高效切削在工程機(jī)械齒輪加工中的應(yīng)用

丁明春

摘 要：高效切削技術(shù)涉及到工藝繁多且復(fù)雜，其中主要包括了鍍層工藝、快速CNC控制洗頭膏和高速主軸單元等技術(shù)工藝，在使用過(guò)程中是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工藝，將其引入到機(jī)械制造領(lǐng)域中，對(duì)于提高工程機(jī)械制造加工效率，實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中能源節(jié)約和消耗降低，并且能夠有效地改善我國(guó)的切削技術(shù)，節(jié)省費(fèi)用支出方面都有著重要意義，下面文章通過(guò)對(duì)高效切削在機(jī)械齒輪加工技術(shù)的應(yīng)用加以探討，從而提高其技術(shù)水平和應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：高效切削；工程機(jī)械齒輪加工；應(yīng)用

工程機(jī)械加工過(guò)程中非常重要的傳動(dòng)元件，齒輪的加工質(zhì)量對(duì)于工程機(jī)械的使用壽命及其在加工過(guò)程中的平穩(wěn)性程度都產(chǎn)生了非常重要的影響。高效切削施工工藝的有效利用，能夠有效地改善我國(guó)工程機(jī)械齒輪加工水平，對(duì)于提升工程機(jī)械齒輪加工質(zhì)量，提高設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，降低運(yùn)營(yíng)成本都有著重要作用。

1 先進(jìn)刀具的應(yīng)用

1.1 涂層技術(shù)在齒輪加工刀具中的應(yīng)用探討

在工程機(jī)械齒輪加工制造行業(yè)中，滾齒工藝在制齒加工方面有著重要應(yīng)用，并且使用度已經(jīng)達(dá)到了70%以上，傳統(tǒng)的使用設(shè)備和滾刀材質(zhì)主要就是高速鋼，所以，在進(jìn)行切削過(guò)程中，就會(huì)造成很重要的一個(gè)問(wèn)題就是滾刀磨損比較快，崩刃等問(wèn)題。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是最近幾年來(lái)涂層技術(shù)的發(fā)展和改善，TiN、TiNC等涂層高效處理技術(shù)也逐漸地被加以應(yīng)用，并且得到了廣泛地發(fā)展應(yīng)用，被全面地應(yīng)用到了齒輪加工行業(yè)中。在涂層應(yīng)用過(guò)程中，涂層技術(shù)的很大一個(gè)優(yōu)點(diǎn)就是涂層的抗熱性能強(qiáng)，并且能夠承受較強(qiáng)的磨損度，在使用過(guò)程中，能夠有效地降低磨損發(fā)生和崩刃的情況出現(xiàn)。比如常用的M35、M42等刀具材料。通過(guò)使用涂層技術(shù)，可以高效率地將運(yùn)轉(zhuǎn)速度明顯提高，甚至達(dá)到了每分鐘120米-150米的速度。滾刀的轉(zhuǎn)速越高，那么涂層滾刀的效率也就越高，因此，提高切削效率的方法就是提高滾刀的轉(zhuǎn)速，并且加大供給量，從而有效地滿足當(dāng)前工程機(jī)械齒輪加工的有效利用。

1.2 可更換刀片組合滾刀在硬齒輪加工中的應(yīng)用探討

在齒輪加工應(yīng)用過(guò)程中，通常情況下都是選擇使用刮削工藝來(lái)將齒輪猝火消除，從而達(dá)到防止變形，加工的效果。傳統(tǒng)使用的滾刀主要就是硬質(zhì)的合金刀片，那么工程機(jī)械上齒輪模數(shù)在10-15毫米之間，所以滾刀通常采用焊接式的硬質(zhì)合金刀片，但是這種刀片有一個(gè)比較大的缺點(diǎn)就是通常情況下不能夠很好地滿足高速切削的要求，并且刃磨時(shí)間也比較長(zhǎng)，刀片的價(jià)格也比較高，因此在齒輪加工過(guò)程中其應(yīng)用范圍也較小，因?yàn)橐坏┑镀p度較高時(shí)，那么就會(huì)造成切割精度降低，從而影響了刀片的正常使用，同時(shí)對(duì)于齒輪切割的精度也受到較大的影響，從而降低了齒輪加工切割質(zhì)量和水平。因此采用可更換刀片組合形成滾刀，那么就可以有效地滿足高速切削的要求，和傳統(tǒng)的硬質(zhì)合金刀片相比較，它的切削刀片可以明顯地提高40%以上，而且通過(guò)使用可更換的刀片進(jìn)行切割，一旦出現(xiàn)磨損以后，就可以立即進(jìn)行更換，從而使得整個(gè)水平和切割質(zhì)量得到有效地保證，加工質(zhì)量非常穩(wěn)定。同時(shí)不需要進(jìn)行刃磨，一旦單個(gè)刀片達(dá)到了較高的磨損度時(shí)，就會(huì)立即自動(dòng)進(jìn)行下一個(gè)刀片的使用，從而完成自動(dòng)化的更新，使得齒輪的加工質(zhì)量得到有效保證。這樣可以降低加工過(guò)程中的工藝施工操作步驟，不需要進(jìn)行拆卸，一把刀體就可以終生使用。大大地節(jié)約了時(shí)間，降低了原材料的消耗，提高了資源的利用效率。由于這種刀具的采購(gòu)成本高，而且生產(chǎn)工藝也相對(duì)復(fù)雜，因此當(dāng)前我國(guó)還沒(méi)有形成比較穩(wěn)定的生產(chǎn)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)基本上還沒(méi)有一家比較完整的生產(chǎn)該類滾刀的廠家。

