機械齒輪加工工藝初探

崔亮

摘 要： 經濟新常態下，機械制造企業迎來了全新的發展機遇，尤其是隨著機械制造技術水平的不斷提高，對機械齒輪加工工藝也提出了全新要求。只有在機械齒輪運行完整與精準的前提下，才能確保整個機械制造系統的常態化運行，可見其重要地位。但就現狀來講，機械齒輪加工還存在許多問題，一定程度地制約了機械制造行業的健康發展。對此，本文在簡要闡述機械齒輪加工現狀的基礎上，分析了其加工過程中存在的問題，并針對性地提出了相應工藝的應用要點，以期廣大業內同仁提供一定啟發。

關鍵詞： 機械制造；齒輪加工；現實問題；應用要點

21世紀以來，隨著我國市場結構的升級轉型，機械制造業也同樣迎來了屬于自己的春天。在機械制造實踐中，齒輪無疑扮演著至關重要的角色，它是決定整個機械共工程能否順利運轉的根本所在，但就國內齒輪加工現狀來講，工藝質量尚無法滿足現實發展要求，一定程度地制約了機械制造行業的健康發展。因此加強機械齒輪加工工藝優化對策的研究，具有非常重要的現實意義和指導價值。

1、機械齒輪基本介紹

在整個機械設備的構成系統中，齒輪的功能作用十分突出，某種意義上講，機械齒輪決定著整個機械設備能否正常運轉。在國內，機械齒輪的生產和應用已經有了較長歷史，尤其是新世紀以來，隨著機械制造行業的崛起，齒輪工藝的研究與應用也不斷深化，并在現實生產維度發揮著越來越重要的作用。

就機械齒輪的機構來講，主要分為輪齒、齒槽、齒面和齒圓四大構件，而就齒輪類型來講，我們可依據具體的參數進行相應的劃分，具體如下：

1.1齒輪齒形。以齒形的不同來劃分的話，齒輪主要分為漸開線齒輪、大壓力角齒輪、小壓力角齒輪和擺線齒輪等。其中的漸開線齒輪生產成本較低，有著非常廣泛的應用范圍。而大壓力角齒輪有著較強的結構穩定性，可確保機械設備的持續化運轉，因此也有著較為廣泛的應用。但相比于這兩類齒輪，擺線齒輪因生產工藝要求較高，所以應用范圍也相對有限，而小壓力角齒輪因抗壓性較弱，破損率較高，同樣限制了其廣泛應用。

1.2齒輪外形。以齒輪不同外形進行劃分的話，機械齒輪主要分為圓形齒輪、直線齒輪、錐形齒輪和斜線齒輪等。

1.3齒輪表面。以齒輪不同表面進行劃分的話，機械齒輪主要分為外部齒輪和內部齒輪兩種。

2、機械齒輪加工工藝中的主要問題

2.1數量訛誤

由上文可知，輪齒是機械齒輪的一大核心構件，輪齒的數量，或者說是齒輪的數量，與機械裝置的尺寸有著直接聯系，并與機械裝置軸承半徑呈正相關，軸承半徑越大，齒輪數量越多，反之亦然。所以在機械制造實踐中，一定要結合機械裝置軸承半徑大小，確保齒輪數量的正確性。但在現實中，機械制造過程中經常會發生齒輪數量訛誤的問題，而造成這一問題的原因主要有三，包括：

第一，技術人員所選機械裝置滾刀不合理。不同類型的齒輪具有不同的功能，只有結合機械設備的材料性能，選擇相應的齒輪，才能充分發揮其應有的作用。但在進行齒輪滾刀選擇時，許多技術人員因自身失誤，造成齒輪數量也發生了訛誤。

第二，技術人員未能準確計算軸承半徑大小。整體來講，機械齒輪主要是為

機械軸承來服務的，這就要求齒輪數量必須要與機械尺寸完全吻合，許多技術人員在對機械軸承半徑進行測量計算時，因測量失誤造成所得數據偏誤，最終所制造的齒輪無法滿足機械裝置要求。

