磨（mó）齒齒輪加工（gōng）工藝（yì）
發布時間：2023-10-13
磨齒齒輪加工工藝（yì）
采用磨齒加工（gōng）的齒輪具有低傳（chuán）動噪音、高（gāo）傳動效率（lǜ）和長使用壽命的優點。輝騰宏業專業磨齒加工曾被認（rèn）為（wéi）是一種用於航空或其它高（gāo）技術（shù）領（lǐng）域的昂貴齒輪加工（gōng）手段。但現在，觀念已經改變：磨齒機的效率提高了，砂輪（lún）性能也更好（hǎo），高額成本得以大幅下（xià）降。由此（cǐ），磨齒加工已開始大規模應用（yòng）於齒輪（lún）加工中，如（rú）汽車、摩托車齒輪的製（zhì）造，而且已達到普遍應用的程度（dù）。事實上，所有一級汽車齒（chǐ）輪供應商（shāng）為保持競爭力，已普（pǔ）遍擁有磨齒（chǐ）機。汽車工業在未來2～5年內（nèi）將逐漸成為硬齒麵加工最大的增長市場。由（yóu）於磨齒加工能去掉熱處理畸變，因此（cǐ）許多齒輪箱均使用磨削齒輪，以更好（hǎo）地控製傳動空程和噪音。磨齒加工工藝在整個（gè）齒輪行業中已基本成熟並在快速增（zēng）長（zhǎng）。
磨齒機的進步
今天的磨齒機比十年前的（de）同類型機床的效率提高了許多。這來源於一（yī）係列（liè）重大改進：
1 機載測（cè）量
許多磨齒機因配備了機載測量係統而變得更為（wéi）精確。由於（yú）使用了在機測量，不（bú）必將齒（chǐ）輪從工作台上拆卸下（xià）來送到其它地方去檢測，避免了再加工時的二次安裝誤差。加工時，先由機載測量係統初步分析齒（chǐ）輪，再將實測參數與理論設計參數對（duì）比，求出所需修正量，控製係統采集到這些修（xiū）正數據後自動調整磨齒加工狀態，然（rán）後再進行磨齒和測量。如此反複循環（huán），直（zhí）至達到所需的精度（dù）要求（qiú）。一（yī）體化機載測量和機載修正係統使現代磨齒機更加高效。
在國內（nèi），如秦川發展股份有限公司的YK75100型成型砂輪（lún）磨齒（chǐ）機，配以成都工具研（yán）究所的CEP 1000型上（shàng）置式齒輪測量（liàng）係統，已成功嚐（cháng）試了開環式（shì）在機測量(實測數據（jù）的反饋與控製還需人工完成)。但就國內（nèi）整體水平而言，加工與測量的精度還（hái）需進一步提高。
2 直（zhí）驅電機
近年來（lái），結構緊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（zhí）驅主（zhǔ）軸可避免傳動鏈誤差（chà）。因此，在“修砂輪—磨（mó）齒輪”循環中運用直驅電機，並配以較好的砂（shā）輪和多軸聯動控製，可消除切削紋、偏畸幾何形狀（zhuàng）、齒輪使用（yòng）噪音的（de）高頻誤（wù）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（chǐ）加工特別是（shì）流程化生產中，包括工（gōng）件安裝、換刀以及與工（gōng）件流程同步的庫存分類等。自動（dòng）化消除了機器空轉時間並有利於減少工序（xù）間等待時間。
4 磨齒機軟件
基於Windows的軟件也像應用於個人計算機一（yī）樣，廣泛應用於（yú）今天的磨（mó）齒機中（zhōng）(如基於Windows的設計係統（tǒng）和數控（kòng）係統)。以前隻能以紙繪（huì）圖，現在，圖形界麵和（hé）算法軟件相結合（hé）的設計加（jiā）修正軟件包可使（shǐ）齒（chǐ）輪幾何尺寸設計程序化和局部製造仿真化。
驅動、滾珠絲杠和位置傳感器三者間（jiān）的高精度（dù）閉（bì）環（huán）控製因軟（ruǎn）件的應用（yòng）而得以實現。許多新一代磨齒機的部件配有與驅動單元分離的位置傳感器，因而具（jù）有更高（gāo）的精度和熱（rè）穩定性。絕對式位移傳（chuán）感器和絕對（duì）編碼技術保證（zhèng）了在高定位精度前（qián）提下，反饋數（shù）據的高速傳輸和機床（chuáng）傳動的穩定（dìng）性。
5 機床外形
如（rú）今的磨齒（chǐ）機外形（xíng）更小，占地更少，這使製造商能更好地使用有限的生產（chǎn）區域，以“創造”更多可用空間，不必把錢花在擴建廠房的“磚塊與水泥”上，而用（yòng）於購（gòu）置設備。
6 新材料砂輪
先進的陶瓷結合劑（jì）砂輪（lún）和電鍍立方氮化（huà）硼(CBN)砂輪有著同樣高的（de）生產效率。由於“混合顆粒”型合成（chéng）物中使用了新材料以及粘接工藝的進（jìn）步（bù），提高了陶瓷結合劑（jì）砂輪（lún）的強韌性、形狀精度保持力、材料切除力和耐用性。這（zhè）些優異性能來源（yuán）於高性能顆粒結構和增大的孔隙度。同時，良好的顆粒結構減少了磨削（xuē）壓力，降低了磨削溫度（dù）。
現（xiàn）在，由於使用了高（gāo）壓冷卻液係統（tǒng）的新冷磨型陶瓷磨粒，而使得電鍍CBN砂輪和陶瓷結（jié）合劑砂輪的選擇變得（dé）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（néng）力要求較低，提供了一個（gè）相對CBN磨粒陶瓷（cí）結合（hé）劑砂輪更可（kě）行的低成本選擇。
