浅谈提高圆柱齿轮加工工艺水平的措施

罗毅

摘 要：通过对圆柱齿轮加工工艺的分析可以发现，在其应用的过程中，本身的工艺制造精度对工艺性能有着十分重要的影响。因此，在圆柱齿轮加工工艺的技术应用中，应该逐渐提高传统的工艺水平，从而为整个工艺技术的发展奠定良好的基础，通过对工艺水平优化分析，对工艺加工理念进行简单阐述，旨在为其加工产业的发展奠定良好的基础。

关键词：圆柱齿轮；加工工艺；技术优化；措施分析

圆柱齿轮是机械产品设计中的基础零件之一，加工的工艺水平对产品的设计性能有着十分重要的影响。因此，随着机械技术的逐渐发展，机械产品的应用性能逐渐提高，所以，对齿轮加工工艺的进度要求也就越高。近年来，通过90JB179-83理念的贯彻及执行，在齿轮精度设计的过程中，对其标准内容的设计有了更高的要求，很多企业以及科研单位进行了大量的统计工作，并对基本的加工工艺进行了技术分析，从而不断推动了齿轮加工的技术创新性发展。

1 圆柱齿轮加工工艺的特点

圆柱齿轮的设计在现代化机器设计中的应用十分广泛，其技术的应用是按照规定的速度以及传递的理念进行合理分析的。对于齿轮的结构而言，由于使用的要求存在着不同，其结构的设计也就会出现一定的差异，通过工艺角度的分析，可以将齿轮的设计分为两个部分，分别是齿圈以及轮体；按照齿圈的分布形式，将其分为直齿、斜齿等，其具体的图示可以通过图1展示。

2 圆柱齿轮加工工艺水平优化措施

2.1 齿轮材料的选择及热处理

首先，对于材料的选择而言，齿轮应该按照使用时工作的基本条件以及适合的材料进行工艺的加工，齿轮材料是否合适会直接影响到工艺加工的性能以及使用的寿命。通常情况下，在低速重载传输齿轮的应用过程中，齿轮会受到压力变形以及磨损的影响，从而导致齿轮容易出现折断的现象。因此，在工艺技能加工的过程中，应该选择机械强度较为强硬的综合性力学材料，例如18CrMnTi。对于线速度高的传力齿轮而言，齿面交容易产生疲劳点蚀现象，这就需要齿面具有较高的硬度，因此，可以使用38CrMoAlA的氮化钢作为原料。其次，在齿轮热处理技术应用的过程中，齿轮的技术加工会存在着不同的目的，因此，在热加工的过程中应该注意两种热处理理念。第一，在毛坯热处理的技术应用中，应该在齿轮加工前后进行预热处理，这么做主要是为了清除锻造或是粗加工过程中所形成的残余热量，逐渐改善材料的切削性能，为整个工艺技术的优化提供充分性的保证。第二、齿轮的热处理以及齿形加工完毕之后，为了逐渐提高齿面的硬度以及耐磨的性能，可以采用渗碳淬火以及高频淬火等工艺技术的处理理念，从而优化工艺技术的处理形式，为齿轮零件的工艺优化提供合理化的依据。

2.2 齿轮基准工艺的选择

在齿轮加工工艺的技术选择中，齿轮基准的加工工艺会经常出现由于齿轮结构而存在的差异性，在带轴齿轮的分析过程中，主要是将齿轮的顶点作為孔定位，空心轴的应用，主要是将中心孔钻出之后，将两端的断孔进行斜面定位。在设计的过程中，当出现顶点定位的进度过高时，就应该将基准线进行统一性的融合，对于带孔的齿轮采用常用的不同定位理念，从而提供工艺技术的处理水平。

2.2.1 内孔以及端面定位。对于这种定位方式而言，主要是在工作的过程中将定位方式以工件内孔的定位方式进行连接，通过位置的确定，将端面作为轴定为的基准点，与此同时，应该在面对端面的位置夹紧。通过这种技术理念的应用，可以实现准确性的定位分析，在设计以及技术优化的同时，实现合理性的技术应用，提高定位精确度，从而生产出大批量的零件，但是，在整个工艺技术优化的过程中，其工艺制作技术相对较高，这就要想相关的设计人员应该逐渐提高技术的应用理念，从而为工艺内容的建立及发展奠定良好的基础。

