時間：2023-05-30 09:49:07
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇齒輪加工，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：硬齒面；磨齒 ；光整
中圖分類號：TH13 文獻標識碼：A
引言
挖跟齒輪的質量直接影響著發動機的性能。經過多次調整加工方法及實驗，在較短周期中完成了對加工過程的分析并成功加工出了一批合格零件。
一、加工流程
1 齒輪的粗加工。齒輪的粗加工是為了去除加工余量，為半精加工確定基準，同時進行輪齒的粗加工。齒輪粗加工要選擇好基準，基準的確定對以后各加工表面加工余量的分配、加工表面與非加工表面的相對位置有較大的影響。挖跟齒輪輪齒粗加工選擇滾齒加工。確定滾齒分度圓齒厚時，要考慮磨齒時的碳層減薄量，一般磨齒余量單邊不大于0.2mm；由于滾齒和磨齒不是采用同一加工基準，因此在滾齒時對輪齒齒形跳動量也要加以限制， 避免磨齒時余量不一致，造成齒面滲層不均勻而減小齒面耐磨性。
2 齒輪的熱處理。齒輪輪體和輪齒部位經過粗加工后，為了達到設計圖要求，一般要進行熱處理，例如輪齒滲碳、淬火、氰化、氮化等，以改善材料的機械性能，滿足使用要求。挖跟齒輪采用的是滲碳、淬火處理。采用余量保護法，滲碳后要進行半精加工，去除保護余量，再進行淬火。
3 齒輪的半精加工。半精加工主要完成次要表面的加工，并為主要表面的精加工做準備。半精加工主要是車削、磨削、精加工基準的修正等。滲碳淬火中用余量保護的齒輪，其滲碳、淬火分成兩道工序，中間要進行去除保護余量的半精加工。
4 齒輪的精加工。齒輪輪體的精加工主要包括零件的精密表面（主要是軸承外圓及端面）的精加工及光整加工；也包括對齒輪上內外花鍵的滾、插、拉削加工；螺紋的磨、銑、車加工；鍵槽的銑、插加工；工藝扁臺的銑削；減輕孔的鉆鉸等。這些工序多安排在軸承外圓的精加工及輪齒的精加工（磨齒）之前；也有考慮精加工軸承外圓及輪齒的基準問題，而將上述個別工序排在精磨外圓及磨齒之后的。
齒輪精度多為6～7級，最高為5級。根據齒輪精度等級，直齒圓柱齒輪的輪齒精加工多采用磨齒。齒輪為6級精度，用磨齒機進行磨齒。磨齒時要選擇合適的切削參數，避免磨削燒傷及裂紋。磨齒后進行低溫回火（一般150℃左右）和燒傷檢查（用化學方法）。
二、加工中出現的問題、解決方法及改進效果
目前挖跟齒輪主要出現問題是齒形不合格及齒面出現裂紋。
1 齒形不合格原因分析、解決方案及改進效果
一般在制齒工序中，齒輪在齒根圓上，根據使用要求不同有下列四種情況：
（1）齒根圓留有適當的磨削余量，對于中早期設計的齒輪，要求齒根圓進行磨削，因此齒根圓留磨削余量0.1mm～0.4mm（直徑方向）。滾齒的齒根過渡曲線R與磨齒的齒根過渡曲線R相同，這樣在磨齒時，齒根圓和齒根R過渡曲線全部磨光，齒根圓與齒型面轉接圓滑。（2）齒根圓留磨削余量應很少，齒根圓余量0～0.2mm（直徑方向），磨齒齒根有可能磨不圓，設計要求允許齒根圓磨削不完整，但齒根過渡曲線R與齒輪漸開線型面必須光滑轉接。（3）齒根允許留有磨削臺階，其齒根形狀滾齒時按要求留R進行齒根底徑加工，齒根底徑完全不磨削，磨齒時只磨削齒面。（4）齒根為一個圓弧的齒底（挖根齒輪），用特殊專用大頭滾刀加工出R1min，齒面留出磨齒余量，磨齒型面時齒根不磨削。
另外在磨齒工序中，因磨齒工藝是硬齒面齒輪的精加工工藝，也是精密齒輪的主要加工工藝，故主要用采用高精度磨齒機加工，這樣才能可以滿足挖跟齒輪的要求。但磨齒的缺點是砂輪修整費時，金剛石修整筆的消耗量大，不適于單件或小批生產。
磨齒去余量的大小應以除去齒面缺陷層，消除滲碳淬火變形，保證滲碳層規定厚度要求，達到齒輪磨齒精度的最小余量為準，磨齒余量的均勻性對保證齒面質量是十分重要的，磨齒余量不均勻性受下列三個因素影響：
齒輪的預加工滾齒等精度
滲碳、淬火的熱處理變形
熱處理后修正基準加工中產生的誤差
在工藝上要嚴格控制上述三個因素造成的誤差，才能獲得均勻而較小的磨齒余量。
通過以上分析得出產生齒形不合格的原因有以下四個方面：（1）滾齒工序的滾齒刀挖根對稱度不好；（2）滾齒刀漸開線起始圓不合格；（3）磨齒工序用頂尖加工，測量基準與加工時裝夾基準不統一；（4）磨齒設備精度不夠。
為解決此項問題，針對產生的原因特制定以下方案：（1）對現有的滾齒刀進行改磨，保證滾齒工序輪齒的漸開線起始圓及挖根對稱合格，為磨齒工序打好基礎。（2）派制專用工裝，統一加工時裝夾基準及測量基準。（3）加大磨齒余量，磨齒分為粗磨及精磨兩道工序，減小精磨余量。
根據以上方案對現有的滾齒刀進行改磨、統一加工時裝夾基準、調整磨削余量后，有如下改進效果：（1）滾齒工序投影檢查的漸開線起始圓合格且挖根對稱性好。（2）磨齒工序加工時間延長，磨齒加后齒形齒向尺寸均合格。
2 齒面裂紋原因分析、解決方案及改進效果。原因分析：（1）滾齒工序后的打磨輪齒及挖根倒角不均勻，熱處理工序時殘余應力在輪齒尖邊處釋放，造成裂紋。（2）磨齒加工時震動過大產生磨削裂紋。
解決方案。（1）對打磨倒角工序進行控制，嚴格把關，確保倒角的均勻性。（2）在打磨倒角工序之后和磨齒加工之前加上光整工序，光整加工能有效去除零件表面的毛刺等，在原工件表面上可靠地細化表面粗糙度1～2個等級，提高零件表面層硬度，從而可延長零件的使用壽命。（3）磨齒工序派制專用夾具，確保加工的穩定性。（4）磨齒工序分為粗、精兩道工序，減小磨削震動。
改進效果。（1）熱處理后零件未出現表面裂紋。（2）磨齒工序后經過探傷，未發現輪齒表面出現裂紋。
結語
綜上所述，經過技術人員及現場操作人員的共同努力，總結出挖跟齒輪加工時存在的問題，并加以解決，最終完成現行的加工流程，達到了滿意的結果。
參考文獻
關鍵詞：加工原理；磨削；操作；加工
1 零件的內孔槽加工方法
1.1 車削內孔槽的加工原理
傳統數控機床均為單刀塔配置，平床身數控車床配置前置刀塔，斜床身數控車床配置后置刀塔，在X軸方向進給車削時兩者主軸都是單項受力。由于工件受徑向力而使得工件變形，距離夾持位置越遠變形越大，容易產生正錐的情況，圓柱度差，對主軸軸承壽命也有很大影響。利用機床上Z軸的水平方向與X軸的垂直方向的切削進給相互聯系及所選刀具對零件進行加工，按照數控程序加工路線進行即可，再將零件后退到機床原點位置，加工完成。
1.2 電火花內孔槽的加工原理
利用火花放電時產生的腐蝕現象對材料進行尺寸加工方法，它是在較低的電壓范圍內，在液體介質中的火花放電。當兩電極接近時，其間介質擊穿后，隨即發生火花放電。伴隨擊穿過程，兩電極間的電阻急劇變小，兩極之間的電壓也隨之急劇變低，火花通道必須在維持短暫的時間后及時熄滅，才可保持火花放電的“冷極”特性，使通道能量作用于極小范圍，通道能量的作用，可使電極局部被腐蝕。
1.3 磨削內孔槽的加工原理
因為磨削時砂輪與工件的接觸面積大，發熱量大，冷卻條件差，易產生熱變形。內圓磨床的加工轉速一般不超過20000r/min，由于砂輪直徑很小，內圓磨削的粗糙度一般為Ra1.6-0.4。砂輪直徑很小，磨耗快，冷卻液不易沖走屑末，砂輪容易堵塞，故砂輪需要經常修整或更換。
2 零件內孔槽試驗加工研究
