剃齒加工工藝及剃齒刀修磨研究

楊暉

摘 要：沈鼓集團是國內生產離心壓縮機的專業化公司，離心壓縮機的關鍵部件之一是壓縮機的高速齒輪，齒輪加工工藝復雜制造難度高。高速齒輪的加工精度決定著整個機組的運行性能。文章就是針對高速齒輪加工中的剃齒刀修磨重新實現再利用并完成剃齒加工的研究。首先確定進口剃齒刀具修磨的重要意義；其次采用剃齒刀修磨機床實現剃齒刀修磨；再次采用修磨后的剃齒刀進行實際加工驗證；最后對采用修磨后的剃齒刀加工的齒輪進行精度檢驗。

關鍵詞：剃齒刀；高速齒輪；精度等級

引言

隨著科學技術的不斷進步，高精度齒輪市場需求量越來越大.剃齒加工是美國耐森納爾·波洛奇公司在1926年率先發展起來，五十年代后期開始逐漸推廣到各個部門，在目前全球的齒輪生產中，是主要的齒輪精加工手段。由于當代工業的發展對齒輪噪音提出了嚴格的要求，大量生產的齒輪也要進一步提高精度。剃齒可作為齒形加工的最后工序能修正齒圈徑向跳動誤差、齒距誤差、齒形誤差和齒向誤差等，故經過剃齒齒輪的工作平穩性精度和接觸精度會有較大提高，同時可獲得較精細表面。據統計，美國高速傳動齒輪有90%經剃齒加工。通過剃齒，一般可提高齒輪精度1-3級。

剃齒刀是經過淬火磨削的齒輪形刀具，沿齒高方向有鋸齒刀槽。剃齒加工就是利用剃齒刀與齒輪工件的嚙合傳動，從齒輪工件的齒面切削去微小的加工余量，進行剃削。齒輪工件與剃齒刀嚙合旋轉時，齒輪軸與刀具軸并不平行，而是互相交錯；齒輪工件和剃齒刀之間只有齒面嚙合，兩者的軸之間沒有機械的聯系，互相之間自由旋轉。公司GM系列原主要應用于污水處理，又有曝氣風機之稱，現在已廣泛應用于石化、冶金、食品、制藥、紡織等行業。GM系列產品由于機組結構的限制齒輪的加工工藝采用的是先滾齒后剃齒的工藝。由于公司的產品轉速較高，為了保證剃齒的5級加工精度，一般采用進口的剃齒刀來加工。剃齒刀經過一段時間使用會出現磨損影響齒輪的加工精度，本論文就是解決剃齒刀修磨的問題實現剃齒刀的再利用。

1 剃齒刀具修磨的重要意義

公司自1995年引進該系列產品以來一直采用這個工藝方法，同時由日本川崎重工建議采用了日本進口的滾刀和剃齒刀。經過20年的生產實踐我們已經完成了機組的核心部件轉子完全自主制造，但是20年后我公司的絕大多數剃齒刀已經磨損，已經無法完成高精度的齒輪加工。同時采購新的剃齒刀成本很高，為了利用磨損的剃齒刀我們公司經過了長時間的摸索，但是由于條件不具備，一直沒有實現剃齒刀的修磨。舊的剃齒刀加工時由于刀具磨損產生的齒輪齒面明顯被積亮，齒端出現毛刺，齒面光潔度下降；被剃齒輪齒形精度超差；剃齒過程中噪音增大和齒面產生有規律的印痕等不良現象。用舊的剃齒刀加工的齒輪如下圖1：

2 采用剃齒刀修磨機床實現剃齒刀修磨

隨著工藝裝備的日益先進，特別是數控剃齒刀磨床的增多，被剃齒輪的精度和廓形在很大程度上取決于剃齒刀的精度和廓形，而剃齒刀的精度和刀齒廓形又是通過剃齒刀的修磨獲得的，因此，剃齒刀的修磨及剃齒刀磨床的性能對于保證剃齒質量十分重要。為我們完成剃齒刀修磨打下了堅實的基礎。

3 修磨后的剃齒刀進行實際加工驗證

為了驗證修磨后的剃齒刀使用效果，我們采用修磨后的剃齒刀模數2.5加工齒輪，該產品的型號為GM廠內代號21614。使用的剃齒機床為美國紅環剃齒機床具體參數如下：

4 剃齒后檢測報告及報告評定

21614齒輪由修磨后的剃齒刀進行加工，現就加工后的檢測結果與國標精度等級逐一進行比較，對比如下表2：

根據表2我們可以得出修磨后的剃齒刀所加工的齒輪完全滿足公司的齒輪加工的精度要求。

5 結束語

經過試驗我們完全可以利用舊的進口的剃齒刀進行修磨處理，這樣就完全利用了進口刀具刀體的剛性（進口刀具的材料和熱處理比較先進），同時又達到了我們齒輪加工的精度。根據表2我們可以得出修磨后的剃齒刀所加工的齒輪完全滿足公司的齒輪加工的精度要求。

參考文獻

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