淺談提高圓柱齒輪加工工藝水平的措施

羅毅

摘 要：通過對圓柱齒輪加工工藝的分析可以發(fā)現(xiàn)，在其應(yīng)用的過程中，本身的工藝制造精度對工藝性能有著十分重要的影響。因此，在圓柱齒輪加工工藝的技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)該逐漸提高傳統(tǒng)的工藝水平，從而為整個工藝技術(shù)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)，通過對工藝水平優(yōu)化分析，對工藝加工理念進(jìn)行簡單闡述，旨在為其加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：圓柱齒輪；加工工藝；技術(shù)優(yōu)化；措施分析

圓柱齒輪是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計中的基礎(chǔ)零件之一，加工的工藝水平對產(chǎn)品的設(shè)計性能有著十分重要的影響。因此，隨著機(jī)械技術(shù)的逐漸發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用性能逐漸提高，所以，對齒輪加工工藝的進(jìn)度要求也就越高。近年來，通過90JB179-83理念的貫徹及執(zhí)行，在齒輪精度設(shè)計的過程中，對其標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容的設(shè)計有了更高的要求，很多企業(yè)以及科研單位進(jìn)行了大量的統(tǒng)計工作，并對基本的加工工藝進(jìn)行了技術(shù)分析，從而不斷推動了齒輪加工的技術(shù)創(chuàng)新性發(fā)展。

1 圓柱齒輪加工工藝的特點

圓柱齒輪的設(shè)計在現(xiàn)代化機(jī)器設(shè)計中的應(yīng)用十分廣泛，其技術(shù)的應(yīng)用是按照規(guī)定的速度以及傳遞的理念進(jìn)行合理分析的。對于齒輪的結(jié)構(gòu)而言，由于使用的要求存在著不同，其結(jié)構(gòu)的設(shè)計也就會出現(xiàn)一定的差異，通過工藝角度的分析，可以將齒輪的設(shè)計分為兩個部分，分別是齒圈以及輪體；按照齒圈的分布形式，將其分為直齒、斜齒等，其具體的圖示可以通過圖1展示。

2 圓柱齒輪加工工藝水平優(yōu)化措施

2.1 齒輪材料的選擇及熱處理

首先，對于材料的選擇而言，齒輪應(yīng)該按照使用時工作的基本條件以及適合的材料進(jìn)行工藝的加工，齒輪材料是否合適會直接影響到工藝加工的性能以及使用的壽命。通常情況下，在低速重載傳輸齒輪的應(yīng)用過程中，齒輪會受到壓力變形以及磨損的影響，從而導(dǎo)致齒輪容易出現(xiàn)折斷的現(xiàn)象。因此，在工藝技能加工的過程中，應(yīng)該選擇機(jī)械強(qiáng)度較為強(qiáng)硬的綜合性力學(xué)材料，例如18CrMnTi。對于線速度高的傳力齒輪而言，齒面交容易產(chǎn)生疲勞點蝕現(xiàn)象，這就需要齒面具有較高的硬度，因此，可以使用38CrMoAlA的氮化鋼作為原料。其次，在齒輪熱處理技術(shù)應(yīng)用的過程中，齒輪的技術(shù)加工會存在著不同的目的，因此，在熱加工的過程中應(yīng)該注意兩種熱處理理念。第一，在毛坯熱處理的技術(shù)應(yīng)用中，應(yīng)該在齒輪加工前后進(jìn)行預(yù)熱處理，這么做主要是為了清除鍛造或是粗加工過程中所形成的殘余熱量，逐漸改善材料的切削性能，為整個工藝技術(shù)的優(yōu)化提供充分性的保證。第二、齒輪的熱處理以及齒形加工完畢之后，為了逐漸提高齒面的硬度以及耐磨的性能，可以采用滲碳淬火以及高頻淬火等工藝技術(shù)的處理理念，從而優(yōu)化工藝技術(shù)的處理形式，為齒輪零件的工藝優(yōu)化提供合理化的依據(jù)。

2.2 齒輪基準(zhǔn)工藝的選擇

在齒輪加工工藝的技術(shù)選擇中，齒輪基準(zhǔn)的加工工藝會經(jīng)常出現(xiàn)由于齒輪結(jié)構(gòu)而存在的差異性，在帶軸齒輪的分析過程中，主要是將齒輪的頂點作為孔定位，空心軸的應(yīng)用，主要是將中心孔鉆出之后，將兩端的斷孔進(jìn)行斜面定位。在設(shè)計的過程中，當(dāng)出現(xiàn)頂點定位的進(jìn)度過高時，就應(yīng)該將基準(zhǔn)線進(jìn)行統(tǒng)一性的融合，對于帶孔的齒輪采用常用的不同定位理念，從而提供工藝技術(shù)的處理水平。