按照圖紙相關要求（圖1）依次對零件進行試驗加工，找到最合理、最穩定、最能加工符合圖紙要求的加工方法。
2.1 選取車削內孔槽
選取車削內孔槽之前，按照圖紙要求定制諄應車削刀具，此內孔槽為斷削加工，要求設計刀具足夠堅硬和合理。由于零件的特殊性，導致零件加工中刀具磨損嚴重，加工完成后卸下的零件尺寸超差。因此用數控車車削此零件內孔槽的加工方法是不合適的。
2.2 電火花內孔槽加工方法
電火花加工去除速度一般比較慢，影響到生產率；而電極工裝采用紫銅材料，原因是導電性能穩定，但由于放電反應，存在電極損耗，影響到成形精度；內孔槽根部圓角處受到限制，無法符合零件圖紙要求。因此，最終電火花加工此內孔槽依然不合理。
2.3 磨削內孔槽加工方法
首先裝夾零件，裝上砂輪桿及砂輪片，將砂輪回到原點位置，即安全位置，開始進行試驗加工，調整加工砂輪轉速S=2000轉，手動進給F=0.005，初步加工完成后，將砂輪退出，清除磨損屑，繼續進行加工，直到最終完成。
將零件卸下，并將零件打樣膏測量內孔槽，測量結果是內孔槽根徑尺寸合格，但是寬度尺寸及內孔槽與端面距離都超差，不符合零件圖紙要求。
3 確定合理內孔槽加工方法
3.1 內孔槽磨削加工分析
零件磨削加工整個過程都是手動加工，因此避免不了零件加工造成誤差，校正砂輪和進刀位置都是手動調整，且用目視進行位置調整，誤差嚴重，導致零件超差。如果避免目視調整加工位置，那么加工方法應進行改良，經與外方技術人員及本車間技術專家探討，找出解決方案，改變加工設備，從原先內圓磨床改為加工中心，進行數控程序模擬加工，能夠完全避免手動調整的誤區，并且能夠保證零件的加工位置準確無誤。
3.2 加工中心內孔槽磨削加工
（1）將砂輪片裝在三軸精密坐標鏜設備上進行“磨削”加工。
（2）改變部分加工參數，從而使加工效果更好。
（3）由于齒輪軸內孔槽的槽寬和根徑要求嚴格，將砂輪片修正到0.75mm左右。
（4）加工參數調整砂輪轉速為S=10000轉，進給F=200mm/分，磨削悼爻絳蜃咄旰螅不進給，繼續重走程序。
（5）程序走完后，觀察零件外觀狀態，內孔槽粗糙度到達Ra0.8。
（6）測量零件尺寸。
4 結束語
研究的齒輪軸零件，其中的小內孔槽要求嚴格，不易加工，為了避免加工誤差，將加工設備進行調整，內圓磨床改為三軸精密坐標鏜，經過試驗找出一個非常合理的加工方法，并且能夠達到圖紙要求，利用這種磨削方法大大降低了零件超差的數量，同時也帶來了利潤。
【關鍵詞】焊接式；齒輪箱體；加工工藝；質量控制
引言
齒輪箱體在生產的過程中采用焊接式有著較大的優勢，其經濟性、力學性能、加工精度、結構緊湊性均是其他生產工藝不能相比的，但焊接式齒輪箱體在加工的過程中，加工難度較大、制造工序較多、生產工藝較為復雜，直接的影響到焊接式齒輪箱體的產量，因此，全面的實現焊接式齒輪箱體生產加工工藝及其質量控制策略的分析有著較為重要的理論與焊接式齒輪箱體生產實際意義。
1、焊接式齒輪箱體的特點
焊接式齒輪箱的特點主要表現在3個方面：首先為焊接式齒輪箱體的重量較大、尺寸較大，容易發生變形。其次，焊接式齒輪箱體的整體結構較為復雜，內部包含有較多的鋼板拼接，整體的加工控制難度較大。第三，焊接式齒輪箱體需要加工的部位較多，平面與軸承體的加工精度要求較高，加工的總體難度較大。
2、影響焊接式齒輪箱體加工精度的因素
焊接式齒輪箱體的加工精度對于焊接式齒輪箱體的正常使用時非常重要的，影響焊接式齒輪箱體加工精度的因素如下：首先為由于焊接式齒輪箱體自重較大、尺寸通常也較大，在裝卡、吊裝及運輸的過程中較易發生變形或者扭曲，從而影響到焊接式齒輪箱體的加工精度。其次，焊接式齒輪箱體焊縫較長，所需的焊接工作量較大，多數情況下為全封焊接，這就導致在焊接的過程中由于大量焊接熱量的影響，影響到焊接式齒輪箱體的加工精度。第三，通常情況下焊接式齒輪箱體所需的加工部位較多，同時各個加工部位均需要留有大于10mm的焊接加工余量，但是焊接式齒輪箱體在機械式加工的過程中，由于受到切削力、切削熱帶來的殘余應力的影響，降低了焊接式齒輪箱體的加工精度。第四，焊接式齒輪箱體的主軸回轉精度、齒輪箱體定位精度、尺寸控制精度、導軌移動精度等方面都會受到焊接式齒輪箱體的加工精度的影響。第五，焊接式齒輪箱體在生產的過程中也會受到定位夾緊方法、刀具選用、切削工藝參數、合箱精度等方面因素的影響，降低了自身的加工精度。
3、焊接式齒輪箱體加工工藝
本文以齒輪箱體尺寸為長*寬*高=4500*2100*3270的焊接式絞車減速箱體為例進行焊接式齒輪箱體加工工藝的分析。該焊接式齒輪箱體自重在二十三噸左右，見圖1、圖2所示。本次生產的焊接式齒輪箱體主要由熱軋正火鋼板Q235和箱口板等承重部位的Q345焊接加工而成，在焊接的過程中存在容易變形、異厚板較多、極易產生裂紋等焊接加工缺陷。焊接式齒輪箱體內包含有對加工精度較高要求的六組軸承孔，整體的尺寸精度控制的難度較大，需要加工的部位較多，因此，焊接式齒輪箱體在加工的過程中，采用合理的精度控制方法、選擇合理的加工工藝與焊接方案為保證焊接式齒輪箱體質量的重點。為了更好的保證本次焊接式齒輪箱體的整體質量，在具體的焊接加工的過程中，選擇將精加工和粗加工分開，穿插適當去應力的方法，具體的加工工藝過程為：焊接探傷去應力退火沖砂底漆劃線1銑1上箱體銑2下箱體劃線2鉆1上箱體鉆2下箱體鉗組合劃線3銑側面3劃線4鏜孔1鉆3鉗分體銑4上箱體銑5下箱體鉗組合鉆4鏜孔2鉆5檢驗鉗分體焊組件輔助工藝。在箱體焊接前，由工藝員根據實際的機床設備加工能力判定并篩選部件需要焊前預加工的，編制預加工件工藝卡片，在焊接前先加工至焊前尺寸，本文所舉例箱體的焊前預加工件包括油標底座、透氣帽底座、軸承座體和軸承蓋以及視孔窗體等。
4、提升焊接式齒輪箱體生產加工質量控制策略
4.1焊接式齒輪箱體加工工藝的保證措施
首先由于該焊接式齒輪箱體在加工的過程中存在較多的異厚板對接的情況，所含的全封焊接較多，焊縫的長度較長，因此，為了降低焊接缺陷，在焊接的過程中應嚴格的控制焊接道間溫度和預熱溫度，焊接施工的工序應當合理的進行安排，具體焊接時采用多層多道坷、對稱焊接的方式，同時應當從內部到外部進行焊接，焊接過程中也注意形狀的調整，從而更好的保證齒輪箱的幾何形狀和尺寸。各個焊接式齒輪箱體應當嚴格的按照設計中心線的位置進行找正，當將兩個結合面固定到一起之后再開始焊接，從而降低焊接式齒輪箱體焊接面的變形量。另外，在焊接施工結束之后的24小時應對焊接的部位進行超聲波100%探傷，圖2為板厚不同的接頭形式與焊接順序。其次，由于本次焊接式齒輪箱體所需的焊接工作量較大，焊接的總體情況也較為復雜，容易產生較大的焊接殘余應力的情況，再加上焊接式齒輪箱體內所需的機械加工的部位較多，所需的加工工作量較大、各層結合面與軸承孔所需的加工精度較高，容易出現加工殘余應力的影響，因此，為更好的防止裂縫或變形出現，提升焊接接頭的性能，降低焊接應力，在進行焊接式齒輪箱體焊接之后，進行一次完整的應力退火。為了降低焊接加工殘余應力，在具體的焊接作業時，根據具體的焊接情況，盡量的減少焊接工作量，再焊接式齒輪箱體經過粗加工之后，進行一次完整的二次去火。通過上述兩次應力去火后，能夠在較大程度上降低箱體內部的殘余應力。減少箱體的總變形量，改善箱體焊接縫的性能，提升箱體的加工精度，本次焊接的去火應力曲線如圖3所示。