试析高效切削在齿轮加工中的应用

关云超

摘  要：在工程机械齿轮加工中的高效切削技术，需要涉及到许多复杂且繁多的工艺流程，其中大致包括镀层工艺以及高速主轴单元等不同的技术单元，因此该项技术在使用的过程中需要涉及到的工艺较为复杂。作为一项比较复杂的工艺，将这项技术引入到机械制造领域过程当中，会对提高工程机械制造的效率有着很大的影响，可以进一步实现在加工过程中的降低消耗以及节约能源等情况。基于这种情况，文章首先探讨了高效切削在工程机械齿轮加工设备中的应用，进而探讨了高效切削在工程齿轮加工刀具中的应用，以此同行业内技术人员进行交流。

关键词：高效切削;齿轮加工;技术应用

中图分类号：TG61 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）32-0111-02

Abstract： The high-efficiency cutting technology in the processing of construction machinery gears needs to involve many complex and numerous process flows， which generally include coating technology and high-speed spindle units and other different technical units， so the process that needs to be involved in the the of use of this technology is more complicated. If introduce into the process of machinery manufacturing， this relatively complicated process will have a great influence upon the enhancement of the efficiency of construction machinery manufacturing， and can further reduce consumption and save energy during processing. Based on this situation， this paper first discusses the application of high-efficiency cutting in engineering machinery gear processing equipment， and then discusses the application of high-efficiency cutting in engineering gear processing tools， so as to provide reference for relevant people.

Keywords： efficient cutting; gear machining; technical application

引言

高效加工的概念在我國当前的汽车行业中已经非常广泛的被使用，然而在工程机械齿轮加工方面，这项技术还没有被完全的普及，处于一个起步的初级阶段。随着近些年来我国工程机械行业飞速向前发展，越来越多的资金进入到市场当中，促使同业之间更加激烈的竞争。同时随着成本的增加，由于土地人工等相应成本持续上涨，导致工厂的收益降低，给工厂的发展带来了许多不良影响。与此同时我国国家产业升级以及制造技术也处于发展的过程，当中这就要求我国的工程机械也需要朝着可靠性，高性能以及低能耗等方面发展，来符合当前我国发展的需求。工程机械齿轮由于质量重，直径大等独特的特点，对其实施自动化依旧存在一定的难度，然而随着当前高效加工技术的发展，可以有效的解决工程机械齿轮生产自动化低的情况，该项技术主要是从先进刀具的应用以及高效加工设备两方面来实现的。

1 高效切削在工程机械齿轮加工设备中的应用

1.1 高效数控滚齿机的应用

在高效切削工程齿轮加工的过程中，解决自动化生产效率低的一个重要解决方案，则是在生产过程中对高效加工设备进行应用。这种办法可以十分有效地提高加工工程齿轮的工作效率，实现更高的收益及效率。在这一工作的进行过程当中，主要运用的加工设备包括高效数控滚齿机，数控成形磨齿机以及数控插齿机等。在工程数控滚齿机的使用过程中，由于该类设备刚性较高，具有复杂的伺服功能，滚刀头的驱动也比较大，鉴于上述特征，当该设备工程齿轮加工的使用时，可以对数控伺服功能以及高滚速刀头的优势进行充分的发挥，以此来实现滚切过程当中的温度补偿，这也是齿轮加工中一项十分高效率的设备。高效数控滚齿机在实际工程的应用当中，由于其特性使用范围较大，相较于常规的滚齿机滚塑范围来讲这种工程有更高旋转速度，速度的大幅度提升，可以进一步实现滚刀在运转过程中的高速旋转。与此同时，由于高效数控滚齿机在操作的过程中，大多采用基轴四联动，这种技术使主轴与分齿之间展出运动无需挂轮，只是通过单纯的机械链接来作为载体则可以对这项工程进行实现。从而使运用数控轴驱动进给系统，可以更好的实现轴向和径向的自动变速。与此同时这种机床技术还拥有更高的智能化，可以根据自动找正数据来对数据进行更加精准的计算，让加工中的自动串刀技术得以实现。这种技术可以更好的解决在齿轮生产加工的过程中，由于齿轮加工的特性而导致的在工程中自动化水平较低的问题[1]。与此同时，高效数控滚齿计算应用过程当中具有操作技术简洁的特点，系统利用电动机的数控轴驱动以及主轴和分轴通过机械量来进行运动，不再依赖于挂齿技术，这样可以更好的实现轴向多次方框循环以及走向l型循环，对自动变速控制有了更好的完善。在工程齿轮加工的实践当中，滚刀的切削力度以及相应的滚刀磨损状况，都可以应用于自动化的实现。而根据面板进行准确的观察加工完成以后的自动化技术，还可以更好地实现在齿轮的误差检测基础上，进一步提升齿轮的加工质量，实现工厂的高效率生产，提高工厂的经济效益。

