear processing technology should be scientifically and rationally improved and optimized， so as to realize the further improvement of the accuracy of gear processing. Thus，this paper analyzes the main influencing factors of gear machining accuracy， and puts forward optimization measures to improve gear machining accuracy， so that relevant professionals can refer to it.

Keywords： gear machining; accuracy improvement; measures

引言

目前，齒輪加工工藝已經(jīng)發(fā)展出了完善的加工流水線，齒輪加工的質(zhì)量與產(chǎn)量也實(shí)現(xiàn)巨大的提升。然而，伴隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)于齒輪加工精度提出了新型的要求。傳統(tǒng)的齒輪加工技藝，已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的生產(chǎn)需求。因此，相關(guān)的人員需要在現(xiàn)有的齒輪加工技藝基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步結(jié)合新型的科學(xué)技術(shù)手段，對(duì)齒輪加工工藝進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代齒輪加工精度的有效提升，為現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展與建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 齒輪加工精度的主要影響因素

在目前的齒輪加工技藝發(fā)展過程當(dāng)中，主要的影響因素可以大致分為以下幾種。首先，在齒坯鑄造過程當(dāng)中，由于受到人工以及環(huán)境因素的影響，容易出現(xiàn)各種各樣的誤差，這對(duì)于齒輪精度的提升而言是相當(dāng)不利的。其次，齒輪加工的刀具對(duì)于齒輪精度也具有一定程度的影響。在加工刀具的制造過程中，一些細(xì)小的誤差可能會(huì)對(duì)最終的刀具質(zhì)量造成不利的影響，并且對(duì)齒輪精度也會(huì)造成相當(dāng)消極的影響[1]。除此之外，在進(jìn)行齒輪加工過程中，還會(huì)出現(xiàn)刃磨誤差，受到現(xiàn)代加工技藝的影響，這種誤差是比較難以避免的。因此，在實(shí)際加工過程中，相關(guān)的技術(shù)人員只能通過一定程度的技術(shù)改良，盡可能的降低現(xiàn)有的刃磨誤差。與此同時(shí)，在進(jìn)行刀具安裝過程中，受到人工以及機(jī)械設(shè)備的影響，也會(huì)出現(xiàn)各種誤差。與之相應(yīng)的是，在齒輪加工的安裝過程當(dāng)中，也存在著多種誤差因素。最后，齒輪加工的機(jī)床也會(huì)對(duì)齒輪加工精度造成一定程度的影響。上述的誤差因素對(duì)于齒輪加工精度的提升具有十分重要的影響，因此在實(shí)際加工過程中，需要結(jié)合當(dāng)下的新型科學(xué)技術(shù)，有針對(duì)性的進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)，為現(xiàn)代齒輪加工精度的提升奠定良好的基礎(chǔ)。

2 提升齒輪加工精度的優(yōu)化措施

2.1 提升剃齒的加工質(zhì)量

在齒輪加工工藝流水線當(dāng)中，不同的零部件相應(yīng)的加工工藝也是不盡相同的，這就要求相關(guān)的技術(shù)人員充分掌握齒輪加工的技術(shù)規(guī)范，進(jìn)一步優(yōu)化相應(yīng)零部件的加工過程，為齒輪加工精度的提升打下良好的基礎(chǔ)。對(duì)于齒輪的剃齒而言，在進(jìn)行加工之前，需要充分保證齒輪具有一定的精度水平。其中，剃齒的余量將會(huì)直接影響到齒輪加工工藝的質(zhì)量水平。剃齒的余量過小，會(huì)造成加工不起來的問題。然而剃齒的余量過大，也會(huì)降低剃齒的工作效率，并且進(jìn)一步加快刀具的磨損。因此，在進(jìn)行齒輪剃齒的加工過程中，需要結(jié)合實(shí)際情況，保障充足的剃齒余量，進(jìn)一步提升剃齒的加工精度，為齒輪加工精度的提升奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。除此之外，在進(jìn)行齒輪剃齒的加工時(shí)，還需要根據(jù)實(shí)際需求對(duì)齒輪的表面粗糙度進(jìn)行科學(xué)合理的控制與優(yōu)化，避免因?yàn)辇X面存在的粗糙度差的問題，而造成最終的齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)效能出現(xiàn)相應(yīng)的下降，影響齒輪加工工藝的精度提升。除了對(duì)齒輪剃齒的加工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的把控之外，還需要對(duì)后續(xù)的滾齒、插齒等技術(shù)工藝進(jìn)行科學(xué)合理的優(yōu)化與改進(jìn)，嚴(yán)格遵循相應(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行相關(guān)零部件的加工與制造，從而全方位保障齒輪加工精度的有效提升，也為現(xiàn)代機(jī)械工業(yè)的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.2 優(yōu)化齒坯的加工精度