第三，采用科學合理的安裝方式消除焊接式齒輪箱體的原始變形量，在對箱體工作臺調整的過程中，應采用三點找正法進行調整，更好的防止箱體結合面及各個軸線中心線出現變形和扭曲。在具體的加工過程中不能只在一個坐標位置上加工一處部位到成品尺寸，而要采用輪換加工方法避免局部切削熱輸入過大而影響箱體的加工精度。第四，要采用一定的工藝措施減小機床精度和定位誤差等因素對箱體加工精度的影響，在精銑箱體結合面時，要同時在工藝塊上銑出精鏜孔的找正工藝基準面;合箱時必須在工作臺或裝配平臺上進行，合箱前要將各箱體結合面清理干凈，要求刮研的必須刮研并用塞尺檢測，以保證結合面的接觸面積;各層箱體要用螺栓緊固為一體并配作銷孔、緊固銷釘后方可加工軸承孔;螺栓緊固箱體時要使用力矩扳手并采用對稱緊固法以保證各層螺栓緊固力矩均勻一致。第五，由于該齒輪箱在加工的過程中，結合面和箱體的軸承孔整體加工的精度較高，因此，在對其進行半精加工之后應采取諧波振動的方式將其中的殘余應力消除，達到多頻率消除應力和平衡應力、提高工件尺寸精度穩定性的目的。該齒輪箱體在半精加工后，經諧波振動去應力處理后再進行精加工。
4.2焊接式齒輪箱體的質量控制策略
首先為下料時質量控制策略，對坡口進行噴砂處理，提升坡口的可靠性；使用輔助支撐更好的提升焊接式齒輪箱體的結構剛性；嚴格的控制焊接的工藝，選擇焊接參數時，應選擇熱輸入量較少的參數。其次為組焊，每次焊接的焊縫的長度應選擇適宜，不能太長；當每次焊接施工結束之后，應在焊機溫度下降到不燙手的情況下再次進行下次的焊接；各層箱體結合面組對焊接時，要將相鄰箱體兩兩固定后再進行組焊，以減小結合面的焊接變形量。第三為退火，當焊接施工結束之后，應嚴格的采用退火處理的方式消除焊接處的殘余應力。
5、結束語
綜上分析，焊接式齒輪箱體加工為一項較為復雜的工作，因此，技術人員在進行焊接式齒輪箱體加工式應當嚴格的按照焊接工藝流程進行加工，對出現的特殊焊接情況應深入分析，采用針對性的措施，保證焊接式齒輪箱體的焊接質量，提升焊接式齒輪箱體綜合性能。
參考文獻
[1]何文學,王愛民.地鐵、城軌交流牽引電氣傳動實驗室機械平臺系統中高速齒輪箱的設計分析[J].機械工程師,2010,04:31-34.
[2]馬建,高青,陸通,馬才旺,胡宗友.橢球體鋼網殼的圓管構件加工工藝研究及質量控制[J].鋼結構,2015,12:68-71.
關鍵詞：箱體；加工；裝夾
引言
圖1為一個齒輪減速箱體零件的加工圖，是廣西南寧萬昌機械制造有限公司委托本人制定加工工藝。該零件的材料為HT200，加工數量為100個，該箱體是機床排屑器上的變速裝置，結構復雜，內部呈腔型，主要的加工位置為平面M和各孔系，并且面和孔之間有相對較高的要求：1、平面M是加工中的設計基準，需要有較的高精度和表面粗糙度。2、本箱體中的孔系主要用來安裝軸承，為了保證軸的回轉精度，孔的尺寸精度分別為IT7和IT9，表面粗糙度為Ra1.6。同時兩邊的軸心線與A-B基準的平行度公差為0.02mm。
1.工藝分析
齒輪減速箱體由于內腔和外形結構復雜，因此毛坯選擇鑄造成型。在鑄造時由于存在內應力，需要采用人工時效消除毛坯里面殘留的內應力，防止產生加工變形。然后在加工中心上進行粗、精加工平面和孔系，鉆好孔和攻好螺紋孔。接下來在鉗工臺上去除毛刺。然后在清洗機上清洗。最后送檢。加工中心上是工序最復雜的時候，是決定箱體能否達到合格尺寸的關鍵一步，因此我們把加工步驟具體分為裝夾、粗加工、精加工階段，合理完成箱體的實際加工。
2.加工步驟
2.1裝夾
采用螺釘和壓板裝夾工件，工件的M平面先加工完畢，以它為定位面，首先輕壓工件，用劃針根據F面找正工件，使F面與機床導軌運動方向平行，然后用螺釘和壓板把工件壓緊在工作臺上。工件裝夾后，以?90圓臺的外圓，找正主軸位置，確定工件原點的偏移值量，同時完成原點偏移量的設定。
2.2粗加工
粗加工按以下順序進行：
2.2.1以軸孔為基準首先銑削兩個凸緣的端面，選用?80mm的面銑刀，轉速為300r/min，進給量為60mm/min；
2.2.2鉆?35的孔，留0.5mm的余量。先加工正面，再轉動工作臺180度。加工另外一面。鉆孔的轉速選擇為600r/min，進給量為60mm/min；
2.2.3粗鏜2x45H7，留0.5mm的余量。轉動工作臺180度，粗鏜另外一邊的2x45H7。加工時的轉速為300r/min，進給量為60mm/min
2.2.4粗鏜2x58H9的內孔，留0.5mm的余量。加工時的轉速為300r/min，進給量為60mm/min；
2.2.5鉆2x?18的內孔，加工時的轉速為600r/min。進給量為60mm/min；
2.2.6鉆?90圓臺上4XM8處的螺紋內孔（共8處），轉速為700r/min，進給量為60mm/min。到此完成所有的粗加工。
2.3精加工
精加工時基準的選擇非常重要，為了保證加工精度，考慮基準重合原則.本箱體的設計基準是上蓋面、凸臺面及一側外壁。根據基準重合的原則，選設計基準為精基準。精加工順序：
2.3.1先面后孔。先精加工兩處?90的平面，能夠為孔加工提供可靠的定位基準。同時由于箱體是澆鑄類的零件，先加工面也可以去除鑄件毛坯表面的凹凸不平、砂孔等缺陷，防止加工時刀具產生大的磨損或傾斜，為后續加工奠定了基礎。
2.3.2先基準面，后其他面，基準先行。該箱體在精加工時有A、B兩個基準，因此先半精鏜和精鏜正、反兩面?35H7的內孔至合格尺寸。加工時的轉速為100r/min，進給量為40mm/min。然后半精鏜和精鏜正面的2x45H7內孔至合格尺寸。加工時的轉速為100r/min，進給量為40mm/min，再轉動工作臺180度，加工另外一面的2x45H7內孔至合格尺寸；接著半精鏜和精鏜2x58H9的內孔至合格尺寸。加工時的轉速為100r/min，進給量為40mm/min。
2.3.3先主后次。箱體上用于緊固的螺孔、小孔一般屬于次要表面。因為這些次要孔往往要依據主要表面（軸孔）定位，所以這些螺孔的加工應在主要軸孔加工后進行。否則會使主要孔的精加工產生斷續切削和振動，影響主要孔的加工質量。因此把攻兩處4xM8的螺紋放在最后。
3.加工中的難點分析與處理
在銑削平面和車削孔系時容易產生振動，引起圓度誤差、同軸度誤差、孔和面的垂直度誤差，同時表面粗糙度也較差。在加工中我們采取一些方法解決了以上問題。
3.1回轉工作臺中心不準
在臥式加工中心上裝夾時，由于采用的是回轉工作臺，一面加工完成后通過指令，讓機床的回轉工作臺轉動180度，然后再加工箱體的另外一面。因此箱體各孔系的同軸度依賴著回轉工作臺。因此在加工前我們須對工作臺的X向、Y向、Z向三個方向回轉中心進行測量和調整，保證工件的加工精度。測量和調整有三種方法：第一種為心軸、量塊配合百分表測量；第二種為心軸、直角尺配合百分表測量；第三種為試鏜的方法。前面兩種是機床靜止時候測量的，精度不是很準確。我們采用前兩種方法結合然后進行試切，先在工件的一端進行試切，然后工作臺回轉180度，再進行試切。結合兩邊的差值進行補償。這樣就可以保證工件加工的精度。
3.2箱體加工時剛性較差
齒輪箱體是中空類零件，在加工時容易產生振動，我們在夾緊的時候增加定位地方的支撐點，在箱體內部增加支撐桿，增加箱體兩側的剛性。合理選擇正確的鑄鐵刀片減少零件的變形。最終保證工件加工的精度。
