磨齒齒（chǐ）輪加工工藝（yì）
發布時間：2023-10-13
磨齒齒輪加工工（gōng）藝
采用磨齒加工的齒輪具有低傳動噪音（yīn）、高傳動效率和長使用壽命的優點（diǎn）。輝騰宏業專業磨齒加工曾被認為是一（yī）種用於航空或其它高技術領域的昂貴齒輪加工手段。但（dàn）現在，觀念已經改變：磨齒機的效（xiào）率提（tí）高了，砂輪性能也更好，高（gāo）額成（chéng）本得以（yǐ）大幅下降。由此，磨齒加工已開始大規（guī）模應用於齒輪加工（gōng）中，如汽車、摩托車齒輪的製（zhì）造，而且已達到普遍應用的程度。事實上，所有一級汽車齒輪（lún）供應商（shāng）為保持競爭力，已普遍擁有磨齒（chǐ）機。汽車工業在未來2～5年內將逐漸成為硬齒麵加工最大的增長市場。由於磨齒加（jiā）工能去掉熱處理畸變，因此許多（duō）齒輪箱均（jun1）使（shǐ）用磨削齒輪，以更好地控製傳動空程和噪音。磨齒加工工藝在整（zhěng）個齒輪行業中已（yǐ）基本成熟並在快速增長。
磨齒機的進步
今天的磨齒機比十年前的同類型機床的效率提高了許多。這（zhè）來源於一係列重大改進：
1 機載測量
許多磨齒機因配備了機載測量係統而變得更為（wéi）精（jīng）確。由於使用了在機測量，不必將齒輪從工作台上（shàng）拆卸下來送到其它地方去檢測，避（bì）免了再加工時的二次安裝（zhuāng）誤差。加工時，先由機載測量係統初步分析齒輪，再（zài）將實測參數與理（lǐ）論（lùn）設計參數對比，求出所需（xū）修正量，控製係統采集到（dào）這（zhè）些修正數據後自動調整磨齒加工狀（zhuàng）態，然後再進行磨齒和測量。如此反（fǎn）複循環，直至達（dá）到所需的（de）精度要求。一體化機載測量和機載修正係統使（shǐ）現代磨（mó）齒機更加高效。
在國內，如秦川發展股份有限公司的YK75100型成型（xíng）砂輪磨齒機，配以成都工具研究所的CEP 1000型上置式齒輪測量係統（tǒng），已（yǐ）成功嚐試了開環式在機測量（liàng）(實測數據的（de）反饋（kuì）與控製還需人工完成)。但就國內整體水平（píng）而言，加工與測量的（de）精度還（hái）需進一步提高。
2 直驅電機
近年來，結構緊湊的（de）直驅電機在砂輪主軸和齒輪工件主軸上的使用日漸增加。直驅主軸可（kě）避免傳動鏈誤差。因（yīn）此，在“修砂輪—磨齒輪”循環（huán）中運用直驅電機，並配以較好的（de）砂輪和多軸聯動控製，可（kě）消除切削紋、偏畸（jī）幾何形狀、齒輪使用噪音的高頻誤差及有害振動。
3 自動化
“自動化”一詞越來越多地應用於磨齒加（jiā）工特別是（shì）流（liú）程化生產中，包括工件安裝、換刀以及與工（gōng）件流程同步的庫存分類等。自動化消除了機器空（kōng）轉時間並有利於減（jiǎn）少工序間等待時間（jiān）。
4 磨齒機軟（ruǎn）件
基於Windows的軟件也像應用於個（gè）人計算機一（yī）樣，廣泛應用於今天的磨齒機中(如基於（yú）Windows的設計係統和數控係統)。以前隻能（néng）以紙繪圖，現在，圖形界麵和算（suàn）法軟件相結合的設計加修正軟件包可使齒輪幾何尺寸設計程序化和局（jú）部製造仿（fǎng）真化。
驅動、滾珠絲杠和位置傳感器三者間（jiān）的高精度閉環控製因軟件的應用而得以實現。許多（duō）新一代磨齒機的部件配有與驅動單元分離的（de）位置傳感器，因而具有更高的精度和熱穩定性。絕對式位移（yí）傳感器和絕對編碼技術（shù）保證了在高定位精度前提下，反饋數據的高（gāo）速傳輸和機床傳動（dòng）的穩定性。
5 機床外形
如今的磨齒機外形更（gèng）小，占地更少，這（zhè）使製造商能（néng）更好（hǎo）地使用有限的生產區域，以“創造（zào）”更多可用空間，不必把錢花在擴（kuò）建廠房的“磚塊與水泥（ní）”上，而用於購置設（shè）備。
6 新材（cái）料砂輪
先進的陶瓷結合劑砂輪和電鍍立方氮化硼(CBN)砂輪有著同樣高的生產效率。由於“混合顆粒”型合成物中使用了新材料以及（jí）粘接工（gōng）藝的進步，提高了陶（táo）瓷結合劑砂輪的強（qiáng）韌性（xìng）、形狀（zhuàng）精度保持力、材料切除力和耐用性。這些優異性能（néng）來源於高性能顆粒結構和（hé）增大的孔隙度。同時，良好的顆粒結構（gòu）減少（shǎo）了磨（mó）削壓力，降低（dī）了磨削（xuē）溫度。
現在，由於使（shǐ）用了高壓冷卻液（yè）係統的新冷磨（mó）型陶瓷磨粒，而使得（dé）電鍍（dù）CBN砂輪和陶瓷結合（hé）劑砂輪的選擇變（biàn）得困難。但電（diàn）鍍CBN砂輪比陶瓷結合劑砂（shā）輪操作簡單，安裝時間短，對操作者技術能力要求較低，提供了一個相對CBN磨粒陶瓷結合劑砂輪更（gèng）可行的低成本選擇。
