高效切削在工程機械齒輪加工中的應用

丁明春

摘 要：高效切削技術涉及到工藝繁多且復雜，其中主要包括了鍍層工藝、快速CNC控制洗頭膏和高速主軸單元等技術工藝，在使用過程中是一項比較復雜的工藝，將其引入到機械制造領域中，對于提高工程機械制造加工效率，實現加工過程中能源節約和消耗降低，并且能夠有效地改善我國的切削技術，節省費用支出方面都有著重要意義，下面文章通過對高效切削在機械齒輪加工技術的應用加以探討，從而提高其技術水平和應用水平。

關鍵詞：高效切削；工程機械齒輪加工；應用

工程機械加工過程中非常重要的傳動元件，齒輪的加工質量對于工程機械的使用壽命及其在加工過程中的平穩性程度都產生了非常重要的影響。高效切削施工工藝的有效利用，能夠有效地改善我國工程機械齒輪加工水平，對于提升工程機械齒輪加工質量，提高設備的自動化運轉，降低運營成本都有著重要作用。

1 先進刀具的應用

1.1 涂層技術在齒輪加工刀具中的應用探討

在工程機械齒輪加工制造行業中，滾齒工藝在制齒加工方面有著重要應用，并且使用度已經達到了70%以上，傳統的使用設備和滾刀材質主要就是高速鋼，所以，在進行切削過程中，就會造成很重要的一個問題就是滾刀磨損比較快，崩刃等問題。隨著我國科學技術的發展，尤其是最近幾年來涂層技術的發展和改善，TiN、TiNC等涂層高效處理技術也逐漸地被加以應用，并且得到了廣泛地發展應用，被全面地應用到了齒輪加工行業中。在涂層應用過程中，涂層技術的很大一個優點就是涂層的抗熱性能強，并且能夠承受較強的磨損度，在使用過程中，能夠有效地降低磨損發生和崩刃的情況出現。比如常用的M35、M42等刀具材料。通過使用涂層技術，可以高效率地將運轉速度明顯提高，甚至達到了每分鐘120米-150米的速度。滾刀的轉速越高，那么涂層滾刀的效率也就越高，因此，提高切削效率的方法就是提高滾刀的轉速，并且加大供給量，從而有效地滿足當前工程機械齒輪加工的有效利用。

1.2 可更換刀片組合滾刀在硬齒輪加工中的應用探討

在齒輪加工應用過程中，通常情況下都是選擇使用刮削工藝來將齒輪猝火消除，從而達到防止變形，加工的效果。傳統使用的滾刀主要就是硬質的合金刀片，那么工程機械上齒輪模數在10-15毫米之間，所以滾刀通常采用焊接式的硬質合金刀片，但是這種刀片有一個比較大的缺點就是通常情況下不能夠很好地滿足高速切削的要求，并且刃磨時間也比較長，刀片的價格也比較高，因此在齒輪加工過程中其應用范圍也較小，因為一旦刀片磨損度較高時，那么就會造成切割精度降低，從而影響了刀片的正常使用，同時對于齒輪切割的精度也受到較大的影響，從而降低了齒輪加工切割質量和水平。因此采用可更換刀片組合形成滾刀，那么就可以有效地滿足高速切削的要求，和傳統的硬質合金刀片相比較，它的切削刀片可以明顯地提高40%以上，而且通過使用可更換的刀片進行切割，一旦出現磨損以后，就可以立即進行更換，從而使得整個水平和切割質量得到有效地保證，加工質量非常穩定。同時不需要進行刃磨，一旦單個刀片達到了較高的磨損度時，就會立即自動進行下一個刀片的使用，從而完成自動化的更新，使得齒輪的加工質量得到有效保證。這樣可以降低加工過程中的工藝施工操作步驟，不需要進行拆卸，一把刀體就可以終生使用。大大地節約了時間，降低了原材料的消耗，提高了資源的利用效率。由于這種刀具的采購成本高，而且生產工藝也相對復雜，因此當前我國還沒有形成比較穩定的生產市場，國內市場基本上還沒有一家比較完整的生產該類滾刀的廠家。