4.結束語
通過實踐證明，我們通過此種加工方案，合理地選用刀具和切削用量，不但成功完成了齒輪箱體的加工，而且能夠達到圖紙的要求。該方案大大縮短了工藝流程、減少了勞動強度、保證了加工精度、提高了生產效率。值得在箱體類零件加工中推廣。
參考文獻：
在齒輪傳動中，特別是在相交軸線的機械傳動中，直齒錐齒輪應用廣泛。因為直齒錐齒輪比準雙曲面齒輪易于設計和加工，其齒線在機械傳動中也不產生軸向力。但是，在機械傳動過程中，在運動平穩性以及承載能力等方面。直齒錐齒輪卻不如準雙曲面齒輪。準雙曲面齒輪強度高，能夠更平穩地工作，適宜于減速比較大的傳動，齒面磨損均勻，改善接觸區，能夠提高齒面光潔度，同時降低噪聲。所以在轎車中幾乎普遍采用準雙曲面齒輪。為此，我們提出了準雙曲面齒輪的加工理論參數及仿真研究非常必要。
一、準雙曲面齒輪副基本幾何設計
準雙曲面齒輪副幾何參數如圖1所示：兩軸線與P點的位置決定了準雙曲面齒輪傳動的性質。K1K2節垂線，ε大齒輪軸截面上偏置角，r1小圓節圓半徑，r2大圓節圓半徑。E為偏置距，Σ軸夾角，η小輪軸截面上偏置角。節平面為兩節錐的共切面，節錐面為雙曲面的近似。
二、準雙曲面齒輪設計參數計算方法
隨著計算機技術的發展，電子表格軟件、數據庫也不斷發展，向準雙曲面齒輪繁瑣數據的計算和智能化使用，提供了極大的方便。使用現代計算機電子表表軟件，可以進行準雙曲面齒輪表格定制、處理復雜繁瑣的數據，進行非常方便、快捷的數據分析和計算。
三、準雙曲面齒輪仿真加工
在數控加工之前，通過在軟件上進行仿真加工，不僅可以檢測出加工過程中的參數計算設置情況，刀具、工件是否變形、過載情況，而且利用數控加工仿真，可對加工中的幾何參數，力學性能作出分析與評價，以此改善切削條件，提高加工質量。成形法加工大齒輪：在CATIA軟件或UG軟件中，基于調整的參數，建立機床坐標系、大齒輪坐標系、刀盤坐標系。根據調整參數，完成建模。采用成形法加工大齒輪。刀傾法加工小齒輪：小齒輪與搖臺間存在滾比，可以在三維AutoCAD軟件中，根據機床調整參數，建立機床坐標系、小齒輪坐標系、刀盤坐標系，之后，根據滾比，建立輪坯一系列包絡線，包絡線擬合成曲面，由曲面生成切削體，利用陣列和布爾操作，完成建模。采用刀傾法加工小齒輪。此時，就可以進行數控加工的仿真加工了。如圖所示。優化曲面加工工藝，確定合理參數。反復進行參數設置，進行仿真加工，選取最佳參數，確定最優方案。準雙曲面齒輪仿真加工如圖3所示。
四、結束語
本文針對準雙曲面齒輪數控加工參數優化與仿真等主要方面進行了探索與研究，形成一些關于準雙曲面齒輪制造系統的理論成果，構建出了準雙曲面齒輪仿真加工系統。當然，準雙曲面齒輪領域還有很多問題有待于繼續深入的研究。
作者：胡虹 朱秀榮 單位：吉林工程技術師范學院機械工程學院
關鍵詞：仿形法 鼓形齒輪 y38滾齒輪
齒式聯軸器是可移動剛性聯軸器中，用處最廣泛的一種聯軸器，它是利用內外齒嚙合以實現兩半聯軸器的連接。允許被連接軸有一個不大的偏轉角，而直齒形聯軸器當外齒輪與內齒圈相對偏轉時，形成齒端點接觸，造成接觸應力增大，磨損加劇以致早期損壞。為改善這種情況，我們常把齒式聯軸器齒輪的制成鼓形齒。當兩軸有相對角位移時，鼓形齒可以避免齒端點接觸，改善嚙合面上壓力分布的均勻性并可增加許用角位移。由于鼓形齒性能好，已被廣泛應用于 煉鐵、煉鋼、軋機中的部件。但鼓形齒齒形是一小段圓弧，給加工帶來不便，必須用有專用加工設備，目前新設計的數控滾齒機都已采用鼓形齒，這些設備成本高，造價高，是普通滾齒機的幾倍。而普通的滾齒機只能加工直齒，正是由于普通滾齒機的加工單一性，造成普通滾齒機設備閑置，資源浪費。我們采用在普通滾齒機上安裝伺服系統，僅僅是幾千元的費用，就能達到造價百萬元的數控滾齒機加工鼓形齒的效果。
改裝的方法如下：
利用液壓仿形法。在一臺國產y38滾齒機上，利用液壓伺服系統的原理，改裝了徑向走刀傳動系統，使滾刀在軸向走刀的同時，又按預定軌跡作徑向進給，即滾刀的復合走刀運動為圓弧從而加工出鼓形齒齒形。
一、原理
為了使滾刀在垂直走刀的同時按預定軌跡徑向走刀，在刀架上裝置一塊模板，模板隨同刀架升降并隨同立移動，在床身導軌上裝置液壓伺服閥，在立柱進給絲杠上裝置液壓缸，缸體固定在床身上。伺服閥采用正開口四邊滑閥，有單獨的供油裝置供給壓力油。由于液壓缸左右油腔面積相等并通過伺服閥的四個控制邊s1、s2、s3、s4，既與壓力油相通又與回油相通。當模板與滑閥閥芯接觸并壓下一定距離使閥芯在中間位置時，液壓缸的左右油腔壓力相等。活塞不動，處于平衡狀態。當模板推動閥芯時，如推動閥芯向左移動，這是s1和s3減小，s2和s4增大，液壓缸左腔壓力增大，右腔壓力減小，因此活塞從左向右移動，反之從右向左移動。活塞移動時通過進給絲杠推動立柱移動。作徑向進給。同時帶這模板一起移動，因此立柱移動后，模板與滑閥退離接觸（或壓進）使系統中心恢復平衡。立柱停止完成反饋過程。而立柱的移動距離等于模板推動滑閥閥芯移動的距離。因此在滾刀沿齒輪軸向走刀的同時，能按照模板的弧形作徑向進給，從而仿形加工出鼓形齒形。
二、結構設計
1.油缸
是空心雙出桿活塞油缸，立柱進給絲杠從活塞中心空穿過，用螺母鎖緊，這一結構保證了當油壓推動活塞時帶動絲杠一起移動，同時立柱的機動和手動進給仍可用原機床的傳動機構帶動，與液壓傳動互不干涉。當加工鼓形齒輪時，先開動機動進給，使滾刀接近工件，然后用鎖緊螺母將絲杠，與螺母傘齒輪鎖緊，以消除絲杠、螺母之間的間隙對鼓形齒加工精度的影響。需要指出，在加工鼓形齒輪時，由于在工件齒寬中線以上時，滾刀是逐漸后退，過了中線，滾刀轉為逐漸前進，由于進給方向變換，因此傳動系統如果存在間隙，將會造成加工誤差。在鼓形齒加工過程中，不再使用原機床機動和手動進給機構，只用液壓系統，先轉動手輪.通過絲杠使滑閥移動到閥芯與模板接觸并壓下一段距離達到平衡狀態，當再轉動手輪使滑閥移動時，立柱也隨之移動同樣的距離，用這種方法可以控制吃刀和退刀，由于活塞行程有50mm，對加工模數10以下的齒輪所需的吃刀深度是足夠的，當需要改換加工普通圓柱齒輪時，可以不必拆除液壓缸，只需將活塞移動到左端與油缸蓋相靠墊上兩半剖分墊，用螺母鎖緊，即可與普通滾齒機一 樣使用。
2.模板裝置
鼓形齒輪實際上是一個變位量沿齒寬方向連續變化的齒輪，刀具的位移量應等于齒輪變位量，因此滾刀的運動軌跡應是半徑為R的圓弧，可見模板圓弧半經也是R.另外，模板的圓弧兩端應有一段直線部分，以保證滾刀切入和切出 行程滑閥閥芯與模板不脫離接觸。
模板應安裝到刀架上，應能隨同刀架升降，并能方便地調整高低位置。當加工鼓形齒輪時，為了保證鼓形量對稱于齒寬中線（要求中線偏移不大于±0.5mm)，需要使當滾刀軸中心線對正工件齒寬中線時，模板的圓弧中心對正滑閥閥芯。
3.液壓伺服閥
為了保證鼓形齒加工精度，要求控制系統的靈敏度高，也就是推動閥芯的力要小，克服負載的作用力要足夠大，隨著閥芯的微小位移，立柱能作出反應，這主要決定于伺服閥的精度，為此閥芯與閥套要采取配作加工，保證經向間 隙不超過0.005mm.四個控制窗孔要達到最理想狀態。
三、特點
1.精度較高
