高效切削在工程机械齿轮加工中的应用

丁明春

摘 要：高效切削技术涉及到工艺繁多且复杂，其中主要包括了镀层工艺、快速CNC控制洗头膏和高速主轴单元等技术工艺，在使用过程中是一项比较复杂的工艺，将其引入到机械制造领域中，对于提高工程机械制造加工效率，实现加工过程中能源节约和消耗降低，并且能够有效地改善我国的切削技术，节省费用支出方面都有着重要意义，下面文章通过对高效切削在机械齿轮加工技术的应用加以探讨，从而提高其技术水平和应用水平。

关键词：高效切削；工程机械齿轮加工；应用

工程机械加工过程中非常重要的传动元件，齿轮的加工质量对于工程机械的使用寿命及其在加工过程中的平稳性程度都产生了非常重要的影响。高效切削施工工艺的有效利用，能够有效地改善我国工程机械齿轮加工水平，对于提升工程机械齿轮加工质量，提高设备的自动化运转，降低运营成本都有着重要作用。

1 先进刀具的应用

1.1 涂层技术在齿轮加工刀具中的应用探讨

在工程机械齿轮加工制造行业中，滚齿工艺在制齿加工方面有着重要应用，并且使用度已经达到了70%以上，传统的使用设备和滚刀材质主要就是高速钢，所以，在进行切削过程中，就会造成很重要的一个问题就是滚刀磨损比较快，崩刃等问题。随着我国科学技术的发展，尤其是最近几年来涂层技术的发展和改善，TiN、TiNC等涂层高效处理技术也逐渐地被加以应用，并且得到了广泛地发展应用，被全面地应用到了齿轮加工行业中。在涂层应用过程中，涂层技术的很大一个优点就是涂层的抗热性能强，并且能够承受较强的磨损度，在使用过程中，能够有效地降低磨损发生和崩刃的情况出现。比如常用的M35、M42等刀具材料。通过使用涂层技术，可以高效率地将运转速度明显提高，甚至达到了每分钟120米-150米的速度。滚刀的转速越高，那么涂层滚刀的效率也就越高，因此，提高切削效率的方法就是提高滚刀的转速，并且加大供给量，从而有效地满足当前工程机械齿轮加工的有效利用。

1.2 可更换刀片组合滚刀在硬齿轮加工中的应用探讨

在齿轮加工应用过程中，通常情况下都是选择使用刮削工艺来将齿轮猝火消除，从而达到防止变形，加工的效果。传统使用的滚刀主要就是硬质的合金刀片，那么工程机械上齿轮模数在10-15毫米之间，所以滚刀通常采用焊接式的硬质合金刀片，但是这种刀片有一个比较大的缺点就是通常情况下不能够很好地满足高速切削的要求，并且刃磨时间也比较长，刀片的价格也比较高，因此在齿轮加工过程中其应用范围也较小，因为一旦刀片磨损度较高时，那么就会造成切割精度降低，从而影响了刀片的正常使用，同时对于齿轮切割的精度也受到较大的影响，从而降低了齿轮加工切割质量和水平。因此采用可更换刀片组合形成滚刀，那么就可以有效地满足高速切削的要求，和传统的硬质合金刀片相比较，它的切削刀片可以明显地提高40%以上，而且通过使用可更换的刀片进行切割，一旦出现磨损以后，就可以立即进行更换，从而使得整个水平和切割质量得到有效地保证，加工质量非常稳定。同时不需要进行刃磨，一旦单个刀片达到了较高的磨损度时，就会立即自动进行下一个刀片的使用，从而完成自动化的更新，使得齿轮的加工质量得到有效保证。这样可以降低加工过程中的工艺施工操作步骤，不需要进行拆卸，一把刀体就可以终生使用。大大地节约了时间，降低了原材料的消耗，提高了资源的利用效率。由于这种刀具的采购成本高，而且生产工艺也相对复杂，因此当前我国还没有形成比较稳定的生产市场，国内市场基本上还没有一家比较完整的生产该类滚刀的厂家。

2 高效率齿轮加工机床的应用探讨

2.1 高效数控滚齿机在齿轮加工中的应用探讨

采用高速地滚齿进行加工操作，对于提高我国工程机械齿轮加工水平有着重要意义。为了实现高速滚齿，滚齿机必须要提高刚性，对于滚刀的驱动功率，提高其数控水平，并且能够较好地完成温度控制，当前在我国重庆等地方已经出现了这样的高效率齿轮加工机，这种加工机器的优点有很多，第一，操作技术简单方便，通过采用七轴四联动，系统都采用电动机的数控轴驱动、主轴和分齿通过机械链来完成运动，不需要挂轮，就能够实现轴向多次方框循环和轴向L型循环，并且完成自动变速控制。第二，滚刀转速范围大，在加工利用过程中，滚刀的转速可以达到了每分钟300转到每分钟1600转，但是普通的滚刀转速只能够达到每分钟70转到每分钟1200转，相比于普通的滚刀转速，高效数控滚刀转速明显优于普通的滚刀转速。第三，滚齿机刚性要求高，在切割过程中，采用的都是自动化操作系统，能够降低人为误差的发生，同时振动也较小，并且能够有效地延长滚刀的切削寿命。第四，机械的智能化水平高。在使用过程中，能够实现自动化审刀操作，在加工过程中，通过操作面板控制，能够进行直接的观察，对于切削刀的磨损程度等进行详细的观察和记录，确保加工质量得到有效的保证。

2.2 车铣复合中心在齿轮制齿中的应用

随着我国科学技术的发展和进步，车铣复合中心开始将铣削和车削技术进行统一结合，从而实现齿轮加工应用过程中的五轴联动，从而实现齿轮轴类工件中车削工序和铣齿工序的完美结合和统一，也就是明显地提高了切削效率，在加工过程中，使得其转动速度达到了每分钟1200转，能够明显地提高加工效率，大大地节约了时间，降低了原材料的消耗，提高了资源的利用效率，提高齿轮加工质量。

2.3 数控成型磨齿轮加工中的应用探讨

在工程机械齿轮加工过程中，磨齿通常情况都是使用展成法进行磨削，那么这个加工过程中的设备结构比较复杂，同时磨削的效率也比较低，成形磨齿技术的发展基本上也都相比于传统的设备使用效率提高了一倍，在成形磨齿发展初期，磨削的裂纹。烧伤等问题一直无法得到有效地解决，但是随着我国科学技术的发展进步，我国齿轮加工过程中的设备研究，使得我国高效切削的设备利用效率也得到了明显地改善大流量的冷却装置和数控技术在磨齿机上得到了广泛地应用。比如实现了齿轮成形，齿向修形等，从而使得运行过程中，设备的利用率增加，整个加工过程中也变得更加安全、稳定，提高了设备利用率，在加工过程中，通过操作面板控制，能够进行直接的观察，对于切削刀的磨损程度等进行详细的观察和记录，确保加工质量得到有效的保证，降低了能源消耗。

3 结束语

高效切削技术已经成为当前工程机械齿轮加工过程中的重要加工技术，高效切削已经成为了当前工程机械齿轮加工的必然趋势，通过利用高效切削技术，一方面能够有效地确保齿轮加工质量得到保证，另一方面通过高效地切削加工，能够减少了工人的加工工作量，提高了设备的自动化利用过程，提高了设备的加工效率。提高切削效率的方法就是提高滚刀的转速，并且加大供给量，有效地满足当前工程机械齿轮加工的有效利用。从而明显地促进了我国制造行业的快速发展，提高了我国高效加工的应用水平和齿轮加工质量。

参考文献

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