機械齒輪加工工藝分析

劉春杰

目前我國經(jīng)濟發(fā)展十分快速，信息技術(shù)行業(yè)發(fā)展也十分快速，機械制造行業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。在機械工程制造的過程中，齒輪非常重要，如果齒輪加工不當，就會阻礙機械工程鋼造的順利開展，對機械制造行業(yè)造成不利影響，就目前來看，我國機械制造行業(yè)中的齒輪加工還存在一些問題，阻礙了機械制造質(zhì)量和水平的提升。為了促進機械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，應用科學的機械齒輪加工工藝勢在必行。

機械齒輪 加工工藝 機械制造行業(yè) 機械裝置 齒輪數(shù)量

引言

隨著人們生活質(zhì)量的提高，工業(yè)企業(yè)越來越普遍。為全面提升企業(yè)生產(chǎn)效率，其整體機械系統(tǒng)應始終處在優(yōu)質(zhì)高效且健康的運行狀態(tài)。同樣內(nèi)部安全生產(chǎn)環(huán)境的基礎要素也離不開機械設備始終的可靠高效運行以及低能耗工作機理。針對機械設備服務運行的過程做快速有效的監(jiān)督掌控，實施周密細致的分析以及應對處理，是確保機械系統(tǒng)處于健康狀態(tài)的重要因素，同時也為其維修過程提供了良好的技術(shù)保障。

結(jié)構(gòu)和種類

對機械齒輪的結(jié)構(gòu)進行分析，可以發(fā)現(xiàn)機械齒輪主要是由輪齒、齒槽、齒面、齒圓幾個部分組成的。對機械齒輪的類型進行劃分，可以以不同的參數(shù)作為劃分依據(jù)：第一，齒輪的齒形。根據(jù)齒形的不同，可以將機械齒輪劃分為漸開線齒輪、擺線齒輪、小壓力角齒輪、大壓力角齒輪等。漸開線齒輪的生產(chǎn)工藝相對簡單，應用范圍非常廣泛。擺線齒輪的生產(chǎn)工藝相對發(fā)展，應用范圍受到限制。大壓力角齒輪的抗壓能力較好，可以實現(xiàn)機械裝置的連續(xù)運轉(zhuǎn)。小壓力角齒輪的抗壓能力較差，經(jīng)常會出現(xiàn)損壞的情況；第二，齒輪的外形。根據(jù)齒輪外形的不同，可以將機械齒輪劃分為圓形齒輪、錐形齒輪、直線齒輪、斜線齒輪等；第三，齒輪的表面。根據(jù)齒輪表面的不同，可以將機械齒輪劃分為外部齒輪和內(nèi)部齒輪等。

當前我國機械制造過程中齒輪加工的不足

（1）齒輪兩側(cè)失衡

在當前我國機械制造行業(yè)的齒輪加工中，存在齒輪兩側(cè)失衡的問題。正常來說，齒輪的兩側(cè)應該保持平衡，但是在實際加工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)齒輪失衡的問題，這是由以下兩個原因造成的：第一，技術(shù)人員沒有提高滾刀安裝的效率。在設計機械齒輪時，需要事先安裝滾刀，并對滾刀的半徑和方向進行測算和分析，保證切齒的精確性。一些技術(shù)人員在安裝滾刀時，沒有對滾刀的工作范圍進行計算，也沒有擺正滾刀的軸心位置，導致臺階和螺母的垂直參數(shù)與預定值相距過大，影響了齒輪兩側(cè)的對稱性；第二，技術(shù)人員沒有對螺旋角進行精確設定。在應用滾刀的過程中，螺旋角的齒輪齒數(shù)關(guān)系著滾刀的頭數(shù)，因此需要對螺旋角的齒輪進行精確設定。一些技術(shù)人員在工作的過程中沒有根據(jù)滾刀運作速度進行螺旋角的旋轉(zhuǎn)，也沒有根據(jù)螺旋角的角度對齒輪進行重新安置，導致齒形兩側(cè)出現(xiàn)失衡。