2.2.1 內(nèi)孔以及端面定位。對于這種定位方式而言，主要是在工作的過程中將定位方式以工件內(nèi)孔的定位方式進(jìn)行連接，通過位置的確定，將端面作為軸定為的基準(zhǔn)點，與此同時，應(yīng)該在面對端面的位置夾緊。通過這種技術(shù)理念的應(yīng)用，可以實現(xiàn)準(zhǔn)確性的定位分析，在設(shè)計以及技術(shù)優(yōu)化的同時，實現(xiàn)合理性的技術(shù)應(yīng)用，提高定位精確度，從而生產(chǎn)出大批量的零件，但是，在整個工藝技術(shù)優(yōu)化的過程中，其工藝制作技術(shù)相對較高，這就要想相關(guān)的設(shè)計人員應(yīng)該逐漸提高技術(shù)的應(yīng)用理念，從而為工藝內(nèi)容的建立及發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

2.2.2 外圓和端面的定位。在工件的設(shè)計及加劇軸心的配合間距出現(xiàn)較大縫隙的情況之下，可以采用千分表矯正外圓的技術(shù)理念，確定中心位置，并將端面進(jìn)行軸向的定位分析，在某一端面將其夾緊。對于這種定位方式而言，在工作的過程中對于每個工件都應(yīng)該得到系統(tǒng)化的矯正。與此同時，對于齒坯的內(nèi)、外圓同軸，要求在設(shè)計的過程對其設(shè)計要求相對較高，但是，對于夾具精度的設(shè)計要求卻不高，因此，在這種技術(shù)應(yīng)用的過程中，較適合小批量或是單件的產(chǎn)品生產(chǎn)。

總而言之，在現(xiàn)階段齒輪基準(zhǔn)工藝的選擇過程中，要想提高工藝的精確度，在加工的過程中就應(yīng)該充分滿足以下幾點要求：第一，選擇基準(zhǔn)重合且統(tǒng)一的定位方式。第二，在內(nèi)孔定位時，應(yīng)該注意配合間隙的時間應(yīng)該盡可能的減少。第三，定位的端面與定位孔以及外圓之間應(yīng)該實現(xiàn)一次性的裝夾，從而充分保證基準(zhǔn)定位的垂直度。

2.3 齒輪毛坯的技術(shù)加工

齒面加工前中的齒輪毛坯加工，是齒輪就加工中核心的組成部分，主要是由于齒面加工技術(shù)以及檢測水平的應(yīng)用，會按照檢測的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行基準(zhǔn)內(nèi)容的分析，逐漸優(yōu)化技術(shù)工藝的加工理念。與此同時，在工藝水平優(yōu)化的同時，也應(yīng)該保證齒輪的加工質(zhì)量，從而為毛坯的加工提供充分性的保證。如果在齒輪加工工藝中，要求將分度圓作為齒輪厚度的測定方式，就應(yīng)該注意優(yōu)化齒頂圓的精確度，在齒輪厚度檢測的過程中，注意是將檢測作為基準(zhǔn)，因此，在加工時應(yīng)該注意以下內(nèi)容：第一，要保證齒頂圓作為測量好的基準(zhǔn)，并嚴(yán)格按照尺寸進(jìn)行控制。第二，在定位端面以及定位孔的處理中應(yīng)該保持外圓的垂直度，提高齒輪制造的精確度，第三，齒輪形狀以及齒端的加工應(yīng)該實現(xiàn)其合理性。

3 圓柱齒輪加工工藝水平提高的趨勢

隨著科技水平的逐漸發(fā)展，我國的圓柱齒輪加工工藝已經(jīng)得到了廣泛性的發(fā)展，新性能的齒輪工藝得到了廣泛性的提升，因此，對齒輪加工工藝也就有了更高的要求，所以，在工藝水平優(yōu)化的過程中，要想實現(xiàn)工藝技術(shù)的提升，就應(yīng)該做到以下幾點內(nèi)容：

首先，逐漸優(yōu)化、調(diào)整新型機(jī)床，強(qiáng)化刀具結(jié)構(gòu)以及制造工藝的合理應(yīng)用，保證加工工藝的精確度，從而逐漸實現(xiàn)精確性的制作理念。其次，應(yīng)該嚴(yán)格控制齒輪加工過程中的熱處理理念，使熱變形的誤差可以保持在下降到精度的一級范圍內(nèi)。最后，應(yīng)該及時開發(fā)并研究新的技術(shù)理念，通過工藝技術(shù)的及時優(yōu)化，尋求大批量的齒輪生產(chǎn)技術(shù)，從而為產(chǎn)品的開發(fā)以及工藝的發(fā)展提供合理化的依據(jù)。對于我國企業(yè)而言，在現(xiàn)階段機(jī)床理念的研究過程中，應(yīng)該通過齒輪技術(shù)的合理化分析，將現(xiàn)階段通用的滾齒輪、滲碳淬火齒輪的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，從而為圓齒輪加工工藝水平的提高提供充分性的保證。

4 結(jié)束語

總而言之，在現(xiàn)階段圓柱齒輪技術(shù)優(yōu)化的過程中，為了實現(xiàn)加工工藝的優(yōu)化發(fā)展，就應(yīng)該建立健全的技術(shù)研究理念，通過對零件設(shè)計理念的優(yōu)化分析，制定出合理化的工藝加工理念。與此同時，在技術(shù)研究的過程中，應(yīng)該形成特定的風(fēng)格，強(qiáng)化產(chǎn)品的制作工藝，逐漸設(shè)計出新型的設(shè)計工藝?yán)砟?，從而為技術(shù)的創(chuàng)新以及工藝的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

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