2 高效率齒輪加工機床的應用探討

2.1 高效數控滾齒機在齒輪加工中的應用探討

采用高速地滾齒進行加工操作，對于提高我國工程機械齒輪加工水平有著重要意義。為了實現高速滾齒，滾齒機必須要提高剛性，對于滾刀的驅動功率，提高其數控水平，并且能夠較好地完成溫度控制，當前在我國重慶等地方已經出現了這樣的高效率齒輪加工機，這種加工機器的優點有很多，第一，操作技術簡單方便，通過采用七軸四聯動，系統都采用電動機的數控軸驅動、主軸和分齒通過機械鏈來完成運動，不需要掛輪，就能夠實現軸向多次方框循環和軸向L型循環，并且完成自動變速控制。第二，滾刀轉速范圍大，在加工利用過程中，滾刀的轉速可以達到了每分鐘300轉到每分鐘1600轉，但是普通的滾刀轉速只能夠達到每分鐘70轉到每分鐘1200轉，相比于普通的滾刀轉速，高效數控滾刀轉速明顯優于普通的滾刀轉速。第三，滾齒機剛性要求高，在切割過程中，采用的都是自動化操作系統，能夠降低人為誤差的發生，同時振動也較小，并且能夠有效地延長滾刀的切削壽命。第四，機械的智能化水平高。在使用過程中，能夠實現自動化審刀操作，在加工過程中，通過操作面板控制，能夠進行直接的觀察，對于切削刀的磨損程度等進行詳細的觀察和記錄，確保加工質量得到有效的保證。

2.2 車銑復合中心在齒輪制齒中的應用

隨著我國科學技術的發展和進步，車銑復合中心開始將銑削和車削技術進行統一結合，從而實現齒輪加工應用過程中的五軸聯動，從而實現齒輪軸類工件中車削工序和銑齒工序的完美結合和統一，也就是明顯地提高了切削效率，在加工過程中，使得其轉動速度達到了每分鐘1200轉，能夠明顯地提高加工效率，大大地節約了時間，降低了原材料的消耗，提高了資源的利用效率，提高齒輪加工質量。

2.3 數控成型磨齒輪加工中的應用探討

在工程機械齒輪加工過程中，磨齒通常情況都是使用展成法進行磨削，那么這個加工過程中的設備結構比較復雜，同時磨削的效率也比較低，成形磨齒技術的發展基本上也都相比于傳統的設備使用效率提高了一倍，在成形磨齒發展初期，磨削的裂紋。燒傷等問題一直無法得到有效地解決，但是隨著我國科學技術的發展進步，我國齒輪加工過程中的設備研究，使得我國高效切削的設備利用效率也得到了明顯地改善大流量的冷卻裝置和數控技術在磨齒機上得到了廣泛地應用。比如實現了齒輪成形，齒向修形等，從而使得運行過程中，設備的利用率增加，整個加工過程中也變得更加安全、穩定，提高了設備利用率，在加工過程中，通過操作面板控制，能夠進行直接的觀察，對于切削刀的磨損程度等進行詳細的觀察和記錄，確保加工質量得到有效的保證，降低了能源消耗。

3 結束語

高效切削技術已經成為當前工程機械齒輪加工過程中的重要加工技術，高效切削已經成為了當前工程機械齒輪加工的必然趨勢，通過利用高效切削技術，一方面能夠有效地確保齒輪加工質量得到保證，另一方面通過高效地切削加工，能夠減少了工人的加工工作量，提高了設備的自動化利用過程，提高了設備的加工效率。提高切削效率的方法就是提高滾刀的轉速，并且加大供給量，有效地滿足當前工程機械齒輪加工的有效利用。從而明顯地促進了我國制造行業的快速發展，提高了我國高效加工的應用水平和齒輪加工質量。

參考文獻

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