諶昊堃

汽車齒輪加工的技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展

諶昊堃

（湖南省益陽市箴言中學 413000）

就現(xiàn)階段來看，汽車齒輪加工中涌現(xiàn)出了一系列的新技術(shù)，珩齒與摩齒工業(yè)成為今后汽車齒輪加工工藝的發(fā)展新動向，其應用范圍也越來越廣泛，有效促進了汽車齒輪加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文主要針對汽車齒輪加工的新技術(shù)和發(fā)展動向進行分析。

汽車齒輪加工；新技術(shù)；發(fā)展動向

從目前階段來看，無論是國內(nèi)還是國外都是主要采用切削加工的方式作為齒輪加工工藝的。例如當前的變速器圓柱齒輪的加工工藝仍舊是傳統(tǒng)的滾、插、剃齒等方式為加工工藝。近些年來，隨著汽車制造業(yè)不斷發(fā)展，對汽車齒輪噪聲的要求越來越高，采用磨齒和珩齒工藝作為齒輪熱后精加工的方式在齒輪制造業(yè)中應用的逐漸廣泛。當前變速器圓柱齒輪采用的加工工藝主如下：首先以齒坯為基礎(chǔ)，然后在經(jīng)過切齒、剃齒、熱處理得到磨齒和珩齒，或者通過切齒和熱處理的方式得到磨齒和珩齒。

1 齒輪干切技術(shù)

在隨著技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展，高速干切技術(shù)也開始得到普及性應用，該種技術(shù)是發(fā)達國家普遍采用的一種齒輪切削加工技術(shù)，隨著人們環(huán)保意識的增強，人們越來越重視工業(yè)生產(chǎn)的節(jié)能性，污染法律法規(guī)也日臻完善。我國齒輪干切技術(shù)開始成熟起來，目前，很多地區(qū)開始積極引入美國、日本的齒輪機床，這一技術(shù)也將成為下一階段汽車齒輪加工技術(shù)的發(fā)展趨勢。之所以這一技術(shù)可以得到推廣應用，就是在于其優(yōu)異的節(jié)能性。在進行切削齒輪的加工工程中普遍會使用到切削油，雖然切削油能夠降低切削溫度，但是企業(yè)大量使用切削油容易造成環(huán)境污染，同時對勞動者的身體健康造成一定的影響；此外，大量使用切削油會造成成本的增加，在一些企業(yè)中因使用和處理切削油所形成的費用，占到了總加工費用的20%左右。所以，為了減少環(huán)境污染和降低生產(chǎn)成本，國外生產(chǎn)機床的廠家開始大力推行無切削油的干切技術(shù)。為了實現(xiàn)干切削，首先要對干切削所使用的道具和機床進行改造。因干切削會使刀具與齒輪間溫度急劇上升，所以刀具要有極高的耐熱性和長時間切削能力，而機床要具有能將高溫切削迅速排出的能力。隨著機床制造業(yè)技術(shù)的不斷進步和刀具涂層技術(shù)的快速發(fā)展，國內(nèi)外的齒輪干切削技術(shù)得到了極大的推廣并取得了良好的效益。代表性的有三菱重工的GN系列滾齒機。有的公司更是推出了干、濕兩種切削方式均可應用的滾齒機，如日本Kashifuji公司生產(chǎn)的KN、KE、KS等系列滾齒機。

