导读
行使ZP50数控成型磨齿机单面分段成型磨削，来实行超大模数齿轮齿形的加工，并经过详细实例对此磨削法子加以考证。此磨削工艺上风在于，不需求添补专用机床和非凡工装刀具，是一种实用性强、经济性好的齿形精加工法子。
跟着产业本领进展和资产布局的调动，矿山摆设朝着超大型化方位进展，为了满意齿轮高承载才能的请求，齿轮亦需向超大模数、高齿面硬度、高精度方位进展。
模数50≤mn≤的齿轮称为超大模数齿轮。向例齿形加工时，其齿面硬度为～HB，齿轮加工精度为9～10级，齿面粗劣度不小于Ra6.3。
1向例齿形加工每每模数mn＜50的渗碳淬火齿轮齿形加工，罕用数控成型磨齿机磨削加工，其齿形加工的工艺过程以下：
(1)锻造齿轮毛坯铸产生形。
(2)粗车齿坯粗加工，使其具备零件的形状。
(3)探伤测验及保证齿坯内涵品质。
(4)正火改正齿坯内部布局布局为后续工序打根基。
(5)半精车找正齿顶圆及端面。
(6)齿形的预加工模数mn≤36时，采用磨前滚刀滚齿，如图1所示；模数mn＞36时，采用指形铣刀铣齿，如图2所示。
图1滚刀铣齿暗示Fig.1Hobbingsketch
图2成型指形铣刀半精铣齿Fig.2Semi-finishingtoothmillingwithshapedfinger-typemillingcutter
(7)渗碳淬火保证齿面的高硬度和渗碳层深度请求。
(8)喷丸管教表面算帐以及改正齿根部表面环境。
(9)精车加工出齿顶圆和齿轮两头面等基准面。
(10)齿形滚切半精加工修削渗碳淬火变形，同时切除部份加工余量，关于36＜mn＜50的齿轮不施行此环节，直接磨齿。
(11)磨齿采取双斜边砂轮对齿产生型磨削精加工，双面或单面成型磨削，如图3所示。
图3成型磨齿暗示Fig.3Sketchoftoothprofilegrinding
(12)查看磁粉探伤和查看轮齿精度。
2超大模数齿轮加工自升式海洋平台起落系统用齿轮轴，其模数mn=62.，齿面渗碳淬火，精度请求5～6级，及齿面粗劣度请求Ra0.4～0.8。该齿轮具备大模数、高精度、高硬度等特性，齿轮加工属于极限加工，本领含量高，是平台起落系统缔造中的挑战性困难。为明白决该缔造困难，笔者放弃向例工艺过程，行使ZP50数控成型磨齿机单面分段成型磨削法举行超大模数硬齿面加工，为该类非向例齿形加工供给了新的办理法子。其齿形精加工，若采取锻造-修磨、线切割/火焰切割-修磨、刨或插削-修磨、铣削-修磨等向例法子，齿轮精度和齿面粗劣度均满意不了图纸请求；其余，采取SH梳齿机精梳齿形，精度能满意请求，但由于齿面硬度高，齿面粗劣度达不到请求；由于齿轮齿槽深，齿槽宽，渐开线敞开长度超长，受数控成型磨齿机ZP50加工才能束缚，也不能采取向例渗碳淬火齿轮齿形磨削精加工工艺。
向例磨齿采用双斜边砂轮一次磨削齿槽的双齿面或单齿面，超大模数(mn＝62.)齿轮磨削受磨削机床才能的束缚，一次磨削完不行齿槽的双面磨削或单面磨削。为此，将齿轮的渐开线齿面分N段编制程序，程序调试及格后与ZP50数控成型磨齿机链接调试，及格后输入图纸参数先摹拟加工，尔后对超大模数渗碳淬火齿轮齿形单面分段磨削精加工，如图4所示。即对齿的一侧面齿形分N段成形磨削后，再对另一侧齿面分N段成形磨削，每一侧齿面磨削分粗磨、半精磨、精磨削，并到达图纸请求的精度和齿面粗劣度，全面磨削过程由数控程序管束。其余，由于齿轮模数较大，磨削过程中产生的成型磨削力较大，为巩固磨削砂轮的刚性，磨削时不采用双斜边砂轮，而采取单斜边砂轮践诺磨削。
图4单斜边砂轮单面分段磨削暗示Fig.4SketchofsectionalprofilegrindingwithSBGW
模数mn＝62.硬齿面齿轮的热加工工序与模数mn＜50齿轮的工艺不异，差别在于齿形磨削前的加工及齿形磨削需求采取非向例手法，其齿形加工的工艺过程以下：
(1)锻造齿轮毛坯铸产生形。
(2)粗车齿坯粗加工，使其具备零件的形状。
(3)探伤测验及保证齿坯内涵品质。
(4)正火改正齿坯内部布局布局为后续工序打根基。
(5)半精车找正齿顶圆及端面。
(6)齿形的预加工可采取4种加工法子：①采用不异超大模数的指形铣刀，在卧式或立式滚齿机单分度铣齿；②在镗铣床采用棒铣刀沿齿面路子铣，尔后采用数控镗铣床程序插补铣；③在镗铣床采用棒铣刀沿齿面路子铣，尔后采用数控加工中间铣齿；④梳齿机梳齿加工齿形。
(7)渗碳淬火保证齿面的高硬度和渗碳层深度的请求。
(8)喷丸管教表面算帐以及改正齿根部表面环境。
(9)精车加工出齿顶圆和齿轮两头面等基准面。
(10)齿形滚切半精加工可采取3种法子：①采用数控镗铣床程序插补铣齿形；②采用数控加工中间铣齿形；③梳齿机梳齿加工齿形。