采用磨齒加工的齒輪（lún）具有低（dī）傳動噪音、高傳動效率和長使用壽命的優點。磨齒加工曾被認為是一種用於航空或其它高技術領域的昂貴齒輪加工手段。但現在，觀念已經改變：磨齒機的（de）效率（lǜ）提（tí）高了，砂輪性能也更好，高額成本得以（yǐ）大幅下降。由此，磨齒加工已開始大規模應用（yòng）於齒輪加工中，如汽（qì）車、摩托車齒輪的（de）製造，而且已（yǐ）達到普遍應用的程度。事實上，所有一級汽車（chē）齒輪供（gòng）應商（shāng）為保持競（jìng）爭力，已普（pǔ）遍擁有磨（mó）齒機。汽車工業在未來2～5年內將逐漸成為（wéi）硬齒麵加工（gōng）最大（dà）的增（zēng）長市場。由於（yú）磨齒加工能去掉熱處理畸變，因此許多齒輪箱均使用磨（mó）削齒輪，以更好地控製傳動空程和噪音。磨（mó）齒加工（gōng）工藝在整個（gè）齒輪行業中（zhōng）已基（jī）本（běn）成熟並在快速增長。
磨齒機的進步
今天的（de）磨齒（chǐ）機比十年（nián）前的同類型機床的（de）效（xiào）率提高了許多。這來源於（yú）一（yī）係（xì）列重大改進：
1 機載測量
許多磨齒機因配備了機載測量係統而（ér）變得更為精確。由於使用了在機測量，不（bú）必將齒（chǐ）輪從工作台上拆卸下來送到（dào）其它地方去檢測，避免了再加工（gōng）時的二次安裝誤差。加工時，先（xiān）由機（jī）載測（cè）量（liàng）係統初步（bù）分析齒輪（lún），再將實測參數與理論設計參數對比，求出所需修正量，控製係統采集到（dào）這些修（xiū）正（zhèng）數據後自動調整磨齒加工狀態，然後再進行磨（mó）齒和測量。如此反複循環，直至達到所需（xū）的精度要求（qiú）。一體化機載測量和機（jī）載修正係（xì）統使現代磨齒機更加高效。
在國內，如秦川發展股份有限公司的YK75100型成型砂輪磨齒機，配以成都工具研究所的CEP 1000型上置式齒輪測量係統，已成功嚐試了開環式在機測量(實測數據的反饋（kuì）與控製還需（xū）人工完成)。但就國內整（zhěng）體水平而言，加工與測量的精度還需進一步提高。
2 直驅電機
近年來，結構緊（jǐn）湊的直驅電機在砂輪主軸和齒輪工件主軸上的使用（yòng）日漸增加。直驅（qū）主軸可避免傳動鏈誤差（chà）。因（yīn）此，在“修砂輪—磨齒（chǐ）輪”循環中運用直驅電（diàn）機，並配以較好的砂輪和多軸聯動控（kòng）製，可消除切削紋、偏畸幾何（hé）形狀（zhuàng）、齒輪使用噪音的高頻誤（wù）差及有害振動。
3 自動化
“自動（dòng）化”一詞越來越多地應用於磨齒加（jiā）工特別是（shì）流程化生產中，包括工件安裝、換刀（dāo）以及與工件流程同步的庫存分類等。自動化消除了機器空轉時間並有利於減少工序間等待時（shí）間。
4 磨齒機軟件
基（jī）於Windows的軟件也像應用於個人計算機一（yī）樣，廣泛應用於今天的磨齒機（jī）中(如基於Windows的設計（jì）係統和數控係統)。以前隻能以紙繪圖，現在，圖形界麵和算（suàn）法軟件相結合的設計加修正軟件包可使齒輪幾何尺寸設計（jì）程序化和局（jú）部製造仿真化。
驅動、滾（gǔn）珠（zhū）絲杠和位置（zhì）傳感器三者間的高精度閉環控製因軟件的應用而得以實現。許多新一代磨齒機的部件（jiàn）配有與驅（qū）動單元（yuán）分離的位置傳感器，因而具有更高的精（jīng）度和熱穩定（dìng）性。絕對式位（wèi）移傳感器和絕對編（biān）碼技術保證了（le）在高定位精度前（qián）提下（xià），反饋數（shù）據的（de）高速傳輸和機（jī）床傳動的穩定性。
5 機床外形
如今的磨齒機外形更小，占地更少，這使製造商能更好地使用有（yǒu）限的生（shēng）產區域，以“創造”更多可用（yòng）空間，不必把錢花在擴建廠房的“磚塊與水泥”上，而用於購置設備。
6 新材料砂輪
先（xiān）進的陶瓷結合劑砂（shā）輪和電鍍立方氮化硼(CBN)砂輪有著同樣高的生產效率。由於“混合顆粒”型合成物中使用了新材料以及粘（zhān）接工藝的進步，提高了陶瓷結合劑（jì）砂輪的強韌性、形狀精度保持（chí）力、材料切除力和耐（nài）用性。這些優異性能來源於高性能顆粒結構和增大（dà）的孔隙度。同時，良好的顆粒結構減少了磨削壓力，降低了（le）磨削溫度。
現（xiàn）在，由於（yú）使用了高壓冷（lěng）卻液係統的新冷磨型陶瓷磨粒，而使得電鍍CBN砂輪和陶瓷結合劑砂輪的選擇變得困難。但電鍍CBN砂輪比陶瓷（cí）結合劑砂（shā）輪操作簡單，安裝時（shí）間短，對操作者技術能（néng）力要求較低，提供了一個相對CBN磨粒陶瓷結合劑砂輪更可行的低成本選擇。
