精滾齒工藝與滾?剃齒工藝的對比分析

來源：塑膠五金網(wǎng)發(fā)布時間：2015-01-04 16:44:22點擊率：

　　新技術(shù)、新材料、新工藝是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的三大支柱。新技術(shù)、新材料的推廣應(yīng)用，必然產(chǎn)生工藝方法的更新與創(chuàng)新。

　　在齒輪加工工藝中：以汽車齒輪為代表，普遍采用滾剃工藝。經(jīng)過多年的磨礪，數(shù)控剃齒機(jī)的升級——進(jìn)一步實現(xiàn)了高效加工、徑向剃齒刀的發(fā)明——克服了剃齒齒形中凹現(xiàn)象、數(shù)控剃刀磨的進(jìn)步——滿足了多種剃齒刀修形的要求。但是眾所周知，剃齒對滾齒后齒輪的短周期誤差有一定的修正能力(如齒形公差、齒向公差、螺旋線波度誤差及齒面粗糙度等)。但對長周期誤差缺乏修正能力，而且可能增加新的誤差(公法線長度變動量、周節(jié)累積誤差、徑向綜合公差等)。

　　再看數(shù)控滾齒加工：① 數(shù)控滾齒機(jī)(五軸以上)——一是縮短了傳動鏈、扔掉了掛輪箱：大大減小了傳動鏈誤差。公法線長度變動量、周節(jié)累積誤差、徑向綜合公差的保證能力進(jìn)一步增強(qiáng)。二是實現(xiàn)了調(diào)整自動化——不但大大縮短了調(diào)整時間，而且大大提高了調(diào)整的穩(wěn)定性與正確性。三是實現(xiàn)齒形齒向的修正已是一件輕而易舉的事。② 硬質(zhì)合金滾刀—— 隨著滾刀材料的進(jìn)步、滾刀制造工藝的數(shù)控化;為高速高效滾齒提供了有力保證，為齒輪的齒形齒向修形創(chuàng)造了條件?，F(xiàn)實中，滾齒技術(shù)的進(jìn)步已為剃齒質(zhì)量的穩(wěn)定提供了先決條件;或者說，剃齒質(zhì)量的穩(wěn)定(特別是切向誤差)在一定程度上必須依賴剃前滾齒的保證。

　　請允許我作以下分析，提供給大家討論研究：

　　一、加工效率比較：(時間單位;秒sec)

　　以模數(shù)m=2mm 齒數(shù)Z=41 壓力角α=20°齒寬b=25mm 為例：

　　齒輪滾刀選用：粉末冶金高速鋼全切頂式滾刀，模數(shù)m=2mm 壓力角α=20°滾刀頭數(shù)n=2 滾刀直徑D=71

序號	切齒方式	滾齒	剃齒	輔助	熱處理后磨孔	合計
1	一次精滾齒(二刀下）	100	--	30	60	190
2	滾齒（剃前滾刀）→剃齒	60	60	80	90	290

　　從以上對比表中可以看出：雖然精滾齒時采用了粗、精滾二刀下的工藝，但是總的加工時間每件還是節(jié)約了100sec。其主要差距是在輔助時間上。

　　二、切齒方式比較：

序號	切齒方式	齒形修形	齒向修形	熱處理后磨孔
序號	切齒方式	齒形修形	齒向修形	定位	實現(xiàn)自動化
1	一次精滾齒	采用全切頂式滾刀，可實現(xiàn)全齒形——齒頂修圓滾齒	能實現(xiàn)齒向修形（鼓形齒）	以齒頂圓定位	容易
2	滾齒（剃前滾刀）→剃齒	可實現(xiàn)齒形修形，但齒頂齒底不能剃齒。	能實現(xiàn)齒向修形（鼓形齒）	以齒圈三針定位	不易

　　注：全切頂式滾刀(俗稱：頂切滾刀—— 滾齒時，齒形、齒頂、齒底同時切出)

　　從以上對比表中可以看出：采用全切頂式滾刀已是滾齒工藝的優(yōu)勢!——齒底、齒形、齒頂，同時切出。對于齒底圓弧有效保證：確保了齒輪的承載能力;對于齒形齒向修形可根據(jù)要求達(dá)到;再由于齒頂同時切出，熱處理后磨孔時，只要以齒頂定位即可，有利于縮短輔助時間與磨孔自動化控制的實現(xiàn)。另外，一把齒輪滾刀的重磨次數(shù)為10～12次，而一把剃齒刀的重磨次數(shù)為4～6次。

　　三、工藝裝備成本分析(萬元)

序號	切齒方式	數(shù)控滾齒機(jī) （臺）	硬質(zhì)合金齒輪滾刀（把）	數(shù)控剃齒機(jī) （臺）	M35 剃齒刀（把）	剃齒刀刃磨機(jī)床（臺）
1	一次精滾齒	40～80	0.3～0.5	-----	----	----
2	滾齒（剃前滾刀）→剃齒	40～80	0.3～0.5	40～60	0.5～0.8	800～1000

　　對以上對比表作一個說明：① 表中齒輪機(jī)床與齒輪刀具都是國產(chǎn)的。② 只是剃刀磨為進(jìn)口機(jī)床。由于汽車齒輪有齒形齒向修形的要求，則對剃刀磨床的要求很高，目前國內(nèi)裝備還存在差距。

　　四、齒輪精度分析：

序號	切齒方式	被切齒輪精度分析
1	一次精滾齒	能確保齒輪的精度
2	滾齒（剃前滾刀）→剃齒	對齒形、基節(jié)有修正作用，對切向誤差有增大現(xiàn)象

　　說明：① 一般汽車齒輪都以七級評定。兩種工藝都能達(dá)到要求。但是在公法線長度變動量、周節(jié)累積誤差、徑向綜合公差的保證能力上，精滾工藝強(qiáng)于滾剃工藝。

　　綜上所述：一項工藝方法上的改變，不是一件容易的事。一是不要立即否定，二是要去做大量的試驗(做試驗必須是要有齒輪的制造者與使用者和諧合作，共同去做)。三是有一個逐步推廣應(yīng)用的過程。特別是汽車齒輪，工藝的改變必須有一個嚴(yán)格的認(rèn)可過程。我希望通過這篇文章，相當(dāng)于一張倡議書，喚起大家一起來做研究、做試驗、做驗證的積極性。

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