由于利用了液壓伺服系統的放大作用，控制滑閥位移的力很小，不過幾公斤。因此裝置的本身不會有變形，而能夠把模板的弧形準確的傳遞刀工作機構上，得到足夠大的作用力，可以用調整供油壓力的大小很方便地達到。
2.機床的操作、調整方便
用這套裝置加工鼓形齒輪，與在普通滾齒機上加工圓柱齒輪，操作上沒多大區別。所用工時也基本相同，對于不同尺寸和模數的鼓形齒輪加工，除模板專用外，具有萬能性，即適用于成批生產，也可用于單件小批生產。
3.機床的改裝不大
一般機械制造廠都能辦到，對于其他型號的滾齒機，包括立柱移動式和工作臺移動式的都適用，它的原理也可以移植于研磨機，用以加工俢緣齒輪。改裝后的滾齒機，還能夠加工普通圓柱齒輪，不需要作大的改動。
用這套裝置加工的鼓形齒輪精度不低于級8-8-7，齒面光潔度達到6級。
四、使用情況
調查表明，在軋機上使用鼓形齒聯軸器由于偏轉角大，工作條件繁重，特別是在轉速高的情況下，磨損迅速，壽
命低。解決這一途徑是：
1.增大模數，在按裝尺寸一定時，可以適當減少齒數。
關鍵詞：齒輪；加工工藝；工藝要求；應用研究
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.010
1 前言
盡管齒輪歷史由來已久，最早記錄是在三千多年前。由于齒輪具有效率高、結構緊湊、壽命長等一系列有點，所以它仍舊是目前人類應用最為廣泛的傳動裝置，是各類機電產品的核心部件。近年來由于科學技術水平的不斷提高，很多學科涌現出大量的新方法、新技術，這些因素給齒輪的加工制造研究帶來了新的活力，使得新理論、新結構、新工藝等都得到了發展和應用，推進了齒輪加工制造業的大力發展。
2 齒輪加工工藝概述
毛坯鍛造：廣泛使用的方法是鍛熱壓印，近幾年，生產機械軸開始大規模使用橫軋技術，尤其在加工復雜的階梯軸類工件上應用普遍，應用這種技術不僅能提高精度和加工效率，還能減少資源浪費，節約成本。
正火：一般由于人工操作、設備誤差、環境影響等因素，使得工件冷卻速度難以控制，容易使組織結構不均勻，最終導致金屬切削的熱處理。所以必須使用等溫正火來處理，此過程是通過齒輪切削硬度和熱處理加工后，達到合適的溫度來減少齒輪鋼材料的熱變形，實踐也證明此方法效果明顯。
車削加工：為滿足高精度加工的齒輪定位要求，齒坯加工現在均采用數控車床，而且為了滿足端面與內控的垂直度要求，提高齒坯的精度，確保齒輪的加工質量，要機械夾緊不反復磨車刀，同步完成孔徑、外徑和端面的加工。數控車床的加工高效率有助于設備數量的減少，經濟效益明顯。
滾、插齒：目前滾刀、插刀刃磨后采用再次涂層技術，非常明顯的提高了刀具的壽命，減少更換刀具的次數，保證加工的穩定進行，帶來了較大的經濟效益。
剃齒：是齒輪精加工最常用的方法，因其高效、易于實現齒形和齒向要求的優勢而被廣泛應用于齒輪生產中。
熱處理：常見的有淬火熱處理、滲氮、滲碳等方法，經過處理后表面硬度高，中心塑韌性強，能有效提高齒輪的耐磨性、抗疲勞、延長壽命等。
磨削加工：主要是通過對齒輪的內襯、外徑及斷面的精加工來提高裝配安裝的精度。
檢驗：本過程非常重要，主要是在齒輪裝配前對齒部進行的檢查清理過程，避免裝配后出現噪聲，此過程利用綜合檢查儀觀察嚙合偏差來完成。
3 目前齒輪加工工藝常見問題及解決對策
（1）常見問題。受到技術水平和人工操作等因素的影響，齒輪加工制造過程仍存在一些問題。比如齒數不準、齒形不對稱等。造成齒數不準的原因主要是滾刀選用不合適、毛坯尺寸誤差大等。造成齒形不對稱的主要原因安裝滾刀時沒有對準、螺旋角引起的誤差等。
（2）解決對策。針對齒數不準的問題，首先要合理選擇滾刀，保證滾刀的模數及壓力角相同，螺旋角相近，這樣才可以保證齒形誤差在允許范圍內。如果齒形誤差已經偏大，可以將滾刀的安裝角度微微調整一下，符合要求的規格參數即可。其次要注意齒輪毛坯尺寸的確定，毛坯加工在齒輪的制造中占有非常重要的地位，技術人員應高度重視，最后還要注意附加運動方向的準確性。
針對齒形不對稱的問題，要做到提高滾刀的安裝精度和提高滾刀刃磨質量，建議采用具有高精度、低價格、易操作特點的滾刀刃磨床。此外要經常對交換齒輪的安裝和運轉狀況做全方位檢查，保證車床的穩定運轉。
4 齒輪加工應用新動向
現在齒輪加工行業對齒輪的制造精度，高效生產、綠色生產等方面的要求越來越高，所以齒輪制造研究技術出現新的動向：
（1）高效自動化。隨著計算機技術的不斷發展，數控技術已經大范圍應用在齒輪加工業，利用數字化控制和網絡控制技術，可以讓設備自動識別工件正確與否、刀具磨損情況等，真正實現無人操作、高效自動化生產的目的。
（2）綠色環保生產。在切削時為延長刀具的壽命，常常會使用切削液，但飛濺的切削液和形成的油霧會對環境和工作人員的身體造成傷害。為解決這種問題，出現了高速干切技術，不僅大幅度提高了加工效率，也延長了刀具的使用壽命，所以未來干切切齒技術將成為滾齒加工的發展趨勢。
（3）硬齒面加工技術。隨著砂輪材料的性能提高和磨齒機向自動化發展程度越來越高，磨齒機的工作效率得到了大幅度提高，現在被廣泛的應用在齒輪加工中，尤其是汽車齒輪的加工。此外目前國內正在試用滾齒-熱處理-強力珩齒這種新工藝，相信不久之后也會得到普遍應用。
5 結語
綜上所述，齒輪的加工制造過程中包括了很多的環節，若想制造出較高精度的齒輪，就要做好每一個環節的工作，嚴格執行齒輪加工工藝流程。對于加工過程中存在的問題要及時發現并努力找到解決辦法。而且齒輪加工現在正逐漸朝著高效自動化、全程數控化、信息智能化方向發展，相關工作者應懂得抓住這一趨勢，大力促進齒輪加工的發展及其應用的廣泛推廣。
參考文獻：
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關鍵詞：鼓形齒；多軸數控磨削；鼓形量分布
1 概述
鼓形齒輪與直齒輪相比，以其承載能力強、角位移補償量大、齒面嚙合良好、噪聲小等優點，在聯軸器等民用產品廣泛使用。
航空用鼓形齒輪，一般用于具有彈性要求的軸類齒輪傳扭結構件上，屬于關鍵零部件。見圖1，由于航空用鼓形齒輪的齒形輪廓特殊和尺寸精度要求高，只能用高精度數控磨齒機進行加工。
2 齒輪加工參數設定
所使用的數控磨齒機具備四軸聯動功能，具備多位置主軸和多種自動找正功能，配置西門子SINUMERIK 840D系統，具備良好的人及交互界面和強大的模擬功能。
（1）基本參數設定。輸入齒數、法向模數、法向壓力角、跨棒距尺寸、量棒直徑、跨齒數、齒形點頻率等參數。
（2）確定漸進磨削方式。為了避免在砂輪過于鋒利等原因而導致的過切現象出現，數控系統設置了特殊的漸進磨齒方式。15個齒磨削完成后，再重新把初始3個留有余量的齒進行最終尺寸的磨削，保證磨削精度。
3 齒形磨削及調整
在工件第一個齒槽試磨完成后，必須在齒輪測量機上對齒形進行檢測，依據檢測結果對機床進行調整，對于CBN磨輪來說，齒形上的余量是否均勻、余量過多或過少不是“齒形調整”的主要內容。
4 齒向磨削及調整
齒向磨削主要是齒面的鼓形量分布及調整，也是該零件加工的關鍵。鼓形分布的調整是鼓形調整的依據，首先需要必須確保檢驗狀態與標準的一致性。如圖2所示，在齒向的（零件軸線方向）鼓形曲線上測量所取的曲線段不同，測量結果也將不同。
若測量中取了左裙男蝸咧械A1-A2-A3線段，右側鼓形線中的B1-B2-B3線段，測量結果就會顯示鼓形有角度誤差，上端齒形小，下端齒形大。相反，測量結果也會顯示鼓形有角度誤差。