2.2.2 外圆和端面的定位。在工件的设计及加剧轴心的配合间距出现较大缝隙的情况之下，可以采用千分表矫正外圆的技术理念，确定中心位置，并将端面进行轴向的定位分析，在某一端面将其夹紧。对于这种定位方式而言，在工作的过程中对于每个工件都应该得到系统化的矫正。与此同时，对于齿坯的内、外圆同轴，要求在设计的过程对其设计要求相对较高，但是，对于夹具精度的设计要求却不高，因此，在这种技术应用的过程中，较适合小批量或是单件的产品生产。

总而言之，在现阶段齿轮基准工艺的选择过程中，要想提高工艺的精确度，在加工的过程中就应该充分满足以下几点要求：第一，选择基准重合且统一的定位方式。第二，在内孔定位时，应该注意配合间隙的时间应该尽可能的减少。第三，定位的端面与定位孔以及外圆之间应该实现一次性的装夹，从而充分保证基准定位的垂直度。

2.3 齿轮毛坯的技术加工

齿面加工前中的齿轮毛坯加工，是齿轮就加工中核心的组成部分，主要是由于齿面加工技术以及检测水平的应用，会按照检测的标准进行基准内容的分析，逐渐优化技术工艺的加工理念。与此同时，在工艺水平优化的同时，也应该保证齿轮的加工质量，从而为毛坯的加工提供充分性的保证。如果在齿轮加工工艺中，要求将分度圆作为齿轮厚度的测定方式，就应该注意优化齿顶圆的精确度，在齿轮厚度检测的过程中，注意是将检测作为基准，因此，在加工时应该注意以下内容：第一，要保证齿顶圆作为测量好的基准，并严格按照尺寸进行控制。第二，在定位端面以及定位孔的处理中应该保持外圆的垂直度，提高齿轮制造的精确度，第三，齿轮形状以及齿端的加工应该实现其合理性。

3 圆柱齿轮加工工艺水平提高的趋势

随着科技水平的逐渐发展，我国的圆柱齿轮加工工艺已经得到了广泛性的发展，新性能的齿轮工艺得到了广泛性的提升，因此，对齿轮加工工艺也就有了更高的要求，所以，在工艺水平优化的过程中，要想实现工艺技术的提升，就应该做到以下几点内容：

首先，逐渐优化、调整新型机床，强化刀具结构以及制造工艺的合理应用，保证加工工艺的精确度，从而逐渐实现精确性的制作理念。其次，应该严格控制齿轮加工过程中的热处理理念，使热变形的误差可以保持在下降到精度的一级范围内。最后，应该及时开发并研究新的技术理念，通过工艺技术的及时优化，寻求大批量的齿轮生产技术，从而为产品的开发以及工艺的发展提供合理化的依据。对于我国企业而言，在现阶段机床理念的研究过程中，应该通过齿轮技术的合理化分析，将现阶段通用的滚齿轮、渗碳淬火齿轮的加工工艺进行优化，从而为圆齿轮加工工艺水平的提高提供充分性的保证。

4 结束语

总而言之，在现阶段圆柱齿轮技术优化的过程中，为了实现加工工艺的优化发展，就应该建立健全的技术研究理念，通过对零件设计理念的优化分析，制定出合理化的工艺加工理念。与此同时，在技术研究的过程中，应该形成特定的风格，强化产品的制作工艺，逐渐设计出新型的设计工艺理念，从而为技术的创新以及工艺的发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]闻立楷.提高圆柱齿轮加工工艺水平的探讨[J].机械制造，1988，1：13-16.

[2]满佳.圆柱齿轮机床可适应产品平台构建方法及应用[D].天津大学，2011.

[3]马跃林.少齿数齿轮加工工艺及装备的研究[D].西安工业大学，2011.