1.2 在齿轮磨齿工程中的应用

在工程机械齿轮加工过程当中另一个重要的环节则是对齿轮进行磨齿，在磨齿的过程中需要运用展成法来进行齿轮的磨削。然而这种传统的齿轮加工技术，在实际的运用过程当中，由于存在加工设备结构复杂且加工效率低的情况，这些问题对提高工程齿轮生产效率是十分不利的。因此在工程中引入高效切削，应用成型磨齿技术取代传统的磨齿方法，可以对齿轮的消磨技术进行大幅度的提高，这项技术在应用的过程当中，效率约为传统齿轮消磨技术的两倍。然而由于成型磨齿技术的缺陷会导致齿轮在初期被烧伤或者是磨削中裂纹产生这些问题，在长时间内很难得到更加有效的解决[2]。现如今随着数控技术在磨齿机当中的应用，同时将大流量冷却装置应用到齿轮的加工过程当中，可以有效的解决在工程机械成型模式当中出现的问题。与此同时对数控成型磨齿技术的有效运用，也可以在工程机械齿轮的加工过程当中实现齿形和齿向的进一步修整，这种修整可以对齿轮中的平衡性以及消磨精度大幅度提升，提高齿轮最终的生产质量。

1.3 车铣复合中心的应用

随着当前我国科学技术在不断向前发展的过程当中，车铣复合中心在利用科技的发展将各种技术进行了结合。与此同时这一技术的推广也可以更好地实现齿轮轴类工件中的工序完美结合统一，使切削效率达到了更快更好的效果。与此同时在指纹进行加工的过程中，其转速已经达到了每分钟1200转左右，这一切削速度的提升可以更好的提高齿轮加工的效率，也大大减小原材料的消耗，这对时间以及资源的利用效率有着很大的进步影响，也可以对齿轮的加工质量有着质的提升。

2 高效切削在工程齿轮加工刀具中的应用

2.1 利用涂层技术

在工程机械齿轮的加工过程当中，涂层技术有着十分重要的应用，并且70%的制造已经对该工艺进行了使用。传统的加工工艺主要是利用高速滚刀头进行切削加工，但在切削的过程中，刀具会遇到较为常见的问题，即是滚刀的磨损，而且较容易出现磨损严重的情况。而如今随着我国科学以及技术的發展，涂层技术也随之不断的改进，越来越多的涂层高效处理方法也越来越广泛地被应用到工程机械齿轮加工的过程当中，并且有着长足的发展。这一技术的应用可以使涂层的抗热性更强，同时也可以在加工的过程中承受更多的磨损度。在这一技术的使用当中，可以有效的防止崩刃的情况出现，并且更好地降低磨损[3]。滚刀的转速越快，则表示滚刀的效率也越高。因此提升切削效率的最重要方法之一则是提高滚刀的转速，并且在加工过程中对进量进行加大，该技术的应用能够更好的满足当前机械齿轮加工中的要求，提高生产效率。

2.2 利用可更换刀片

在工程齿轮加工的过程当中，这种技术的应用可以起到防止加工变形的效果。如果采用传统的滚刀片，其是选择坚硬的合金材料作为刀具基体，使用焊接的方法来进行硬质合金刀片的镶嵌，所加工的工程齿轮的模数在10～15毫米之间。但是这种刀片在使用过程当中依旧会暴露一个较大的缺陷，则是在通常情况下，硬质合金刀片很难更好地满足高效切削的要求，价格相较于其他工艺来讲也更加昂贵。因此在齿轮加工的过程，当中合金刀片的应用范围较窄，同时一旦这种刀片出现磨损度较高的情况时，就会导致切割精度的下降，对刀片的正常使用有很大的不良影响。齿轮切割精度的下降，导致智能加工的水平以及机构质量的降低，是不利于工厂提高自己的生产质量的，因此利用可更换刀片组成滚刀则可以更好地满足高速切削的要求。相较于传统的硬质合金刀片相比，可更换的刀片组合在加工过程当中可以单独进行替换。利用可更换的刀片进行切割，即使再出现磨损的情况之后，也可以单独对磨损的刀片进行更换，使得整体的结构质量有了保障，同时也降低了整体更换刀片组的成本，提高了加工质量，使加工质量越发的趋于稳定。与此同时可更换刀片组在使用的过程当中，如果某个刀片单独达到了较高的磨损度时，则可以自动进行下一个刀片投入使用，完成了自动化更新的要求。这种技术的进步也使齿轮的加工质量得到了更加高效的保障，不仅可以降低在施工过程当中的施工操作步骤，也减少了拆卸的麻烦，使一把刀片可以使用很长的时间，大大降低了原材料的消耗情况[4]。节约了工程的时间成本，提高了资源的利用效率。

3 结束语

综上所述，高效的齿轮加工中的应用，主要是通过提高加工设备的先进性以及更换更加先进的刀具来进行实现的，这些技术在工程机械齿轮加工中的投入使用可以更好的降低劳动强度，同时也提高加工效率。高效切削齿轮的技术已经在我国当前的工程机械齿轮加工过程当中产生了很大的影响，因此利用这一技术来提升当前我国的工程机械齿轮加工情况已经成为了大势所趋。这种升级可以更好的提高工厂的加工效率和产品质量，符合当前时代对于机械制造业的要求，促进制造业的持续发展。

参考文献：

[1]赵悦.高效切削提升整体加工效率——高效切削 永无止境[J].现代制造，2018（19）：5-6.

[2]苏永华.试论高效切削刀具在数控加工中的应用问题[J].广西教育，2018（34）：151-152.

[3]徐文城.解析高效切削刀具在数控加工中的使用[J].南方农机， 2019（17）：226.

[4]王连宏，张芳，吉海叶，等.数控高效切削技术在发动机制造中的应用研究[J].柴油机，2018，277（01）：50-53.