經過多次試磨削和測量，最終完成了鼓形齒磨削并保證了嚴格的尺寸要求，最終測量結果見圖3。
5 結束語
通過具體零件的加工實驗，掌握了特殊結構高精度鼓形齒磨削過程中參數調整、齒形齒向調整、鼓形量分布辨別方法和調整原理；探索了新型高性能機床的新功能、新操作方法，填補了公司關于特殊結構小模數鼓形齒輪磨削的技術空白。
參考文獻
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【關鍵詞】 數控機床 大型錐齒輪 工藝 誤差
1 緒論
隨著經濟的快速發展，人們對物質的要求越來越多、越來越細，提高加工精度已經成為必然的趁勢。而且快速發展的科學技術和機械制造技術，也為提高加工精度提供了基礎。數控機床己成為柔性制造系統、計算機集成制造系統、智能化制造系統及工廠自動化的基本組成單元。所以提高數控機床的加工精度是提高加工產品質量的必要路徑。而控制數控機床加工精度在一定的范圍內是一個需要不斷研究的重要課題。
僅就中國航天、航空制造業來講，要在10年內完成登月之旅，中國的數控機床將要發揮巨大的作用，這就為機床行業提供了商機。并且為貫徹國家“振興東北老工業基地”的戰略方針，促進遼寧省裝備制造業進一步的提高與發展。
2 數控機床大型錐齒輪加工總體框架
依據數控機床系統在通信、數控機床數據采集與處理和數控機床遠程監視與管理方面的需求，利用關鍵技術對傳統方案進行改進，分步設計出數控機床加工大型錐齒輪總體框架。整體思路是首先確定系統的主要組成模塊，然后解決數控機床與上位機通信問題，最后解決數控機床加工精度與誤差分析問題。
在確定系統主要組成模塊之前，簡要介紹一下嵌入式系統。嵌入式系統是對設備、機器或車間的運作，進行控制、監視或輔助的裝置。另外，國內有一個更通俗，而且被普遍認同的定義：以應用為中心、以計算機技術為基礎，軟件硬件可剪裁，能滿足應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。
首先確定系統的主要組成模塊，傳統的系統由上位機，下位機，串口服務器和數控機床組成，上位機和下位機均基于通用 PC機。然而通用PC 機體積大、功耗高且靈活性差，在此，利用嵌入式適配器將下位機與串口服務器的功能集成起來，嵌入式適配器是一個典型的嵌入式系統，可依據需求進行定制，靈活性高。
3 大型錐齒輪主要工藝問題及解決思路
整個工藝設計過程要根據我廠現有加工能力以及裝配車間現場的實際情況進行，并且應用原有數控機床加工及裝配總結下來的經驗，重點要在以下幾個技術方面進行攻關、突破。
（1）床身、工作臺整體部件加工精度保證的問題；
（2）立柱導軌面與橫梁接合面垂直度加工保證問題；
（3）滑鞍Y向導軌與Z軸導軌垂直度精度保證問題；
（4）床身左側單導軌與立柱裝配保證進度問題；
（5）滑鞍、橫梁部件裝配精度保證問題。
4 數控機床誤差源分析
加工精度是機床必須要保證的一項性能指標之一，影響機床加工精度的誤差源主要表現為機床系統的空間誤差、刀具系統的位置誤差、工件和夾具系統的位置誤差、檢測系統的測量誤差、外界干擾誤差。上述所說的各種誤差因不同種類的機床而不同，如下表4-1所示。
工作狀態和環境的不同其占據的權重有所變化。表2.1是某加工中心的誤差源分析結果。
表4-1 誤差結果
為解決上述誤差問題，下面我們要引入多體系統來解決加工中的問題。所謂的多體系統是指通過某種形式聯結而成的多個剛體或柔體的復雜機械系統。多體系統的核心是拓撲結構，而其理論基礎是多體系統運動學理論。即用低序體陣列方法描述多體系統拓撲結構的關聯關系，用4×4階齊次方陣描述點和矢量在廣義坐標系中的變換關系，使有誤差多體系統的運動分析變得簡單、迅速、明了和普遍適用。拓撲結構和低序體陣列一般的用低序體陣列來描述多體系統拓撲結構。設慣性坐標系為B0體，任選一體為B1體，然后沿遠離B1的方向以增長數列標定每個物體的序號，從系統的一個分支到另一個分支，直到全部標定完為止。數控機床是非常典型的多體系統，多體系統理論中，我們把構成了拓撲結構的單元成為體，而低序體陣列是用來描述體與體之間的關系。一般的低序體陣列可通過低序體運算法則來求出。
5 研究結論
大型錐齒輪加工機床的總體布局為龍門框架結構，具有高剛性和高穩定性；機床大件均采用高強度的優質鑄鐵件，使整機具有良好的剛性、抗振性和精度保持性；它的床身工作臺設計成一體化結構，既節省材料，又方便加工，保證了主軸的高剛性、高精度、高穩定性和高轉速又可以任意空間方向加工，提高加工效率；主軸采用HSK型刀柄，刀柄與主軸采用錐面和端面過定位的結合方式，能有效的提高結合剛度，具有良好的高速性能，更具有先進性、適用性、可靠性和安全性。通過對整機加工及裝配的研究與實踐，對于我們日后其他新產品的制造積累了豐富的經驗，此次研究成果顯著，達到了設計之初預想的效果。
參考文獻：
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[關鍵詞]齒輪制造；工藝技術；新工藝；發展趨勢
我們發現目前齒輪制造工藝技術無論從毛坯到生產制造過程、還是從工藝方法到產品精度的整個制造過程的制造理念都發生了深刻變化。了解這種發展、變化，對掌握我們國內的齒輪加工發展方向，促進本企業技術進步有著非常重要的現實意義。
中圖分類號：TG61 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）35-0070-01
一、 我國齒輪制造技術現狀
工藝制造技術是當代國際間科技競爭的熱點，是高質量、高水平產品重要的技術保證。我國汽車齒輪及其零部件工業在工藝技術的應用和開發方面，同國際先進工藝技術之間有明顯差距。表現在以下幾方面。
1、齒坯及其加工精度
精鍛、冷精鍛、楔橫軋、擺碾等先進鍛造技術，在國外己廣泛應用于汽車齒輪等金屬零件，其單邊余量均可控制在1mm以內，鍛件幾何尺寸精度高，內在質量好。國內汽車齒輪毛坯大部分為熱模鍛，單邊余量只能控制在2～4mm 之間。在精密數控車床上加工的齒坯，國外定位基準面的端跳、徑跳均能控制在0.02mm以內，我國只有少數汽車齒輪專業廠能達到此精度要求。
2、制齒設備與制齒工藝差距
齒輪專業廠制齒設備的組成比例大致為：滾齒機45%、插齒機25%、剃齒機20%、磨齒機10%。高速切削和精密切削是當今齒輪切削制造技術的發展趨勢。
3、熱處理工藝技術差距
從國內近幾年行業的發展看出，齒輪內在質量有顯著提高，齒面硬度達到技術要求（HRC58～HRC64）；有效硬化層或滲碳層深度穩定；金相組織良好。
二、我國齒輪制造新技術的發展趨勢
1、毛坯原材化
毛坯是生產的基礎，也是整個工藝設計的出發點。為了獲得高性能的產品、減小熱處理變形，我們要控制毛坯的金相組織等各項指標。目前普遍采用鍛造毛坯，鍛造后進行正火或等溫正火等預熱處理方法。在歐洲考察期間，我們注意到歐洲的齒輪生產廠家，包括知名廠家，很少用鍛件毛坯，從齒輪軸、花鍵軸到盤形齒輪，甚至300mm以上直徑的弧齒錐齒輪大多都采用圓鋼下料。有的甚至不經下料，直接用幾米長的圓鋼在車床上完成齒坯加工后再截斷。毛坯原材化可以降低成本和縮短生產周期。毛坯不經鍛造，可以節約的成本包括鍛打費、預熱處理費、材料加熱氧化損耗費、運輸費等。直接采用原材料代替鍛造毛坯，一般可節約毛坯費用20% 以上，生產周期可以縮短10 天左右。對于高精度的齒輪，毛坯原材化的前提是高品質的原材料和完備的熱后加工手段。