采用磨（mó）齒加工的（de）齒輪具有低（dī）傳動噪音、高傳動效率和長使（shǐ）用壽（shòu）命的優點。磨齒加工曾被認為是一種（zhǒng）用於航空或其它高（gāo）技術領域的（de）昂貴齒輪加工手段。但現在，觀念已經改變：磨齒機（jī）的效率提高了，砂輪性（xìng）能也更好，高額成本（běn）得以（yǐ）大幅下降。由此，磨齒加工已開始大規模應用於齒輪加工中，如（rú）汽車、摩托車齒輪的製造，而且已達到普遍應用的程度。事實上，所有一級汽車齒輪供應（yīng）商（shāng）為保（bǎo）持競爭力，已普遍擁有磨齒機（jī）。汽車（chē）工（gōng）業在（zài）未來2～5年內將逐漸成為（wéi）硬齒麵加工最大的增長市場。由於磨齒加工能去掉熱處理（lǐ）畸變，因此許多齒輪箱均使用磨削齒輪，以更好地控製傳動空（kōng）程和（hé）噪音。磨齒加工工藝（yì）在整個齒輪行（háng）業（yè）中（zhōng）已基（jī）本成熟並在快速增長。
磨齒機的（de）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。這來源於一係列重大改（gǎi）進：
1 機載測量
許多磨齒機因配備了機（jī）載測量係統而變得更為精確。由於使用了在機測量，不（bú）必（bì）將（jiāng）齒輪從工作台上拆卸下來送到其它地方去檢（jiǎn）測，避免了再加工（gōng）時的二次安裝誤差。加工時，先由（yóu）機（jī）載測量係統（tǒng）初步分析齒輪，再將實測參數與理論設計參數對比，求（qiú）出所需修正量，控製係統采集到這些修正數據後（hòu）自動調整磨齒加工狀（zhuàng）態，然後（hòu）再進行（háng）磨齒和（hé）測量。如（rú）此反複循環，直至達（dá）到所需的精度要求。一體化機載測量和機載修正係統使現代磨（mó）齒機更加高效。
在國內（nèi），如秦川發展股份有限（xiàn）公司的YK75100型成型砂輪磨齒機，配以成都（dōu）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（shù）據的反饋與控製還需人工完成)。但就國內整體水平而言，加工與測量的精度還需（xū）進一步提高。
2 直驅電機
近年來，結（jié）構緊湊的直驅電（diàn）機在砂輪（lún）主軸和齒（chǐ）輪工件（jiàn）主軸上的使用日（rì）漸增加。直驅（qū）主軸可避免傳動鏈誤差。因此（cǐ），在“修砂輪—磨齒輪”循環中運用直驅電機，並配以較好的砂輪和（hé）多軸聯動（dòng）控製，可消除切削紋、偏畸幾何形（xíng）狀、齒輪使用噪（zào）音的高頻誤差及有害（hài）振動。
3 自動化
“自動化”一詞越來越多地應用於磨齒（chǐ）加工特（tè）別是流（liú）程化（huà）生產中，包括工件安裝（zhuāng）、換刀以及與工件（jiàn）流程同步的庫存分類等。自動化（huà）消除了機器空轉時間（jiān）並有利於減少工序間等待時間。
4 磨（mó）齒機軟件
基於Windows的軟件也（yě）像應用（yòng）於個人計算機一樣，廣泛應用於今天的磨齒機中(如（rú）基於Windows的設計係（xì）統和數控係統)。以前隻能以紙繪（huì）圖，現在，圖形界（jiè）麵和算法軟件相結合的設計加修正軟件（jiàn）包可使齒輪（lún）幾何尺寸（cùn）設計程序化和局部製造仿真化。
驅動、滾珠絲杠和位（wèi）置傳感器三者（zhě）間的高精度閉環控製因軟件的應用而得以（yǐ）實（shí）現。許多新一代（dài）磨齒機的部件配有與驅動單元（yuán）分（fèn）離的位置傳感器，因而具有更高的（de）精度和熱穩定性。絕對式位移傳感器和絕對編碼技術保（bǎo）證了在高定位精度前提下，反（fǎn）饋數據的高速傳（chuán）輸和機床傳動的穩定性。
5 機床外形
如今（jīn）的磨（mó）齒機外（wài）形更小（xiǎo），占地更少，這使製造商能更好地使用有限的生產區域，以“創造”更多可用空間，不必把錢花在擴建廠房的“磚（zhuān）塊與（yǔ）水泥（ní）”上，而用於（yú）購置設備。
6 新材料砂輪
先進的陶瓷結合劑砂（shā）輪和電鍍立方氮（dàn）化硼(CBN)砂輪有著同樣（yàng）高的生產效率。由於“混合顆粒”型合成物中使用了（le）新材料以及（jí）粘接工藝的進步，提高了陶瓷結合劑砂輪的強韌性、形狀精度保持力（lì）、材料切除力和（hé）耐用性。這些優異性能來（lái）源於（yú）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（le）磨削壓力，降低了磨削溫度。
現在，由於使用了高壓冷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（kùn）難。但電鍍CBN砂輪比陶瓷結合劑砂輪操作簡單（dān），安裝時間短，對（duì）操作者技術能力要求（qiú）較低，提供了一個相對CBN磨粒陶（táo）瓷結合劑砂輪更可行的（de）低成本選擇。
