热后磨齿
磨齿是获得齿面的有效和可靠的方法,将滚齿余量及其变形量磨掉。为了使齿轮在负载状态下受力及啮合更加合理,齿轮会在标准渐开线齿形和齿向上做一定的修正。CNC 磨齿机通过预设的参数,将齿部形状磨削为要求的几何精度。并且通过选择匹 配的砂轮及修整参数,磨削达到终的粗糙度要求,行业内普遍的要求为 Ra0.8,也有一些特殊应用,如风力发电齿轮箱等,需要达到 Ra0.6 甚至更高。其加工方法分为展成磨和成型磨。
成型磨
砂轮被金刚轮修整成与齿形相同的形状,逐个齿进行磨削。这种生产方式较为柔性,在更换齿轮型号时,只需要将砂轮修整为与其对应的形状即可。整个修整与加工过程由预设的 CNC 轴进行控制。这项加工技术在国际上比较的公司有 Gleason、Hoefler 等, 其生产的成型磨机床加工精度可以达到 3 级,而且由于整个齿面的形状是由成型的砂轮一次连续磨削而成,所以整个齿面粗糙度可以达到 Ra0.4-Ra0.8。
在实际生产过程中,太高的表面质量要求,以及高的磨削进给量,都会产生更高的烧伤风险。不同的企业也都采取更为精细化的磨削参数进行加工,来保持成本优势。随着科技的进步,一些新的工艺也正在出现来满足市场需求,比如在成型模后进行超精磨,这样工件的表面光洁度可以达到 Ra0.2;或者用双磨头加工,其中一个磨头用于粗磨,另一个磨头安装特殊的砂轮用于精磨,来达到效率和质量的双赢。
对于硬齿面齿轮的加工,主要技术方向为:
(1)滚刀材质和涂层技术
,可提高滚齿的效率和机床利用率。
(2)砂轮技术,
随着微控制技术的进步,砂轮的磨料排列方式及形状将更为可控,更为优化的砂轮将实现更高的磨削效率与更高的工件质量。
(3)加工智能化,
机床在自动抓取工件的基础上,对工件进行辨认和识别,对有质量问题的工件进行预先判定。
(4)绿色加工,
机床的能源利用效率将会更高;油气分离技术将降低机床对空气的污染;新的干切技术,也会大量降低油品的使用量,使加工过程更为环保。