齒坯的加工精度對(duì)于最終的齒輪加工精度提升具有十分重要的意義。因此，為了提升齒輪的加工精度，首先需要保障齒坯的加工精度。在進(jìn)行齒坯的加工過程當(dāng)中，筋板往往會(huì)出現(xiàn)一定程度的不對(duì)稱與不平衡問題。除此之外，相應(yīng)的輻板由于設(shè)計(jì)的問題也會(huì)出現(xiàn)不同程度的偏斜與中心失衡。顯然，這些問題都會(huì)對(duì)齒坯的對(duì)稱性造成非常不利的影響，最終生產(chǎn)出來的齒坯也會(huì)出現(xiàn)不同程度的對(duì)稱問題。齒坯的不對(duì)稱在很大程度上為齒輪的安裝與加工造成了非常嚴(yán)重的影響，這對(duì)于機(jī)械設(shè)備的整體性能提升也是非常不利的。因此，在實(shí)際加工過程當(dāng)中，一方面需要充分保證齒坯的外圓以及內(nèi)孔的加工，另一方面還需要充分考慮到齒坯的端口對(duì)輻板造成的影響，盡可能地避免加工過程當(dāng)中出現(xiàn)的不對(duì)稱性問題，提升齒坯的對(duì)稱性以及加工精度。但是，在實(shí)際加工過程中，由于受到諸多因素的影響，齒坯的加工精度提升效果依然不是十分理想。針對(duì)此種現(xiàn)況，相關(guān)的技術(shù)人員進(jìn)行了一定程度的優(yōu)化與改進(jìn)。首先，需要進(jìn)一步對(duì)齒輪的加工設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)合理的完善，嚴(yán)格按照相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行操作。其次，在進(jìn)行齒坯的加工過程中，需要保障齒輪的外圓與相應(yīng)端面之間的良好適配，減少相應(yīng)的磨損。其中，最重要的是，在進(jìn)行齒輪切割的過程中，需要保障齒輪的外圓運(yùn)動(dòng)軌跡與中軸的重合，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步保證齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的統(tǒng)一性，為齒輪加工精度的提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 嚴(yán)格把控齒輪加工工藝

對(duì)于齒輪加工精度提升而言，需要在現(xiàn)有的基礎(chǔ)之上，對(duì)齒輪加工的相關(guān)工序進(jìn)行更為嚴(yán)格的把控與管理[2]。其中，熱處理工藝對(duì)于齒輪加工精度的提升具有非常重要的意義。因此，在進(jìn)行齒輪熱處理加工過程中，需要嚴(yán)格按照相應(yīng)的操作規(guī)范，并且根據(jù)相應(yīng)的工序流程，保障齒輪熱處理加工工藝的質(zhì)量水平。對(duì)于齒輪熱處理加工工藝而言，最終齒輪的形狀會(huì)受到諸多因素的影響。例如，熱處理設(shè)備的溫度，熱處理過程中的滲碳層以及相關(guān)技術(shù)人員的操作熟練水平都會(huì)對(duì)齒輪熱處理加工工藝造成一定程度的影響。熱處理設(shè)備的溫度越高，滲碳層的厚度越厚，都會(huì)加劇最終齒輪的形變，對(duì)齒輪加工精度的提升造成非常不利的影響。因此，在實(shí)際加工過程中，相關(guān)的操作技術(shù)人員需要在提升自身專業(yè)素養(yǎng)的基礎(chǔ)之上，嚴(yán)格按照相應(yīng)的操作流程，對(duì)熱處理設(shè)備的溫度以及滲碳層的厚度進(jìn)行及時(shí)的調(diào)節(jié)，從而有效降低齒輪的形變程度，進(jìn)一步保障齒輪加工的精度，為相關(guān)機(jī)械工藝的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。除此之外，在進(jìn)行齒輪淬火的工藝當(dāng)中，相關(guān)的技術(shù)操作人員還需要對(duì)淬火的冷卻過程進(jìn)行嚴(yán)格的把控。在此過程中，需要嚴(yán)格控制油溫，減少由于不同油溫的冷卻能力差異對(duì)齒輪形變?cè)斐傻牟涣加绊懀M(jìn)一步提升齒輪加工工藝的精度。