(11)磨齿采用高效精湛数控成型磨齿机床，同时装备高精光整磨削砂轮分段成形磨削以结尾齿形的磨削精加工，并到达图纸请求的高精度和低粗劣度。详细践诺：按照超大模数mn≥50参数将渐开线齿面分红N段(N≥2)，编制并调试程序，调试及格后与数控成型磨齿机程序链接，践诺摹拟加工；磨削时，按照齿面渐开线分段程序修削砂轮，使砂轮外貌满意磨削段的齿形外貌，先磨削各齿槽统一侧被磨削段齿廓，待第一段齿形磨削结尾，从头按照下一段被磨齿形修削砂轮，磨削下一段齿形，直至一侧齿形磨削结尾；调装砂轮同理磨削各齿槽另一侧同位被磨削段齿廓，直至全面齿廓磨削结尾；磨削依序从齿根部到齿顶部，先粗磨、再半精磨、精磨。每一磨削工步结尾均要修削砂外貌形。
(12)查看磁粉探伤和查看轮齿精度。
3齿轮加工3.1要紧参数及请求齿轮轴的轮齿为准则渐开线直齿，其要紧的多少参数如表1所列；齿轮轴材料采取低碳合金渗碳钢，其材料招牌、热管教方法及其干系请求如表2所列；轮齿齿面公役及粗劣度请求如表3所列。
表1齿轮要紧多少参数Tab.1Maingeometricparametersofgear
表2齿轮材料及热管教本领请求Tab.2Materialandheattreatmenttechnicalrequirementsofgear
表3轮齿齿面公役及粗劣度请求Tab.3Toleranceandroughnessrequirementsoftoothsurface
3.2齿形加工齿坯加工按向例加工本领施行及热管教按热管教工艺施行(此处热加工工序省略)。模数mn＝62.的渗碳淬火齿轮轴齿形加东西体环节以下：
3.2.1齿形预加工
由表1数据可策画出：全齿深为.mm，齿槽最大宽度为.mm。由于渐开线敞开长度已远远超过现有滚齿机加工才能，是以需求采取非向例切齿工艺：
(1)采用模数mn＝50的指形铣刀单分度粗开齿槽。
(2)采用模数mn＝62.分段指形铣刀分2段预加工齿形，如图5所示。离别采取指形铣刀加工出齿轮的上半部和下半部齿形，两段加工之间需求从头调动机床，需求注视的是，齿轮下半部齿槽的深度和齿底部过渡圆弧按图铣成，且悉数齿面按工艺模范留量4mm。
图5轮齿铣齿模子Fig.5Toothmillingmodel
(3)将齿坯调装于梳齿机(SH)上，如图6所示。采用高速钢材料梳齿刀对轮齿齿形展成加工，并修削齿形齿距，以消除Y卧式滚齿机单分度铣齿产生的齿形齿距过错，按工艺模范齿单面留量1mm。
图6梳齿工序Fig.6Toothslottingprocess
3.2.2齿形半精加工
齿轮渗碳淬火以后，齿轮轴从头调装于梳齿机上，采用粉末冶金涂层梳齿刀展成梳齿半精加工，以修削渗碳淬炎热管教产生的轮齿变形，同时去除部份齿面余量，以抬高磨齿效率。按工艺模范齿单面留磨削余量0.4～0.5mm。
3.2.3齿形磨削精加工
ZP50精湛数控成型磨齿机如图7所示。将齿轮轴调装于ZP50上，按照齿轮轴参数，按单齿面分为2段编程、调试及试运转，待及格后践诺分段摹拟磨削精加工。加工工艺以下：
图7ZP50数控成型磨齿机Fig.7ZP50CNCprofilegrindingmachine
(1)工件找正、夹紧；
(2)采取单斜边砂轮，并对砂轮均衡修削，修削后装配于ZP50数控磨齿机上；
(3)输入图纸参数；
(4)按程序按照齿根部渐开线休整砂轮外貌，成型磨削各单齿面的齿根部；
(5)按程序按照齿顶部渐开线休整砂轮外貌，成型磨削同齿面各齿顶部；
(6)从头调装砂轮，反复环节4、5，成型磨削另一齿面；
(7)经粗磨、半精磨、查看及格后精磨成齿形。
3.3精度探测对模数mn＝62.的渗碳淬火齿轮轴离别采取铣齿粗加工及梳齿加工半精加工，并在ZP50数控成型磨齿机上采取单面分段成型磨削法举行精加工，结尾全面齿形加工，加工后轮齿精度探测成果如表4所列。
表4轮齿精度探测成果Tab.4Inspectionrecordoftoothprecision
4结语笔者充足行使现有摆设实行了超大模数硬齿面齿轮的高精度齿形加工。首先，在齿轮加工方面，行使Y通俗卧式滚齿机、SH梳齿机和ZP50数控磨齿机相分离，充足表现机床的加工上风；其次，采取了分段指形铣刀分段粗铣齿和专用磨削砂轮分段精磨齿的新工艺，并采取数控摹拟本领，既保证了超大模数硬齿面齿轮齿形加工精度，又抬高了加功效率，也平添了现有机床的加工才能。经过实例加工论证，分段成形磨削工艺不只实用于超大模数硬齿面齿轮的高精度齿形加工，一样还实用于调质或调质+齿面淬火高精度超大模数齿轮齿形精加工，也可用于大模数齿轮超过现罕见控成型磨齿机磨削深度束缚的齿形精加工。
引文格式：
[1]刘成，杨超，信稳.分段成形磨削工艺在超大模数齿轮加工上的运用[J].矿山机器,,48(9):70-74.
出色体例，欢送点击
5天4次被点名！群众日报、新华社繁茂