（2）機械齒輪斷裂

齒輪的斷裂，說明該機械齒輪已經(jīng)嚴重喪失了本身的性能，這也是機械設備運行過程中對齒輪造成的一種極為嚴重的損害，一旦齒輪發(fā)生斷裂，將會引發(fā)嚴重的后果。針對齒輪發(fā)生斷裂的原因，可將齒輪斷裂分為超載荷斷裂、磨損斷裂和疲勞斷裂等幾種重要的形式，在機械設備運行過程中，一旦出現(xiàn)齒輪斷裂現(xiàn)象，應該及時予以重視，才能保證機械設備的穩(wěn)定運行，進而促進企業(yè)的發(fā)展。

我國機械制造行業(yè)機械齒輪的加工工藝

（1）漸開線式加工工藝

在我國機械制造行業(yè)的機械齒輪加工中，可以應用漸開線式加工工藝。漸開線式齒輪在當前社會應用得非常廣泛，因此機械制造行業(yè)應該掌握漸開線式齒輪的加工工藝。對漸開線式齒輪加工的方法進行劃分，可以發(fā)現(xiàn)該加工方法有兩種表現(xiàn)形式：第一種是繪形法。根據(jù)事先設計的齒輪模型進行加工；第二種是展現(xiàn)法。應用滾齒機、銑床等，展現(xiàn)齒輪的工作流程。為了方便闡述，下文將介紹三種常用的漸開線式齒輪加工方法：第一，滾齒機的加工工藝。這種加工工藝在我國的機械制造行業(yè)中非常普遍，在應用這一加工工藝時，技術(shù)人員需要應用齒輪滾刀，根據(jù)機械設備的參數(shù)調(diào)整滾輪的外形、齒數(shù)等，并分析齒輪的實際轉(zhuǎn)動情況。當滾齒發(fā)生旋轉(zhuǎn)，刀齒可以看成是一個固定的項，當滾齒連續(xù)轉(zhuǎn)動，刀齒也發(fā)生移動，需要將刀齒看成是變化項。當二者發(fā)生同時轉(zhuǎn)動時，技術(shù)人員需要測量齒輪齒條的運動比率，并根據(jù)齒條的尺寸規(guī)模，進行齒輪設計。滾刀刀齒在轉(zhuǎn)動過程中會分散出不同的運動線路，不同的運動線路組合在一起，就形成了漸開線式的齒廓。第二，插齒的加工工藝。在應用這一加工工藝時，技術(shù)人員需要對齒輪的形狀進行判定，優(yōu)化和調(diào)整齒輪的齒條和齒面。在插齒加工中，插齒刀承擔著重要的工作職能，插齒刀能改變齒輪的外形，因此技術(shù)人員要對齒輪的運動軸線進行分析，如果齒輪偏離了運動軸線，應該磨損齒輪的棱角。齒輪在固定的轉(zhuǎn)動區(qū)間進行反復運動，插齒機會不斷磨削齒輪的外圍，直到齒輪的外形已經(jīng)滿足機械制造的固定標準；第三，剃齒和磨齒的加工工藝。在應用這兩種加工工藝時，技術(shù)人員需要應用剃齒刀和砂輪對齒輪進行加工。這兩種加工工藝不同，應用的順序也呈現(xiàn)出較大的差異性。一般來說，在熱處理之前，應該采用剃齒刀對齒輪進行切削。在熱處理之后，應該采用砂輪對齒輪進行磨齒精加工。

（2）加強對齒輪表面的強化處理

在機械設備運行過程中，造成齒輪的承載能力較差的原因有很多，不僅是齒輪表面硬度會對齒輪的承載能力造成影響，齒輪的表層與齒輪芯部之間過渡區(qū)的剪應力也會對齒輪的強度造成影響。增強齒輪強度最好的方法就是采用滲碳淬火技術(shù)，該技術(shù)能夠增強齒輪芯部的強度。在滲碳淬火供應之后，可以按照相關(guān)的要求，使用小球來撞擊齒輪表面，才能加強齒輪表面的抗疲勞強度，避免齒輪出現(xiàn)嚴重的失效現(xiàn)象。

結(jié)語

機械制造行業(yè)也進入了快速發(fā)展階段。在機械生產(chǎn)制造的過程中，機械齒輪承擔著重要的工作職能。只有對機械齒輪進行精準加工，才能保證機械的連續(xù)運轉(zhuǎn)，提升機械裝置的工作效率。就目前來看，我國機械制造行業(yè)中的齒輪加工還存在一些問題，為了促進機械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，應用科學的機械齒輪加工工藝勢在必行。

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