齒輪磨削機(jī)床發(fā)展

齒輪的制造水平可以反映一個(gè)時(shí)代機(jī)械制造總體水平。做為機(jī)器基礎(chǔ)件的齒輪近幾年來在向高速，高性能，低噪音，高可靠性發(fā)展。為適應(yīng)發(fā)展的要求，幾乎所有的高速齒輪都采用高精度，硬齒面，齒廓和齒向修形。

　　磨齒機(jī)是目前實(shí)現(xiàn)高速，高性能齒輪制造最主要的手段和工藝方法；其主要的特點(diǎn)是可以全面糾正齒輪磨前的各種誤差，最終獲得高的加工精度。根據(jù)齒面漸開線形成的原理不同，所有的磨齒機(jī)都可以歸結(jié)為成形磨齒法和展成磨齒法兩大類。成形磨齒法的基本原理成形磨齒法的砂輪是由金剛石筆或金剛石滾輪依照標(biāo)準(zhǔn)摸板修正成與齒輪的齒槽形狀完全一樣，最終依靠成形砂輪來磨削漸開線齒輪的。

　　成形法的磨削過程是線接觸，這是成形磨齒法顯著的特點(diǎn)。成形法磨齒過程中，砂輪與齒槽兩側(cè)的齒面能夠同時(shí)全齒高的嚙合，故砂輪磨損慢，磨削效率高。所有成形磨齒機(jī)都采用單齒分度，磨削軸向走刀來實(shí)現(xiàn)全齒寬的磨削。機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)有砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)和工件的軸向進(jìn)給以及分度運(yùn)動(dòng)。成形磨齒機(jī)進(jìn)行外齒加工展成磨齒法的基本原理展成磨齒法的機(jī)床類型主要有蝶形砂輪磨齒機(jī)，錐形砂輪磨齒機(jī)，大平面砂輪磨齒機(jī)，蝸桿砂輪磨齒機(jī)。所有的砂輪都是通過金剛石筆和金剛滾輪把砂輪修成一面或雙面齒條。

　　磨齒法是依靠展成來獲得工件齒形的，漸開線齒形的精度依賴于機(jī)床展動(dòng)運(yùn)動(dòng)的精度。展成磨削過程是點(diǎn)接觸，砂輪易磨損，磨削效率低(蝸桿砂輪磨齒機(jī)除外)，展成法磨齒機(jī)機(jī)床主要運(yùn)動(dòng)有砂輪的旋轉(zhuǎn)，展成運(yùn)動(dòng)，分度運(yùn)動(dòng)，軸向進(jìn)給。成形法磨齒機(jī)和展成法磨齒機(jī)都各自有自己的特點(diǎn)和適應(yīng)范圍，見附表1。成形法磨齒機(jī)同展成法磨齒機(jī)相比較有以下方面的突出特點(diǎn)：機(jī)床結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，操作和調(diào)正容易。適用范圍大，成形磨齒機(jī)可各配備不同軸頸的主軸，安裝不同規(guī)格的砂輪，既能加工一般的齒輪，帶有臺(tái)階的齒輪加工也很方便，對(duì)于少齒數(shù)，特別是少于10齒的齒輪在成形磨齒機(jī)上很容易解決。漸開線修形和齒向修形在成形磨齒機(jī)上很容易實(shí)現(xiàn)，并能實(shí)現(xiàn)高精度修形要求。成形磨齒法能夠?qū)崿F(xiàn)眾多的齒面修形的可能性，是這種現(xiàn)代先進(jìn)方法一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)。

　　在展成磨齒機(jī)上雖然有不同的機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)修形，但調(diào)正非常麻煩和困難，修形曲線圓滑也不如成形磨齒機(jī)。可以說成形磨齒機(jī)比較符合現(xiàn)代齒輪制造要求。成形磨齒機(jī)適合于單件小批量生產(chǎn)，又適合大批量生產(chǎn)，加工效率較高，在各類磨齒機(jī)中僅低于蝸桿砂輪磨齒機(jī)。磨削精度高，穩(wěn)定性好，特別是近幾年生產(chǎn)的磨齒機(jī)應(yīng)用了大量的機(jī)械制造和電子現(xiàn)代化技術(shù)，其磨削的齒輪精度已達(dá)到GB10095-884級(jí)。(周節(jié)累積2級(jí))在加工相同精度和規(guī)格的齒輪性價(jià)比明顯高。

　　成形磨齒機(jī)加工內(nèi)齒齒輪磨齒機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)隨著機(jī)械制造技術(shù)的提高以及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用，立方氮化硼(CBN)砂輪應(yīng)用，給成形磨齒機(jī)發(fā)展提供了技術(shù)發(fā)展保證，國(guó)際上一些著名的磨齒機(jī)制造廠家逐步認(rèn)識(shí)到今后一個(gè)階段在齒輪制造中，磨齒機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)，這些廠家先后推出一些代表當(dāng)代水平的成形磨齒機(jī)加工設(shè)備，如德國(guó)、瑞士專業(yè)廠家KAAP、NILES、HOFLER、OERLIKON、PFAUTER意大利SAMPUTENSILI(SU)等。這些新型成形法磨齒機(jī)分別采用立式或臥式布局以適應(yīng)盤形齒輪和軸類齒輪加工。機(jī)床的共同特點(diǎn)是機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，操作可靠容易；運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、修整系統(tǒng)都有NC數(shù)控軸控制；可人機(jī)對(duì)話，非常方便的輸入齒輪數(shù)據(jù)即可完成齒輪齒向任意修正；設(shè)備配備不同軸頸的主軸，以方便安裝非修正CBN砂輪和普通不同規(guī)格氧化鋁砂輪；磨削時(shí)冷卻液都采用高壓供給并有真空過濾以及油霧分離裝置；具有較高的加工精度，這些機(jī)床基本上都能達(dá)到GB10095-884級(jí)，表面粗糙度達(dá)Ra0.4µm。

　　近幾年，有些制造廠又把一些更先進(jìn)的技術(shù)用于成形磨齒機(jī)上，如意大利的SAMPUTENSILI(SU)新型磨齒機(jī)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)應(yīng)用了先進(jìn)的直線電機(jī)技術(shù)以取代傳統(tǒng)的滾珠絲杠傳動(dòng)，該設(shè)備縱向和橫向運(yùn)動(dòng)由直線電機(jī)驅(qū)動(dòng)，傳動(dòng)更準(zhǔn)確，加工效率更高。如加工一個(gè)M=4mm，Z=14，單齒面留磨0.15mm，齒寬40mm的齒輪軸，加工精度4級(jí)，加工時(shí)也只需5分鐘。正因?yàn)槌尚文X機(jī)具有良好的經(jīng)濟(jì)性、可靠性、適應(yīng)性，已受到齒輪制造廠的青睞，近幾年國(guó)內(nèi)已引進(jìn)多臺(tái)，分別用于航空、汽車、齒輪箱、煙草機(jī)械等行業(yè)。

　　著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)的發(fā)展，傳統(tǒng)的加工方法已滿足不了高速精密齒輪加工要求，齒輪的精度，可靠性愈來愈高，生產(chǎn)效率提高，加工成本降低是該領(lǐng)域追求的目標(biāo)。成形磨齒機(jī)正是適應(yīng)這種要求而發(fā)展起來的，可以預(yù)料，部分種類的展成磨齒機(jī)將逐漸退出市場(chǎng)，盡而替代的產(chǎn)品將是成形磨齒機(jī)和蝸桿砂輪磨齒機(jī)。