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隨著近幾年齒輪加工技術的發(fā)展,齒輪材料、齒輪刀具制造和磨齒砂輪的工藝的改進、齒輪機床在精加工齒輪的精度及加工效率方面都有了很大的提高,速度之快出乎想象。而且齒輪制造的發(fā)展方向不僅涉及成熟的歐美市場,還包括以中國為代表的快速發(fā)展市場。
傳統(tǒng)高速鋼滾刀及濕切技術還能走多遠?
硬質合金滾刀和干切加工的推動作用有目共睹。對于齒輪流水線大批量生產,高速鋼滾刀能否被硬質合金滾刀取替?干切是否已成為滾齒加工的必由之路,還是依然會走濕切之路?
硬質合金滾刀雖然特別適用于滾削汽車用齒輪。但是,硬質合金滾刀在歐洲的應用程度仍然不高,這是由于隨著新型的高速鋼材料及高性能刀具涂層技術的發(fā)展,硬質合金滾刀與高速鋼滾刀在滾齒時間上的差距可被控制在15%左右;硬質合金滾刀價格較高,若齒輪工件數(shù)量不足夠多,使用硬質合金滾刀的成本會很高;再者,使用硬質合金滾刀時要特別小心,而且滾切參數(shù)和相應滾齒程序要編制得很細致,只有現(xiàn)代滾齒機才能使用硬質合金滾刀正確滾齒,而若要更新滾齒設備,則需要巨大的投資。就Samputensili而言,每年約生產25000把滾刀,其中硬質合金類只占3%左右。這就是說,硬質合金滾刀每年的生產量**多為750把。
齒輪干切加工則是另外一回事。由于環(huán)保要求及處理冷卻廢液的費用很高,歐洲、美國和日本的用戶在選擇時一般會考慮干切滾齒;而在中國、印度等發(fā)展中國家,控制污染雖然也是一個迫切的要求,但需要時間。一旦社會對污染問題的控制日益嚴格后,齒輪干切加工也將會迅速發(fā)展起來。
哪一種齒輪精加工更流行
對于齒輪精加工,剃齒和磨齒之間,哪一種齒輪精加工更流行呢?
這首先要把一種行業(yè)與另一種行業(yè)區(qū)分開來。比方說,汽車工業(yè)使用的齒輪絕大多數(shù)還依靠剃齒進行加工。有些企業(yè)也會對后端傳動裝置齒輪進行磨削加工,這僅僅是為了消除環(huán)形圓柱齒輪上發(fā)生的任何變形。
上述提到的齒輪加工時間減少,主要歸功于新型齒輪刀具、現(xiàn)代齒輪機床的發(fā)展及由此帶來的精加工余量大幅減少和磨前齒輪質量的提高。另外,與磨齒機相比,現(xiàn)代數(shù)控剃齒機常是價半功倍,可獲得熱處理前的高精度齒輪等級(高達DIN5-6等級);而且與齒輪螺紋磨床磨削相比,加工周期也較短。
對于汽車工業(yè)的齒輪,尤其是那些用在自動變速器的小齒輪,我們可以將剃齒加工后熱處理造成的變形控制在幾個微米;另外,通過齒形和齒向的修正有助于補償變形。由于現(xiàn)代剃刀刃磨機的出現(xiàn),如Samputensili公司所產生的S400GS,齒形、齒向兩個參數(shù)可快速簡單修形;批量生產的時候,剃齒加工比磨削的好處多許多,相比較而言,剃齒既能保證品質,價格又合理。
Samputensili是齒輪機械行業(yè)名列前茅的公司之一,近年來其制造的剃刀還沒顯示出緩慢增產的兆頭。與此同時,齒輪磨削機床生產數(shù)量也在不斷上升。齒輪加工工藝的飛速發(fā)展,齒輪機床所的操作高效快速,齒輪磨輪也有了迅速發(fā)展。這主要表現(xiàn)在陶瓷磨具、CBN砂輪、電鍍磨輪等方面。用上述磨具來進行齒輪磨削加工,使加工周期縮短。正由于加工周期逐步縮小,齒輪磨削加工的成本也隨之大幅降低。需要指出的是,有些產業(yè)對齒輪質量的要求很高,有的產業(yè)需要實現(xiàn)特殊的齒形,所以必須經過磨削來完成。例如,重卡車工業(yè)、航空工程以及用于發(fā)電、變電的減速器工業(yè),都依靠磨削去做齒輪精加工。在這些大功率產業(yè)中,齒輪磨削已處于絕對優(yōu)勢。
齒輪批量生產的新技術
齒輪的品質要求越來越高,變速噪音要求越來越低。要達到品質、噪音的雙重目標,這就要求進行精度更高的齒輪加工,實現(xiàn)極為復雜的齒輪齒向和齒形,目的是把變速傳動的誤差降到**小。這意味著,在今后一個時期內,磨削仍然是齒輪成批生產的主要方法,齒輪磨削這項加工工藝可能會更加廣泛應用。但要特別注意齒輪加工的單位成本。至今,成本低、收效大的剃齒帶來的好處是很明顯的。磨削在齒輪精加工中取得圓滿成功時,剃齒才可能大規(guī)模地被它代替??傊?,無論選擇哪一種齒輪加工方法,都要多注意實際使用情況。
鑒于滾齒加工目前取得了相當大的發(fā)展,很有可能滾齒后所獲的高精度也不再需要進行剃齒。齒輪燒結技術的進一步發(fā)展對齒輪制造也做出較大的貢獻,但是此方法目前正在處于萌芽狀態(tài),很難準確預測未來發(fā)展趨勢。
正如上面所說,雖然齒輪加工技術發(fā)展變化很大,但是齒輪的單位加工成本肯定不會改變。在大批量流水生產線上,齒輪加工結構調整應該以這個參數(shù)為導向。新工藝的發(fā)展對于質量、精度的提高大有裨益。隨著齒輪產品技術的精細化,對這兩個關鍵要素的要求越來越嚴格。盡管滿足這么高的要求非常難,我們也必須要追求高標準。可是,光著眼于高指標還不夠,我們更要關注的是達到價廉物美的標準,否則再好的齒輪新工藝、新功能也不會受到市場的歡迎,齒輪技術發(fā)展水平也不會進而改善。在技術含量高的行業(yè)上,應該同時并存工藝精密和價格合理的趨勢。
發(fā)表于 @ 2008年07月03日 11:14:00 |點擊數(shù)()