2、再制造技術
齒輪加工機床設計開發過程中，應從全生命周期角度出發，充分考慮機床資源的循環重用，采用可拆卸回收性設計以及模塊化設計等方法，便于機床報廢后進行再制造及技術提升。齒輪加工機床具有較高的回收利用價值，可重用部件資源回收利用率較高，而且再制造成本較低，如再制造滾齒機成本僅為同種技術水平的新滾齒機的50～60%。通過再制造，機床大量零部件得以重用，避免制造這些零部件的過程（鑄造、焊接、切削加工和熱處理等）中的環境污染及資源、能源消耗，也避免了對這些零部件進行回收處理過程的資源消耗與環境污染。對齒輪加工機床進行綜合性能提升后，實現了高質量、高精度、自動化加工，減少調整、加工和檢驗時間，加工精度穩定，廢品率降低，生產成本減少，并實現加工過程的節能、降噪。
3、質量控制SPC 化
SPC（ Statistical Process Control） 是檢測和控制工藝過程的一種方法，是為了用最小的費用成本，保證生產出精度具有高度一致性的產品。SPC通過檢測制造過程收集加工數據進行統計分析，不受人為的主觀因素影響，及時發現引起加工精度變化的根本原因。SPC可以預示是否需要調整加工過程，如調整工裝夾具、改變工藝參數等。當檢測點落在上警告線UWL和下警告線LWL之間時，說明生產過程穩定；當檢測點落在上警告線UWL與上控制線UCL之間，或下警告線LWL與下控制線LCL之間時，說明加工系統出現問題，但仍可繼續生產，需要加大檢測頻次；當檢測點落上控制線UCL以上或下控制線LCL以下時，說明生產過程必須停下檢查，尋找加工系統不穩定的原因，進行工藝參數調整等，從而保證生產出質量穩定的產品零件。
4、齒面精加工熱后化
齒面精加工采用的工藝方法主要有剃齒、磨齒、珩齒、刮齒。除剃齒外，其他3種工藝方法都是在熱后加工。但是剃齒調整方便、加工效率高，投資少，成本低，因此應用最廣，是最主要的齒面精加工方法。但是剃齒不能進行硬態加工，為了消除熱處理變形的影響，剃
齒一般要比產品精度高半級到一級。目前，剃齒雖然仍是非常重要的齒形精加工方法，但是越來越多地為磨齒、刮齒所代替。磨齒主要采用蝸桿砂輪磨和成形磨，刮齒是在熱后再次對齒輪進行滾齒加工，熱后加工成的齒輪精度即是零件的最終精度，不用擔心熱處理變形問題。這樣可以減少為防止熱處理變形而提高原材料（ 毛坯） 的成分、金相組織等的技術要求，降低毛坯成本和加工成本。
5、齒輪自動分選檢技術
近年來，隨著齒輪生產技術的發展，在齒輪生產過程中去除毛刺和防止磕碰的技術有了飛速的進步，即使如此解決毛刺和磕碰仍是齒輪生產中的一大難題，至今仍是變速器總成裝配后由于毛刺、磕碰造成噪聲而不得不返修的主要原因。從目前齒輪生產行業中看，為解決這一難題，一是在生產過程中盡量減少毛刺和磕碰的產生；二是在齒輪進入變速器裝配前，如何檢查出其毛刺和磕碰以免造成變速器總成的返修，以避免大量人力和物力的浪費。由于
齒輪的毛刺和磕碰在生產中要完全消除是很困難的，所以對齒輪的毛刺、磕碰的檢查就顯得尤為重要。在日本、美國等變速器齒輪生產廠家采用了一種齒輪自動分選檢驗機，它可以對成品齒輪自動進行跨棒距、齒圈徑向跳動和磕碰的檢驗并進行自動分選，把不合格品自動剔出。除可進行跨棒距、齒圈徑向跳動和磕碰的檢驗外還可進行齒輪的內孔和端面擺差的檢驗，同時對工件存在磕碰的部位打上印記以利于識別修復。這種齒輪自動檢驗機的應用為齒輪自動檢測和質量管理開辟了新的途徑，特別是對齒輪磕痕的自動檢測對當今我們檢查毛刺、磕碰是個很好的啟發，這種設備目前在國內還是空白。
結語
齒輪技術正朝著高效、高精度及綠色制造方向發展。其中有的技術如干切滾齒工藝、螺旋錐齒輪的磨齒等，國內已有單位開發出該項技術并推向市場，但還有不少新技術在國內尚屬空白，為此希望國內的制造廠家能關注國際上的新技術和發展動向，將國內齒輪的制造水平推向一個新的臺階
參考文獻
[1] 陸曉星.熱精鍛直齒錐齒輪模具設計及仿真[D].山東大學，2011.
【關鍵詞】齒輪箱 設計 構造 加工 性能
在機床設計機械小零部件的時候，齒輪箱采用的大多是小體積的零件，并且從形態上多樣化比較復雜，另外其尺寸也很難測定，加工的部分相對也比較多，所以會出現幾何公差，并且要有更準確的幾何公差值來進行，這些問題都是齒輪箱加工時需要考慮的，所以非常有必要探討研究齒輪箱的加工和設計。
一、齒輪箱在加工時常見的技術性難點
用齒輪箱加工煙草來舉例說明，齒輪箱卷接機組后部非常關鍵的零件是ZJ19B，我們分析該齒輪的特點后可以分析出齒輪箱在工作中出現很大的難度，有如下幾個方面：齒輪箱的尺寸和空間比較小，不能進行測量，尤其在加工時不容易進行監控，不能用測量來滿足保證；齒輪箱本省需要很多的加工部位，幾何公差相對也嚴格了很多；齒輪箱并沒有準確的定位面不能準確進行裝夾；齒輪箱所用的材料在經受壓力的時候容易變形而不能承受。
二、加工設備HPM1150U機床所具有的特性
由于齒輪箱所需要加工的部位較多，并且需要進行高精度加工，并且對齒輪箱加工的中心性能有著較高的要求，因此決定使用瑞士米克朗公司的HPM1150U立臥轉換加工中心的加工設備。該機床具有以下幾種特性：1）刀庫的最大容量為30把刀，刀庫的基本形式為盤式，刀柄的主要形式為Hsk-63A，采用5軸聯動的方式，并且采用TNC430數控系統和軟件；2）機床的最大行程為：Y=450mm、X=530mm、Z=450mm，主軸所具有的轉速一般在100r/min～20000r/min之間，直線軸所具有的定位精度為0.008，重復定位精度為0.006，C軸分度精度大約為10″，重復定位精度大約為5″，C周回轉的范圍可以寫作N×360°。
三、具體的解決方案和加工工步的分析
（一）齒輪箱加工方案設計驗證過程分析。1.夾具的設計。隨著齒輪箱在制造毛坯零件來看，它可以設計出集中模具，根據可行性的合理方案進行實物使用和拼裝，通過分析我們看出，在兩種存在相同方案的問題中，具體部位的工差加工的要素都是因為模具和刀具不要發生干涉，所以不能在一次裝夾的過程中順利的完成加工工作，這就導致零件的精度不能滿足基本的精度要求。這就表明，有具體公差要求的加工要素的位置，需要在一次裝夾時結束加工工作，并且做好平面定位，但該平面不屬于齒輪箱零件的中間位置。所以說，應該在加工過程中適當的增設一個輔助支撐面，也就是在R29圓柱面上增加并焊接一個矩形工藝搭子，這個搭子的尺寸應該為40mm×15mm×12mm；2.螺紋的加工。齒輪箱零件中主要包括3種內螺紋，分別為M30mm×1.5mm、M45mm×1.5mm和M33mm×1.5mm。在原有的方案中，主要使用的是鉗工攻螺紋，這種螺紋的直徑較大，并且采用的材料為ZL101A，材質較疏松，極容易出現“爛牙”的情況，從而造成零件報廢。針對這一問題，在開發的過程中，主要運用了機床中的“循環262”功能，利用單刀銑螺紋的方式，有效的解決了“爛牙”問題；