2 無斜齒導套的斜齒插齒機

在進行直齒和斜齒輪加工時，普遍在插齒機上使用導套來實現(xiàn)切削，插斜齒輪要使用螺旋導套。在進行插斜齒輪加工時，插齒刀的螺旋角與工件的螺旋角必須保持一致，在進行加工過程中要根據(jù)不同的斜齒輪選取不同的螺旋導套。但是導套的研發(fā)過程比較復雜、生產(chǎn)時間長并且在使用過程中進行更換時不方便，所以插斜齒就成為了新產(chǎn)品研發(fā)需要首先解決的問題。所以針對此問題有兩種解決方法：①在構(gòu)架允許的情況下將插斜齒的齒輪分為兩體；②根據(jù)現(xiàn)有的導套，對工件的螺旋角參數(shù)進行更改，達到導套的導程要求。但是上述兩種解決方法都存在一定的約束性，所以人們開始研發(fā)不通過導套就能完成插斜齒的插齒機床。在21世紀初，日本三菱重工成為了全球第一研發(fā)出不同導套的插齒機，而是采用伺服電機來完成插斜齒齒輪。此外美國Southeastern公司也順利研發(fā)出了不用導套的插齒機。而國內(nèi)的公司只是引進了上述兩家公司的技術(shù)，而能夠自主研發(fā)的廠家還沒有出現(xiàn)，該項技術(shù)還處于空白。

3 同步式剃齒機

剃齒屬于齒輪精加工的一種方法，在進行剃削時，通常是在剃齒刀的作用下帶動工件旋轉(zhuǎn)，但是兩者之間并未安裝傳動鏈，而是借助于剃齒刀與工件之間無側(cè)向間隙進行螺旋齒輪副嚙合，在進行切削過程中刀具和工件的速度、方向都是不一致的，而工件中的齒側(cè)面按照兩者剃齒刀的齒側(cè)面進行滑移，在剃齒刀的齒側(cè)面上具有較多的小槽，切削刃就是槽與齒側(cè)面的交線。剃齒能夠有效的修正齒形和降低齒向誤差，同時能夠保持齒面良好的光潔度。所以剃齒有著較高的生產(chǎn)效率，在進行齒輪精加工中普遍采用剃齒工藝。但是剃齒加工方法也存在一定的缺陷，由于轉(zhuǎn)速丟轉(zhuǎn)對齒形的修正能力產(chǎn)生一定的影響，所以為了解決上述問題國外研發(fā)出了同步式剃齒機，這種剃齒機的剃齒刀與工件具有強制的傳動鏈，對刀軸與工件進行同步控制提升了剃刀修正和減少誤差的性能，大大減少了加工時間，提升了加工效率。

4 強力珩齒技術(shù)的發(fā)展

在20世紀70年代，汽車齒輪生產(chǎn)中主要采用圓盤狀或蝸桿狀珩輪技術(shù)，但是采用這種技術(shù)制造成的珩齒機，只是改變了齒面粗糙度，并不能提高齒形和精度，一旦珩削時間過長還會對齒輪的精度造成一定的的破壞。為了提高珩齒機的效率，美國Gleason-Hurth公司和日本神崎鐵工共同合作研發(fā)出了強力內(nèi)齒珩，通過CNC數(shù)控軸控制保證內(nèi)齒珩輪與被珩齒輪間的強制傳動，大大提高了齒輪精度和生產(chǎn)效率，并開始大力推廣滾齒－熱處理－強力珩齒加工工藝。

5 結(jié)束語

隨著汽車齒輪生產(chǎn)加工技術(shù)的不斷創(chuàng)新升級，在國內(nèi)一些新技術(shù)的研究還處于空白或者剛起步階段，大量的技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備仍舊依賴于進口，但是相信在不久的將來通過國內(nèi)科研工作者的不懈努力，我國的汽車制造水準將會得到快速的提升。

[1]王志剛，阿達依·謝爾亞孜旦，丁撼.離散化切削對弧齒錐齒輪齒面質(zhì)量影響的綜述[J].機床與液壓，2014（15）.

[2]鄧靜，鄧效忠，聶少武.弧齒錐齒輪數(shù)控成形銑齒機的研發(fā)及應用[J].機械傳動，2014（10）.

[3]武永福，胡傳朋，權(quán)中華.高效切削在工程機械齒輪加工中的應用[J].金屬加工（冷加工），2013（06）.

[4]燕蕓，張滿棟.硬齒面齒輪加工技術(shù)現(xiàn)狀分析[J].機械管理開發(fā)，2009（04）.

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1004-7344（2016）27-0298-01

2016-9-11