2 高效率齒輪加工機(jī)床的應(yīng)用探討

2.1 高效數(shù)控滾齒機(jī)在齒輪加工中的應(yīng)用探討

采用高速地滾齒進(jìn)行加工操作，對(duì)于提高我國(guó)工程機(jī)械齒輪加工水平有著重要意義。為了實(shí)現(xiàn)高速滾齒，滾齒機(jī)必須要提高剛性，對(duì)于滾刀的驅(qū)動(dòng)功率，提高其數(shù)控水平，并且能夠較好地完成溫度控制，當(dāng)前在我國(guó)重慶等地方已經(jīng)出現(xiàn)了這樣的高效率齒輪加工機(jī)，這種加工機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)有很多，第一，操作技術(shù)簡(jiǎn)單方便，通過(guò)采用七軸四聯(lián)動(dòng)，系統(tǒng)都采用電動(dòng)機(jī)的數(shù)控軸驅(qū)動(dòng)、主軸和分齒通過(guò)機(jī)械鏈來(lái)完成運(yùn)動(dòng)，不需要掛輪，就能夠?qū)崿F(xiàn)軸向多次方框循環(huán)和軸向L型循環(huán)，并且完成自動(dòng)變速控制。第二，滾刀轉(zhuǎn)速范圍大，在加工利用過(guò)程中，滾刀的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到了每分鐘300轉(zhuǎn)到每分鐘1600轉(zhuǎn)，但是普通的滾刀轉(zhuǎn)速只能夠達(dá)到每分鐘70轉(zhuǎn)到每分鐘1200轉(zhuǎn)，相比于普通的滾刀轉(zhuǎn)速，高效數(shù)控滾刀轉(zhuǎn)速明顯優(yōu)于普通的滾刀轉(zhuǎn)速。第三，滾齒機(jī)剛性要求高，在切割過(guò)程中，采用的都是自動(dòng)化操作系統(tǒng)，能夠降低人為誤差的發(fā)生，同時(shí)振動(dòng)也較小，并且能夠有效地延長(zhǎng)滾刀的切削壽命。第四，機(jī)械的智能化水平高。在使用過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化審刀操作，在加工過(guò)程中，通過(guò)操作面板控制，能夠進(jìn)行直接的觀察，對(duì)于切削刀的磨損程度等進(jìn)行詳細(xì)的觀察和記錄，確保加工質(zhì)量得到有效的保證。

2.2 車銑復(fù)合中心在齒輪制齒中的應(yīng)用

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，車銑復(fù)合中心開始將銑削和車削技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)齒輪加工應(yīng)用過(guò)程中的五軸聯(lián)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)齒輪軸類工件中車削工序和銑齒工序的完美結(jié)合和統(tǒng)一，也就是明顯地提高了切削效率，在加工過(guò)程中，使得其轉(zhuǎn)動(dòng)速度達(dá)到了每分鐘1200轉(zhuǎn)，能夠明顯地提高加工效率，大大地節(jié)約了時(shí)間，降低了原材料的消耗，提高了資源的利用效率，提高齒輪加工質(zhì)量。

2.3 數(shù)控成型磨齒輪加工中的應(yīng)用探討

在工程機(jī)械齒輪加工過(guò)程中，磨齒通常情況都是使用展成法進(jìn)行磨削，那么這個(gè)加工過(guò)程中的設(shè)備結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，同時(shí)磨削的效率也比較低，成形磨齒技術(shù)的發(fā)展基本上也都相比于傳統(tǒng)的設(shè)備使用效率提高了一倍，在成形磨齒發(fā)展初期，磨削的裂紋。燒傷等問(wèn)題一直無(wú)法得到有效地解決，但是隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，我國(guó)齒輪加工過(guò)程中的設(shè)備研究，使得我國(guó)高效切削的設(shè)備利用效率也得到了明顯地改善大流量的冷卻裝置和數(shù)控技術(shù)在磨齒機(jī)上得到了廣泛地應(yīng)用。比如實(shí)現(xiàn)了齒輪成形，齒向修形等，從而使得運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備的利用率增加，整個(gè)加工過(guò)程中也變得更加安全、穩(wěn)定，提高了設(shè)備利用率，在加工過(guò)程中，通過(guò)操作面板控制，能夠進(jìn)行直接的觀察，對(duì)于切削刀的磨損程度等進(jìn)行詳細(xì)的觀察和記錄，確保加工質(zhì)量得到有效的保證，降低了能源消耗。

3 結(jié)束語(yǔ)

高效切削技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前工程機(jī)械齒輪加工過(guò)程中的重要加工技術(shù)，高效切削已經(jīng)成為了當(dāng)前工程機(jī)械齒輪加工的必然趨勢(shì)，通過(guò)利用高效切削技術(shù)，一方面能夠有效地確保齒輪加工質(zhì)量得到保證，另一方面通過(guò)高效地切削加工，能夠減少了工人的加工工作量，提高了設(shè)備的自動(dòng)化利用過(guò)程，提高了設(shè)備的加工效率。提高切削效率的方法就是提高滾刀的轉(zhuǎn)速，并且加大供給量，有效地滿足當(dāng)前工程機(jī)械齒輪加工的有效利用。從而明顯地促進(jìn)了我國(guó)制造行業(yè)的快速發(fā)展，提高了我國(guó)高效加工的應(yīng)用水平和齒輪加工質(zhì)量。

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