2.4 改良傳統(tǒng)的刃磨剃齒刀

剃齒刀對(duì)于齒輪的加工精度具有非常重要的影響，因此相關(guān)的技術(shù)操作人員在實(shí)際齒輪加工過程中，需要嚴(yán)格保障剃齒刀的質(zhì)量與強(qiáng)度，從而為齒輪加工精度的提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。首先，需要保障剃齒刀的刀槽當(dāng)中沒有雜物，避免在使用過程中出現(xiàn)不必要的磨損。對(duì)于磨損程度較大的剃齒刀，則需要進(jìn)行及時(shí)的更換與修理，從而保證齒輪打磨過程中的效度。其次，相關(guān)的技術(shù)人員需要結(jié)合實(shí)際的工作情況，對(duì)剃齒刀的外形進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與打磨，保證剃齒刀在工作過程當(dāng)中良好的運(yùn)作。在進(jìn)行刃磨過程當(dāng)中，相關(guān)的技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際的情況對(duì)剃齒刀的特形曲線進(jìn)行考察與檢驗(yàn)，對(duì)于不合規(guī)范的剃齒刀則需要進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化與改進(jìn)，保障最終的刃磨效果。除此之外，在進(jìn)行刃磨過程中，剃齒刀可能會(huì)產(chǎn)生一定程度的磁力。針對(duì)這種具有磁力的剃齒刀，需要進(jìn)行消磁處理，避免由于剃齒刀的磁性對(duì)最終的齒輪加工造成不利的影響，從而提升齒輪加工過程當(dāng)中的精度。

2.5 控制偏心作用的影響

在齒輪加工過程中，往往會(huì)受到幾何偏心和運(yùn)動(dòng)偏心的影響，并且造成相應(yīng)的齒輪加工誤差。一般而言，產(chǎn)生幾何偏心的主要原因在于齒圈的軸線與齒坯的中軸沒有實(shí)現(xiàn)良好的重合，而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偏心的主要原因在于蝸輪的軸線與中軸之間的偏移。為了消除幾何偏心和運(yùn)動(dòng)偏心對(duì)于齒輪加工精度造成的影響，相關(guān)的技術(shù)操作人員需要進(jìn)行全方位的考量，并且針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)與優(yōu)化，從而保障齒輪加工精度的有效提升。首先，需要充分保證齒坯的中心定位精度[4]。其次，需要對(duì)幾何偏心與運(yùn)動(dòng)偏心所產(chǎn)生的偏倚進(jìn)行科學(xué)合理的抵消。一方面，可以通過方向的測(cè)量對(duì)齒輪的運(yùn)動(dòng)偏心進(jìn)行合理的預(yù)估，并且在后續(xù)的設(shè)計(jì)當(dāng)中采取一定的方法對(duì)運(yùn)動(dòng)偏心進(jìn)行消減。另一方面，需要對(duì)齒坯的縱向運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行精準(zhǔn)地測(cè)量，并且做好相應(yīng)的標(biāo)記，在實(shí)際的安裝過程中保障齒輪的良好運(yùn)行，為齒輪加工精度的提升奠定良好的基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語

伴隨著我國(guó)機(jī)械工藝的不斷發(fā)展與進(jìn)步，齒輪加工的相關(guān)工藝在不同的行業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中都取得了廣泛的應(yīng)用。因此，在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)之上進(jìn)一步提升齒輪加工精度是非常必要且重要的。相關(guān)的技術(shù)操作人員需要在提升自身專業(yè)素養(yǎng)的基礎(chǔ)之上，對(duì)傳統(tǒng)的齒輪加工工藝進(jìn)行科學(xué)合理的改進(jìn)與優(yōu)化，嚴(yán)格把控齒輪加工過程當(dāng)中的工藝流程，避免由于人為以及設(shè)備因素對(duì)齒輪加工精度造成的不良影響，為齒輪加工精度的提升奠堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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