（二）重要加工工步分析。（1）對定位面和定位孔的加工。在組合夾具設計中，首先應該對基準線進行核查和校準，加工出D平面并銑出工藝搭子面；之后將D平面上的螺孔加工為43.5H6，并將其作為定位孔來使用；為了使接下來需要加工的零件能夠裝夾壓緊，就需要在工藝搭子的兩側增加兩個壓緊槽，并保證其對稱；（2）齒輪箱斜面和孔的加工。在設計組合夾具時，應該對其進行校準，然后以102°的角度來翻轉A軸，從而加工端面、外圓和內孔等主要部位；之后以180°的角度來翻轉A軸，從而加工另一個端面、外圓、內孔和內螺紋，并保證同軸度為0.02mm；最后將A周翻轉到原有的位置，然后分別翻轉±21.5°；（三）A基準孔和B基準孔的加工，設計組合夾具。要想避免壓板之間壓在已經完成加工的Ra1.6對稱斜面上，要么會損壞齒輪箱上面零件的精準度，需要設計出在加工中會常使用的緊壓模塊，這種緊壓模塊的傾斜角度要與齒輪箱零件的傾斜角度保持一致，操作過程中，壓板也是應該緊緊壓在緊壓模塊上，形成緊壓模塊與零件他們的斜面角度保持一致，這樣才能夠壓緊零件同時保持了零件的完整程度；（4）工藝搭子的去除。根據組合模具在設計中我體會到了齒輪箱的零件是具有很薄的孔壁，材料是ZL101A，假如在加工中出現了過于緊壓，就能夠造成孔壁的變形，但是緊壓的力度欠缺的話，將會出現工件導致移動的現象，嚴重的說可能會造成零件工件的報廢。假如齒輪箱的零件將壓力控制好避免發生移動就必須增強輔助的頂壓力，這就非常需要設計出預緊壓力，這種斜面的設計角度也要考慮零件斜面，兩者保持一致，在使用期間就可以避免造成對加工完成的工件浪費和傷害。
結論
齒輪箱加工一些零件在進行工藝設計的時候，一般都是使用零件的工藝路線或者使用特定的設計組合模具來解決問題。通過使用HPM1150U轉換和加工的程序來解決使用齒輪箱零件多方位零件和多形態的加工。在機械制造中需要加工的零件有很多特點，有些齒輪箱零件還有相似之處，所以研究其工藝的設計是非常有必要的，能夠為加工其他零件給與寶貴的經驗和借鑒。
參考文獻 ：
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關鍵詞：新型數控滾齒機；加工誤差；加工補償
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.005
我國大型數控滾齒機主要的應用領域有航空航天、船舶車輛、風力發電等工程機械重要領域的X輪加工。大型數控滾齒機應用領域針對大尺寸齒輪進行結構加工，其精度要求很高，為了保證加工齒輪的質量符合工程應用標準，因此，需要對大型數控滾齒機的加工誤差進行深入研究并加以改進補償，重視細節，借鑒國外，讓我國的大型數控滾齒機能夠加工出高質量、高精度、低誤差的齒輪零件，為經濟建設和科技進步提供技術保證。
1 大型數控滾齒機加工概述
齒輪是輪緣上有齒且能連續嚙合傳遞運動和動力的機械元件，它是制造裝備業及各種機械傳動系統的重要基礎零部件，在制造工程中應用范圍及其廣泛。齒輪的優勢明顯，傳動平穩、傳動比精確、恒定功率輸出、載荷承受能力強、傳動效率高、耐磨耐受性強、使用時間長、工作可靠、噪音相對較小等，齒輪廣泛存在于各個領域的制造使用，因此對齒輪加工工藝的要求很高，避免出現工程問題。齒輪的加工方法主要有切削法，如滾齒、插齒、剃齒、磨齒及銑齒等；按齒廓形成原理可分為成形法和展成法兩大類。成形法是用刃部形狀與被切齒輪槽形狀相同的成形刀具來加工齒輪；展成法加工時切削刀具與工件作相對展成運動，刀具和工件的瞬心線相互作純滾動，兩者之間保持確定的速比關系，所獲得加工表面就是刀刃在這種運動中的包絡面。這兩種方法各有優點，也各受限制。
目前針對大型高精度的齒輪加工使用的是展成法，該方法效率高、精度高、應用廣，加工設備就是數控滾齒機。滾齒機滾削加工齒輪、蝸輪蝸桿時，滾齒機滾刀與工件是根據交錯軸斜齒輪嚙合原理進行加工，滾齒精度可達6到8級甚至更高。然而，當前我國的大型數控滾齒機加工中還存在一些問題，誤差較大且難以穩定，不可確定因素較多，在大型數控滾齒機的發展道路上還有很長的路要走。
2 大型數控滾齒機加工精度影響因素
2.1 滾削力對加工精度的影響
滾齒切削力是齒輪加工的基本物理參數，在大型數控滾齒機使用過程中，大型滾齒機主軸功率很大，切削力很容易導致整個系統不穩定，甚至產生變形失穩。滾刀和工件的中心距由于主軸不可避免的變形發生位移，很大程度上影響了加工精度。在滾齒過程中，切屑力不斷變化使得滾刀各齒的受力不同不停變化，而切削力受到了很多因素的影響，包括切削工藝、齒輪材料、熱處理加工技術、滾刀與齒坯參數、冷卻程度等。由于這些不確定因素的存在，就會使得齒輪機的加工主軸彎曲變形難以確定，需要通過數學建模，全面考慮各種可能存在的誤差問題進行補償。可以提高滾刀轉速、小滾切深度分刀次切削等降低切屑力，降低滾齒機主軸的變形，降低加工誤差。
2.2 熱變形對加工精度的影響
齒輪加工過程是一個金屬的切削過程，又由于是大型的滾齒機，加工過程的發熱量可想而知，在加工的過程中，機床成為熱源作為主要的發熱件，同時還會存在立柱的熱變形，這些都會使得主軸的中心距發生相對位移，影響了齒輪的加工精度。加工過程電機發熱難以避免，切削摩擦也會生熱而且是大量的熱量，同時環境和加工工藝也會起到一定程度的影響。
3 大型數控滾齒機加工誤差補償技術
很多情況下，大型數控滾齒機在高速度、高負荷、高功率運行時，想要降低加工誤差是非常困難的一件事，金屬加工切削力很大，整個機械振動很強，主軸中心距位置幾乎不可能保證，這就需要進行一定的合理加工誤差補償，這也是降低加工誤差的一個重要舉措。大型數控滾齒機加工誤差的補償方法主要分為硬件結構補償和軟件控制補償兩類。硬件結構補償是在使用各種誤差檢測手段和技術進行誤差評定，直接或間接的測量出加工誤差，并通過建立起的數學模型進行誤差補償計算，以盡可能的消除誤差。可以使用一種滾齒機誤差差動螺旋補償裝置，包括絲杠螺母傳動系統、蝸輪蝸桿補償系統、套筒、支撐軸承及墊圈等部件。軟件控制補償就是研發出科學高效的加工自動編程系統，使用各種傳感器采集加工過程中的數據，并反饋給數據處理核心，進行實時的檢測和控制，使用負反饋系統，讓加工的輸出得到時刻的修正，更加準確。需要注意的是，軟硬件誤差補償都需要以系統模型為基礎，在此基礎上進行計算，建立修正補償算法模型，開發出更加科學、高效、精確的自動控制系統。綜合使用軟硬補償，建立起補償系統平臺，進行誤差補償實驗，不斷優化改進，以實現加工齒輪的高精度目的。
4 小結
目前，隨著科技的飛速發展和社會的不斷進步，世界制造業也進入了發展的黃金期，加上計算機和信息技術的日益成熟，自動控制理論的不斷完善，數控機床已經成為工業制造不可缺少的重要工具。不同的傳統的齒輪加工，數控滾齒機讓齒輪加工進入了批量生產，大規模生產的新時代，而新興的在線監測和自動控制，讓大型數控滾齒機擁有了廣闊的應用前景和無盡的發展潛力。未來的大型數控滾齒機將更加呈現智能化、自動化、人性化、高效化、高精度化和多功能化的發展模式。為實現這一目標，需要所有的科研人員清楚大型滾齒機加工精度的影響因素，深入研究，不斷嘗試、探索、實驗，最大限度的提升加工齒輪的精度，減少加工誤差并及時、合理的進行誤差補償，保證加工齒輪的工程質量。
參考文獻：
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