第三，技術人員未能正確判斷滾齒機的運動方向。在齒輪應用過程中，滾齒機始終處于運行狀態，若是方向判斷錯誤，將會對齒輪結構帶來損壞，最終帶來數量訛誤問題。

2.2兩側不對稱

一般而言，齒輪兩側需要保持完全對稱，這樣才能確保齒輪運轉的正常性，但在現實中許多技術人員因主客觀原因，造成齒輪兩側不對稱，最終影響了其功能性質。一方面，技術人員滾刀安裝效率不高。在機械齒輪設計時，必須要安裝滾刀，并對其半徑和運動方向做出精準判斷，以確保切齒的精準性。但許多技術人員在該環節，未能對滾刀半徑和運動方向作出科學計算，再加上滾刀擺放位置的偏差，很容易造成臺階和螺母垂直參數的偏誤，最終帶來了齒輪兩側失衡的問題。另一方面，技術人員對螺旋角的設定存在偏差。在應用滾刀實踐中，螺旋角的齒輪齒數直接關乎滾刀頭數，所以必須要對螺旋角齒輪作精準判定。但在實際中，許多技術人員根本不結合滾刀運作速度來調整螺旋角，也沒有結合螺旋角角度合理調整對齒輪位置，最終造成齒輪兩側不對稱問題的發生。

2.3齒形誤差

在齒輪制造實踐中，漸開線式齒輪是最佳的加工狀態，但現實中總會出現齒形誤差的問題，而造成這一問題的原因無外乎亮點，一是技術人員對齒輪滾刀未作限制。齒輪滾刀的軸向決定著齒輪的外形，部分技術人員在制造實踐中，采用了直線流向的齒輪滾刀，最終造成齒輪外形也是直線，二是技術人員未能有效確保加工設備傳動的穩定性，而一旦齒輪生產發生了偏差，必然會造成齒輪外形的誤差。

3、機械齒輪加工工藝的應用要點

3.1漸開線式齒輪加工工藝的應用要點

3.1.1滾齒機的加工工藝。這種加工工藝在我國的機械制造行業中非常普遍，在應用這一加工工藝時，技術人員需要應用齒輪滾刀，根據機械設備的參數調整滾輪的外形、齒數等，并分析齒輪的實際轉動情況。當滾齒發生旋轉，刀齒可以看成是一個固定的項，當滾齒連續轉動，刀齒也發生移動，需要將刀齒看成是變化項。當二者發生同時轉動時，技術人員需要測量齒輪齒條的運動比率，并根據齒條的尺寸規模，進行齒輪設計。滾刀刀齒在轉動過程中會分散出不同的運動線路，不同的運動線路組合在一起，就形成了漸開線式的齒廓。

3.1.2插齒的加工工藝。在應用這一加工工藝時，技術人員需要對齒輪的形狀進行判定，優化和調整齒輪的齒條和齒面。在插齒加工中，插齒刀承擔著重要的工作職能，插齒刀能改變齒輪的外形，因此技術人員要對齒輪的運動軸線進行分析，如果齒輪偏離了運動軸線，應該磨損齒輪的棱角。齒輪在固定的轉動區間進行反復運動，插齒機會不斷磨削齒輪的外圍，直到齒輪的外形已經滿足機械制造的固定標準。

3.1.3剃齒和磨齒的加工工藝。在應用這兩種加工工藝時，技術人員需要應用剃齒刀和砂輪對齒輪進行加工。這兩種加工工藝不同，應用的順序也呈現出較大的差異性。一般來說，在熱處理之前，應該采用剃齒刀對齒輪進行切削。在熱處理之后，應該采用砂輪對齒輪進行磨齒精加工。

3.2其他工藝要點

在我國機械制造行業的機械齒輪加工中，可以應用其他加工工藝。除了上述的加工工藝外，機械制造行業還可以采用其他的齒輪加工方法，如擠壓、車齒等。以擠壓加工為例，在應用這種技術時，需要專機對齒輪進行成型擠壓。以車齒加工為例，在應用這種加工技術時，需要專用車齒設備進行。

新時代，隨著我國機械制造技術水平的不斷提高，機械齒輪加工工藝水平隨之水漲船高，并開始出現了智能化、自動化、現代化發展趨勢，機械齒輪加工在精準度方面得到了有效提高。但同樣也面臨著許多問題，這就要求相關制造人員在明確齒輪加工重要性的基礎上，全面把握齒輪加工工藝的應用要點，針對現實存在的問題采取有效措施加以改進，以進一步推動齒輪加工行業的可持續發展。

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